王智斌，武志兰

（1.山西省三门峡库区管理中心，山西 运城 044000；2.壶关县水利局，山西 壶关 047300）

1 库区治理工程概况

山西省三门峡库区管理范围为黄河潼关至三门峡大坝河段（简称“潼三段”山西侧），河道全长113.5 km。三门峡水库修建前，潼三段为峡谷型河道，建库后，该河段变成库区，库区上段长45.64 km，为自然河道段，中段长25.58 km，为回水变动段（水库蓄水时为库区，非蓄水季节为河道），下段长42.28 km，为库区段。由于库周两岸多由第四纪黄土类土组成，土质松散，抗冲能力差，主流变化频繁，在水流、波浪的冲击下，极易发生塌岸事故。

为治理河道，防止塌岸，保障库区人民生命财产安全，1971年，芮城县在库区首先修建防护工程；1975年，国家计委批准将山西库区的治理工作纳入国家计划，每年拨付专款治理；1998年，根据水利部、黄委的指示精神，黄河勘测规划设计有限公司（原黄委设计院）开始对库区进行系统治理规划，并形成报告（简称《98可研》）及时申报各级主管部门审核批准后实施，《98可研》山西侧完成河道整治工程4处4.231 km，防冲防浪工程8处6.170 km；2008年，黄委设计院编制了《黄河潼关至三门峡大坝河段近期治理工程可行性研究报告》（简称《近期可研》），该报告经修改通过审批后于2014年开始实施，此次工程建设山西侧安排河道整治工程续建4处3.322 km，加高加固1处1.717 km，防冲防浪工程11处10.076 km，目前，近期治理工程均已完工并通过投入使用验收，待竣工验收后即可移交。

截止2020年底，我库区现有纳入维修养护体系的防护工程20处47.92 km，其中芮城段7处19.68 km，平陆段13处28.24 km。另有15处近期治理工程待验收后移交。

潼三段（山西侧）河道整治工程、防冲防浪工程建设，调整了部分不利河势，有效改善了部分河段水流顶冲、淘刷已建工程和滩岸底部的不利局面，阻止、减缓了高岸坍塌，起到了保护已建工程和滩岸人民群众生命财产安全的作用。

2 存在问题

虽然已建工程在潼三河段防洪中发挥了重要作用，但《98可研》之前兴建的工程由于缺乏系统规划，存在着平面布置不甚合理、质量较差等诸多问题；《98可研》和《近期可研》由于投资所限，修建的工程数量较少，发挥的作用有限，《黄河流域防洪规划》安排的工程尚未完成，治理进度缓慢，且随着近年来潼三河段外部条件发生较大变化，已建工程数量少、适应能力差的矛盾日渐突出。

2.1 上段河道整治工程不完善

潼三上段1998年以前修筑的工程多数为抢险而修建，平面布置不甚合理，河势一经变化，工程就有脱流的危险；《98可研》对该段进行了认真研究，规划了治导线，并按治导线布置了河道整治工程，使得不利河势得到了初步控制，从治理效果看，符合潼三上段的治理规律，但由于治理时间短，投资有限，工程缺乏迎流和送流能力，工程与工程之间也缺乏配合；《近期可研》由于安排工程数量少，改善调整不利河势的能力有限。

具体来看，东垆尤其是大禹渡以上河段，受壅水影响时间短，绝大部分时间处于自然河道状态，历年冲淤变化剧烈。近几年，黄河上游来水充沛，持续时间长，特别是2020年黄河中游发生多次大流量洪水后，芮城段古贤、原村、礼教工程，上提下挫比较明显，多处工程发生险情，工程上、下首未设防地段也发生塌滩现象。

因此，必须对潼三上段进行河道整治，以归顺不利河势，稳定中水流路，保护两岸安全。

2.2 中下段护岸工程少

自库区中下段开始修建防护工程以来，由于财力所限，修建的护岸工程大都仅对当时塌岸严重的地段进行了防护，造成现有工程数量少，长度短，其保护范围与实际需要保护的河段还有较大差距。库区中下段部分河道尤其是湾道段，由于无工程或已建工程长度不足，存在着因蓄水或主流顶冲造成塌岸的双重威胁，一旦塌方，附近群众生命财产将遭受巨大损失。如位于左岸黄淤19断面～黄淤20断面之间的疙瘩涧段，该河段属深水库区，库区高岸有疙瘩村及其53.33 hm2耕地、苹果园、桃园等经济林，高岸受蓄水风浪淘刷影响，坍塌严重，成为库区塌岸的重灾区之一，局部地段已威胁到高岸上的居民安全，《98可研》和《近期可研》分别在此处安排防浪工程建设370 m和546 m，由于工程长度不足，高崖坍塌仍在继续发展，急需安排新的防浪工程，以保护疙瘩村650多口人、53.33 hm2耕地的安全。

