永定河下游的减坝与减河

2024-11-30 16:27| 发布者: weiwei |原作者: 冉连起|来自: 水利史研究

摘要: 永定河的下游是指从北京市三家店出山后的河道。因上游来沙极多，中游暴雨也多，所以在下游很容易形成泛滥的地上河。永定河下游北京市境内河道宽窄不一，最宽处北天堂河段民国时期测量有3.5公里，而最窄处阎家铺仅有4 ...

永定河的下游是指从北京市三家店出山后的河道。因上游来沙极多，中游暴雨也多，所以在下游很容易形成泛滥的地上河。

永定河下游北京市境内河道宽窄不一，最宽处北天堂河段民国时期测量有3.5公里，而最窄处阎家铺仅有485米。河道的坡降不一，越往下游坡降越小，由卢沟桥段的千分之一降到梁各庄口门处的万分之三十八。这样的河形河势对行洪极为不利，河水到宽处时流速减慢，流到窄处时流速加快。另一种情形是，河道纵坡大时，河水流速加快，纵坡小时，流速减慢。而永定河洪水还有另外一个变量，洪水中裹挟着不等比例的泥沙，泥沙比例高时流速变低，泥沙比例低时流速变快。还有一个因素是河道受以上变量影响，河床中泓不定，水溜变化莫测。

受这样多因素的影响，永定河洪水时快时慢，左冲右突，水滞沙淤，稍遇大洪水，便会出现河身不能容的局面，漫溢决口随时随地随机发生。康熙三十七年（1698）束堤至乾隆二年（1737）的39年间，永定河堤防体系尽管也因泥沙淤积发生过一些灾害，但总体上还算平稳，比较而言是永定河堤防体系最稳定的时期。

乾隆二年（1737）的大洪水，打破了康熙雍正时期形成的堤防与洪水的相对平衡。洪水在石（景山）卢（沟桥）段漫溢三百余丈，背后土堤被冲刷二百五十余丈。洪水越过卢沟桥一丈多，桥东岸洪水从天将庙北溢出过拱极城到五里店，西岸由税课司屋后漫出堤外，将石子堤冲毁十余丈。卢沟桥以下北岸漫溢二十二处，南岸漫溢十八处。永定河沿线宛平、良乡、固安、涿州、东安、武清、永清、霸州、文安等州县，俱因堤防漫溃受灾严重。

这场大洪水使方上大位不久的乾隆惶惶不安，甚至对皇爷爷康熙大帝筑堤束水的治河方略产生了怀疑。经过十多年弃用堤防、下游改河、建设减坝、修复堤防等多种试错，始终没有找到一劳永逸的办法。乾隆皇帝深刻反思康熙以来治理永定河的经验教训，探索古今治河的原理，试图找到更适宜永定河特性的治理路径。乾隆十五年（1750），他给新上任不久即提出新的治河方案的直隶总督方观承赐诗，表达了他的治河思路，诗中说：

水由地中行，行其所无事。

要以禹为师，禹贡无堤字。

后世乃反诸，祗惟堤是贵。

无堤免冲决，有堤劳防备。

若禹岂不易，今古实异势。

上古田庐稀，不与水争利。

今则尺寸争，安得如许地。

为堤已末策，中又有等次。

上者御其涨，归漕则不治。

下者卑加高，堤高河亦至。

譬之筑宽墙，於上置沟渠。

行险以侥幸，几何其不溃。

胡不筹疏浚，功半费不赀。

因之日迁延，愈久愈难试。

两日阅永定，大率病在是。

无已相咨询，为补偏救弊。

下口略更移，取其趋下易。

培厚或可为，加高汝切忌。

多为减水坝，亦可杀涨异。

取土於河心，即寓疏淤义。

河中有居民，究非久长计。

相安姑弗论，宜禁新添寄。

条理尔其蘉，大端吾略示。

桑干岂巨流，束手烦计议。

隐隐闻南河，与此无二致。

未临先怀忧，永言识吾意。

乾隆诗表达的主要观点：堤防是人水争利的结果，在人多地少的当下，修筑堤防是必要的。但堤防修筑应有度，只可培厚，不宜加高。为规避大洪水的风险，还需采取疏浚河道、改移下口和建设减水坝的措施。

问题很浅显，加高堤防如沙墙上行水风险极大，不加高堤防大洪水时多出的水沙没有出路。保障防洪安全必须是多措并举，清淤、培堤和改移下口是常规办法，建设减水坝分泄洪水成为关键举措。

毋庸置疑，康熙时筑堤束水是充分考虑了适宜的行洪断面的，否则不可能有近40年的安澜局面。但也毋庸讳言，这次治河对泥沙的危害认知并不到位，以致于束堤的第二年就出现了意料之外的泥沙淤积。接近尾闾的郭家务以下河道淤高六七尺，致使上游洪水宣泄不畅。

一处壅积梗塞，殃及全河成病。康熙无奈有病乱投医，下令在上段的任营处修建草闸，挖一道引河把牤牛河水引入永定河，用牤牛河的清水冲刷永定河的淤积，这座闸康熙四十年（1701）建成，命名为金门闸，康熙四十七年又将草闸改为石闸。由于牤牛河水量有限又不稳定，“借清刷浑”并没有达到预期的效果。

雍正时期永定河河道淤积和入河口倒仰问题愈演愈烈，直至乾隆二年（1737）发生特大洪水，原本用来引清刷浑的小清河被永定河倒漾的泥沙淤平，闸亦损毁，上游卢沟桥一带的河道也让泥沙淤垫起八尺多高。

严峻的工情、水情、灾情形势，迫使朝廷重新思考并调整治河方略，由以全线堤防束水束沙改为在关键部位分水分沙。乾隆三年（1738）重建金门闸时，将闸址下移4公里，改建到窑上村南的位置，进水闸改为泄水坝，运行方式更是将引水冲淤改为分泄洪水泥沙。

建设减水坝分水分沙是乾隆时期治理永定河的有效措施，也是永定河堤防体系虽历经劫难却维持到后来的重要法宝。

据统计，永定河下游共建有减水坝十八座，左岸建有减坝七座，其中灰坝一座、草坝六座。右岸建减坝十一座，其中石坝两座、灰坝两座、草坝七座。当然这个统计只是概数，如建于乾隆四年（1739）的长安城草坝，因功能没实现，就没统计在内。这十八座减坝乾隆时期建设的就有十六座。只有南上汛灰坝和卢沟桥减坝兴建较晚，分别建于道光二十五年（1845）和光绪二十年（1894）。

为什么乾隆皇帝热衷于建设减水坝呢？主要原因是永定河的堤防不能无限加高，由粉细沙构成的堤防难以阻挡洪水，河道淤积造成纵坡越来越小，河槽已无法容纳超量洪水，通过减坝分水分沙既是无奈之策，也是明智之举。

这么有效的措施应该多加兴建啊！可问题远没这么简单，建设一座减水坝要花很多钱。道光四年（1824）所建南上汛灰坝，用银七万八千三百四十八两。同年南二汛金门闸大修，用银十万三千四百五十一两。这当然不是一笔小数字，要知道清廷每年拨付给永定河的管理经费尚不足十万两银，而修建减坝动辄就要十万八万。盛世的康乾时期算不上大开销，而到了财政吃紧的清代中后期，这当然是花了大钱。

建减坝只是减水工程的一部分，还要建设配套的减水河，否则分减的水沙没有出路，会造成新的灾害。开挖减水河花费的财力物力人力并不比建设减水坝小，如建减水坝的地点距离引入的河道近还好办，开挖上几十里即可；有的距引入的河很远，如求贤坝的引河要接入凤河，挖引河一百五十余里。永定河含沙量高，减河运用一次，就会出现河道淤积。因此减水坝在用的年份，每年都要安排沿减水河附近的村民疏浚河道，以保证减河的输水功能。

按建设模式，减水坝分别为草坝、灰坝和石坝。草坝、灰石坝的形制、结构和功能是一样的，主要区别是建筑材料，草坝的关键部位用的是木材，灰坝的关键部位用的是石灰和一般石材，而石坝则采用条石砌筑。永定河建设的草坝比较多，主要原因是建设草坝便捷，获取材料方便也相对省钱。但建设草坝同建设灰坝、石坝一样需遵守严格的规制和标准。