2.3 水库水位骤降引起的工程问题

每年汛期初始，根据汛情和上游来水情况，三门峡水库要敞泄排沙清库容，三门峡水库调水调沙的运用方式导致库区水位骤降，水位骤降后，积聚在工程后土体中的大量饱和水急需外排，易造成工程出险、高岸坍塌。如2011年7月4日8时，黄河三门峡水库开始调水调沙，按照3 190 m3/s控泄，7月5日4时增加到5 120 m3/s，7月5日11时库区水位骤降至298 m以下，在短短24 h内，库水位降幅近20 m，3.92亿m3水库蓄水即刻泄空。由于三门峡水库泄水速度过快，河槽急剧刷深，加之坝后土体受水库蓄水将近8个月长时间的浸泡，土体严重饱和，致使库区多处工程出险；2013年，三门峡水库调水调沙期间，因泄水速度过快，导致四滩河岸大面积坍塌，防浪工程及沿黄道路塌入河中，坍塌长度1 200 m，宽300 m，损失土地36 hm2，工程基础长50余m悬空，上部距最近村民住宅已不足50 m，村民进村道路中断。

目前，库区的中下段塌滩、塌岸仍时有发生，严重威胁沿岸群众的生命财产安全。

3 解决对策

根据潼三段河道特性和现状存在问题，应继续对潼三段进行治理，继续完善上段河道整治工程、中下段防冲防浪工程建设，并优先安排塌岸严重的地段，充分发挥已建工程的作用，以最小的工程规模，保护高岸上的村庄、耕地、扬水站等人民生命财产安全。

3.1 建设河道整治工程

潼三上段河道特性明显，塌岸的主要原因是控制河势的能力较差，河势上提下挫、游荡不定，变化较大，导致两岸坍塌严重，宜采取控导工程型式，以达到稳定、归顺河势的目的。对该段进行工程平面布置时，应充分利用已有工程及河道特性，如工程长度较长、根基牢固、长期靠流等；对于经常脱流、基础差、单一散乱的工程，经分析，选择适中位置改造后利用。在确定工程长度时，应考虑来流变化导致河水流势上提下挫的幅度，以及控制河湾演变等因素。

根据设计治导线，每处工程布置时一般分成上段迎流段、中段导流段、下段送流段，应充分利用现有工程布局，在已建工程的基础上增加就岸维护工程，完善现有工程布局。继续修建以丁坝、垛、护岸等控导工程型式相结合的整治工程，丁坝、垛、护岸均由土坝体、护坡和护根三部分组成，土坝体一般用壤土填筑，护坡是为保护土坝体而修筑，一般用防冲材料将可能被淘刷的边坡裹护起来，护坡采用散抛石裹护，为保证护坡稳定，根据施工条件不同，护坡裹护体前放置散抛石与铅丝笼石相结合的根石护脚。

3.2 建设防冲防浪工程

三门峡库区中下段特性复杂，包括回水变动段和库区段。根据近年河势情况，在塌滩、塌岸严重的地段布设防冲防浪工程，目的是抵御汛期主流顶冲库岸、淘刷岸基，以及防治库周高岸坍塌。针对不同的坍塌原因，宜采取不同的治理方案：对以水流冲刷为主的岸段，采用防冲工程，用砌石或抛石护岸防治塌岸；对仅是风浪淘刷发生的塌岸，采取砌石护坡或挡土墙护坡，即防浪工程；两种原因导致的塌岸岸段，采用双防工程（上部防浪、下部防冲）进行防护。

在受水流顶冲强烈、库岸冲刷严重的地段布置防冲工程，防冲工程类别、结构型式与河道整治工程相同。

在地势陡峭、土质不好、受蓄水风浪淘刷严重的地段布置防浪工程。防浪工程结构关键在护坡，护坡材料选取应充分考虑坚固耐久、取材方便、便于施工和维护，既能满足水流冲刷和自身稳定，同时也能美化环境、增加堤岸美观性和自然性，满足防洪工程对景观效果及生态系统构建的要求。

格宾护垫是将低碳钢丝经机器编织而成的双绞合六边形金属网格组成的工程构件，在构件中填充块石或卵石形成抗冲刷能力强、自透水性、整体性强、抗波浪能力强、技术成熟、施工简便的柔性冲刷防护结构。格宾护垫护坡属柔性护坡，多孔洞结构生态好，可适应不均匀变形，抗冲刷能力强，因此，推荐采用格宾护垫护坡方案。护坡结构自外而内依次是格宾护垫、碎石垫层和土工布。

4 结论

工程建设应以河道整治工程和防冲防浪工程的新建、续建为重点，针对由于河势改变而形成的新出险点和塌岸，建设新的防护工程。通过工程建设，进一步控制库区上段的河势变化，减少已建工程脱流、滩岸坍塌等不利影响，同时避免库区中下段由于波浪冲击岸壁引起的塌村、塌地和塌扬水站等损失，保护人民生命财产安全。整个工程的建设具有护村、护岸、护滩、保护抽水站和工矿企业、水利交通基础设施等综合效益，应尽快实施。