《光绪永定河续志》记卢家庄草坝：“原在北五工宙字十八号，乾隆八年（1743）建。金门宽十六丈，进深五丈。出水灰墁内宽二十一丈，外宽二十四丈七尺，进深七丈。接灰土簸箕，宽二十六丈，进深三丈。迎水灰土护坝，宽十六丈，进深五尺。出水灰土护坝，宽二十六丈，进深五尺。两金墙，各长五丈，宽三丈。迎水、出水墙，各长七丈，宽二丈”。

建设减水坝通常选择在河道渐窄处，这种地方流势趋缓，极易落淤并引发决口漫溢，通过建减坝分流洪水可化险为夷。但建设减坝需要把握好出水口的高度，龙骨（溢流堰）建高了分不出水，建低了又可能导致夺溜险情，全河的水由减坝处排出，出现人为灾害。因此减坝要根据河道淤积的情况，做出或封闭、或启用、或调整龙骨高度的选择。到清代后期，因河道淤高，下段的减坝全部废弃了，只留下金门闸、求贤灰坝以及后建的南上汛灰坝和卢沟桥减坝还能使用。

卢沟桥减坝的龙骨

算来求贤灰坝是除金门闸外运用时间最长的减坝，这座坝原为草坝，建于乾隆四年（1739），后于三十七年改为灰坝。光绪《永定河续志》记载，同治十三年（1874）、光绪二年（1876）、光绪六年重修过，光绪二年大修较同治十三年加高龙骨二尺五寸，光绪六年较光绪二年加高龙骨二尺五寸。加高的数据也反映了永定河河床不断淤高的程度。

求贤灰坝出水簸箕翼墙之一

《再续行水金鉴》记光绪十四年（1888），加高求贤灰坝，坝面抹塞门德土（混凝土）。又加培减河两岸堤埝，工长一千五百七十一丈二尺，宽一丈至五丈，高一尺至五尺五寸不等。计发银九千五百五十两零，漕米一千一百七十石。由以上史料可知，求贤灰坝前前后后运用了约150年。这里还提供了一条重要的信息，是年永定河河工首次使用了混凝土。

求贤灰坝出水簸箕翼墙之二

永定河减水工程的重头戏当属金门闸，坐落在右堤房山区段的窑上村南。现状金门闸的主体建筑是清末光绪三十四年（1908）重建，由15孔泄洪闸和金刚墙、燕翅墙、石龙骨、海墁组成。泄洪闸每孔高八尺，宽一丈四尺，建筑物总长三十二丈，是永定河上保存最完整的古代水利工程遗址。

金门闸

金门闸原是康熙年间引水刷淤的设施，因无法实现原功能，乾隆四年改建为减水石坝。这是永定河上唯一的减水石坝，设计施工十分考究。口门宽五十六丈，不仅龙骨、翼墙、雁翅、进出水簸箕俱选用上好石材，严格按工程标准灌浆衬砌，就是打基础的梅花地钉、排桩也做到一丝不苟，整个工程用银高达十六万八千两。工程运用的方式是，当上游洪水水位达到减水石坝高程时，超量洪水由石坝向牤牛河分流。

金门闸是永定河的控制性工程，也是清代自建闸后两百多年间视如锁钥的治河工程。由于工程关乎国计民生，乾隆初年改建金门闸坝后，逐步建立和完善了岁修制度，并大体沿袭了三年一小修、三十年一大修的成例。在实际运用过程中，金门闸做了多次改造调整，通过降低或抬高龙骨、海墁以适量分洪分沙。金门闸分泄水沙取得明显成效，减缓了河道淤积速度，降低了下游决堤漫溢的频次。

但也不得不说，永定河的洪水危害性极其强大，再坚固的水利工程也难以抵挡它排山倒海的冲击。几场大洪水或一场特大洪水，便会把本是坚固的金门闸摧毁。乾隆三十五年（1770）至同治十一年（1872），先后对金门闸进行了5次大修。在实际运用过程中，金门闸做了多次改造调整，主要是降低或抬高龙骨、海墁。

金门闸分泄水沙取得明显成效，减缓了河道淤积速度，降低了下游决堤漫溢的频次。其间，嘉庆十五年（1810）由于工程损毁严重，担心发生夺溜灾难，不得不将金门闸堵闭弃用。直到14年后的道光四年（1824），才在多方的艰难努力下重修并再次启用。

光绪三十四年（1908），新任河道吕佩芬巡视永定河，发现金门闸分水口门内外几近淤平，如遇洪汛“势必悬流直泻”，遂提出大修金门闸的建议，在得到批准后，他延请熟悉河工的道员张黼廷主持这项工程。张黼廷提议废坝改闸，将原有敞泄的分水坝改建为“启闭由人”的分水闸。

工程于宣统元年（1909）二月开工，当年五月竣工。新闸改为叠梁木板闸，闸墩（鸡心垛）设启闭设施，这也是今人所见的15孔绞关石闸的样式。至1937年，历经1917年、1924年等大洪水造成的冲淤变化，1909建成的金门闸也已不再具备分洪功能，遂改南侧两孔为钢结构引水闸，灌溉涿县北部农田，其余闸孔堵闭。

现状金门闸石质结构整体保留完好，原矗立在堤岸的5通纪事石碑，移入南侧管理房内保存。历尽沧桑的金门闸因其重要而特殊的历史文化价值，2006年被列入第六批全国重点文物保护单位名录，这也是永定河上唯一的国家级水利工程文物。

永定河上减坝的收官之作是卢沟桥西侧的减水坝，建于光绪二十年（1894）。起因是上一年永定河发生特大洪水，年已古稀的直隶总督李鸿章称为“从未有之奇灾”。那年的六月连降暴雨，至十二日，河水涨至二丈三尺，已有全河莫容之势。十三日，山水忽又暴发，排山倒海而来，浪高卢沟（桥）顶者丈余。桥以上西岸石堤冲倒四十余丈。其漫流由税局后力破土山，冲决土山三十余丈。两岸百数十里，同时漫溢。各汛旱口堤身坍缺，长至两千余丈。

专家考察

特大洪水给永定河的堤防体系以巨大破坏，全河有十三汛段，仅上四一汛无工。为搞好灾后重建，朝廷派东河总督许振祎协助谋划治河良策。许总督所提方案中建设减水坝的意见与李鸿章等商定的措施不谋而合，在卢沟桥西侧洪水冲决的土山处建设减水坝，把洪水分泄到哑巴河，给超量洪水找到出路。

这座分水坝设计周密，规模宏大，与卢沟桥布设在同一轴线上。坝长五十丈，龙骨高出河道地平八尺，由七座桥墩和两翼的金刚墙分切为八孔，上架一丈六尺宽的钢梁桥。减坝进水面护坦进深三丈五尺，出水面水簸箕进深十九丈，整个坝体悉用大料石和混凝土砌筑。附属设施还有三百五十九丈的片石堤，一千四百十三丈的土堤，新开挖引河七百五十丈，另有一千零四十四丈的护村堤。工程用银二十六万七千四百五十九两。

卢沟桥减坝建在永定河向下游分洪最后一处可利用的坝址上，由原先堤防侧向分洪变为顺河正向分洪。分洪水位是经过精心设计的，当卢沟桥涨水一丈四尺八寸时，水位与减坝龙骨持平。水位再涨时减坝开始分水，分水的最高值为六尺。依此减少卢沟桥下游的行洪流量，同时又不会发生减坝掣动主溜的问题。

卢沟桥减坝汛前建成后随即在大汛中发挥重要作用，当年汛期涨水二十五次，最高值达二丈三尺八寸，下游行洪压力巨大。幸有卢沟桥减坝分泄得力，过水六尺二寸，减轻了全河险情。李鸿章奏报对减坝之功评价为：卒能抢护安澜，河流顺轨，实属办理得法，成效昭然。

但不能不关注的事实是，清代晚期至民国，永定河洪患频繁，每次大洪水来临，卢沟桥减坝都有效地分泄了洪水，减轻了洪水灾害，但却不能阻挡住永定河下游堤防糜烂、湖泊淤垫、减坝壅闭的命运。

对永定河减坝和减河的得失，需要放在历史的过程中去评价。建设永定河堤防体系，是解决人水争地矛盾的措施，但这种措施面对着永定河繁杂的变量因素，试错的概率高，成本大。可以说永定河堤防体系在建成的同时，其种种弊端就已附着其身了。减坝和减河的建成，不断弥补着堤防体系的缺陷，不同程度地发挥了减轻灾害的重要作用。