大通湖垸南大膳段堤防存在的问题与治理对策的思考

曹 波

（沅江市南大膳镇水利管理站，湖南 益阳 413100）

1 基本情况

大通湖垸位于洞庭湖区腹地，为洞庭湖区11 个重点垸之一，全垸四面环水，东、南、西、北分别临东洞庭湖、草尾河、藕池河东支沱江和注滋口河。大通湖垸行政区划辖益阳市的沅江市、南县和大通湖区，总保护面积1 126.88 km2（其中耕地面积91.84 万亩），全垸总人口61.99 万人，2013 年全年产粮食54.5 万t、棉花1.8万t、油料4.9 万t，是湖南省重要的粮、棉、糖等生产基地，农业资源丰富，社会经济地位重要。

大通湖垸一线防洪大堤总长186.684 km，其中南大膳镇行政范围内堤长39.919 km，相应大堤桩号为109+147～149+066，其中109+147～128+487 为草尾河堤、128+487～149+066 为东洞庭湖堤。洞庭湖一期综合治理中，南大膳堤段仅实施了一些急待处理并直接危及堤垸安全的重点险工隐患处理项目，具体实施项目不详。洞庭湖二期综合治理中，南大膳堤段实施项目包括：大堤培修24.725 km、堤身防渗7.095 km、堤基防渗2.053 km、护坡36.619 km、护脚4.358 km、穿堤建筑物重（改）建及加固接长13 座。上述项目的实施，对南大膳堤段和全大通湖垸的防洪保安发挥了巨大的作用。见图1。

2 堤防工程现状及存在的问题

2.1 工程现状

南大膳镇行政范围内堤长39.919 km，其中临草尾河堤长19.340 km、临东洞庭湖堤段20.579 km。根据实测堤防带状地形图统计分析，现有堤顶高程为35.1～36.8 m（85 国家高程基准，下同），堤顶宽6.2～14.3 m，堤防内坡比1∶2.2～1∶4.9，堤防外坡比1∶2.1～1∶3.9。沿堤共有穿堤建筑物28 座，大多建于20 世纪60～90 年代，均为垸内排涝和灌溉用的泵站或涵闸。

2.2 存在的问题

根据近年防汛抢险情况和堤防地形、地质资料，经现场调查和分析，大通湖垸南大膳段堤防存在如下问题：

1）堤身质量差、汛期散浸、渗漏严重。堤防系分阶段多次加高培厚而成，根据地质勘探成果，堤身填土比较复杂，主要为粉质粘土、壤土，部分堤段混有粉细砂和砂壤土，渗透系数极不均一，加上新老接合面多，使得堤身质量普遍较差，汛期高洪水位时，堤身内坡易产生大面积散浸，严重者甚至堤身脱坡，影响堤防安全。另部分堤段存在白蚁洞穴，危及大堤安全。

2）堤基浅表部分布有粉细砂等透水层，汛期堤基散浸、管涌现象严重。根据地质勘探成果，南大膳局部堤段堤基浅表部为粉细砂，且粉细砂颗粒级配较差，结构松散，透水性强。大部分堤基表部分布有薄的相对不透水盖层，局部堤段虽有较厚的盖层，但由于人类活动的影响，如开挖鱼池等，致使盖层减薄或揭穿，破坏了天然盖层条件。下部分布有结构松散、透水性较强的粉细砂层，在汛期高洪水位时，透水压力增大，导致近堤低洼地段或粘性土盖层破坏部位首先产生散状渗漏，当渗透压力进一步增大并击穿地基表部相对隔水盖层时，渗透水流将松散堆积物中的细小颗粒带走，形成管涌危及大堤安全。

3）堤（岸）坡垮塌失稳现象严重。南大膳段堤防东南部临东洞庭湖、南临草尾河，均临河或临湖而建，部分堤岸紧靠主河道，堤外无洲滩或堤岸紧邻深床深泓，堤岸土体长年经受河水的浸泡与冲刷，坡脚土体被水流带走，堤岸缓慢后退变陡，甚至坍塌危及堤防安全稳定；部分堤岸地处河流凹岸迎流当冲部位，当河水位较高时，河水直接冲刷堤基与堤身，导致堤岸坍塌失稳；此外汛期河湖水位抬高、流速增大、水面加宽（特别是东洞庭湖湖堤），刮风引起水面波浪增高，风浪、波浪直接拍打浪蚀堤岸，水浪卷走岸坡松软岩土，从而导致塌岸或滑坡失稳。

4）南大膳段堤防现有穿堤建筑物28 座，根据穿堤建筑物现状调查和安全检测报告及历年防汛抢险出现的险情分析，各穿堤建筑物存在的主要问题包括：①根据地质勘探成果，大部分穿堤建筑物基础为淤泥质粉质粘土、含泥粉细砂层，由于淤泥质粉质粘土层含水量高，具有高压缩性，允许承载力低，易产生地基不均匀沉降而引起管身断裂或管身错位而渗水，高水位造成内水外渗，危及堤防安全；此外含泥粉细砂透水性强，汛期高洪水位时，在渠道等覆盖层较薄的位置易产生管涌等渗透破坏险情，同样影响堤防和建筑物本身的安全；②大部分建筑物建设年代较早，运行时间较长，结构老损严重，存在管身多处裂缝、伸缩缝止水橡皮老化失效渗水、进出口八字墙开裂或断裂垮塌、消力池冲毁、启闭机台混凝土剥落、露筋等问题；③穿堤建筑物的防洪闸门为混凝土闸门、钢闸门和铸铁闸门，运行时间较长的混凝土闸门存在混凝土剥落、露筋等问题，钢闸门和铸铁闸门存在锈蚀严重等问题，此外闸门止水橡皮破损老化、止水不严、漏水严重，也影响堤防安全；④大部分建筑物无启闭机房和工作桥，启闭设施外露、锈蚀老化严重，加上现有的启闭设施落后，大部分为手摇式螺杆启闭机，人工开启困难，操作不方便。

3 南大膳段堤防治理的必要性

洞庭湖区位于长江黄金水道与京广交通动脉交汇处，长株潭城市群和武汉城市圈腹地，是我国重要的商品粮、棉、油、鱼生产基地，在湖南、湖北两省乃至全国经济社会建设中地位十分重要。随着我国中部崛起战略的实施，近年来该地区基础设施建设突飞猛进，经济建设取得长足进步，呈现经济增长提速、经济实力增强、产业结构优化升级的良好势头。在深入落实科学发展观和生态文明建设要求、大力实施中部崛起和依托黄金水道推动长江经济带发展的战略背景下，湖南、湖北两省省委、省政府从保障湖区民生安全、流域生态安全、国家粮食安全和统筹谋划湖区发展的迫切需要出发，提出了建设洞庭湖生态经济区重大战略。2014 年4月，国务院正式批复了《洞庭湖生态经济区规划》，标志着洞庭湖生态经济区建设正式上升为国家发展战略。洞庭湖生态经济区建设对湖区防洪保障提出了更高的要求，规划进一步完善湖区综合防洪工程体系，到2020 年达到防御1954 年洪水的标准。按规定的防洪标准，继续加强洞庭湖区蓄洪垸、重要一般垸和重点垸堤防建设。

三峡等长江上游控制性工程的建成运用，大大改善了长江荆江河段的防洪形势，避免南溃对洞庭湖区的洪水威胁；同时也减少了城陵矶附近区超额洪量，减少蓄滞洪区运用的几率，有利于改善洞庭湖区的防洪形势。但由于长期以来湖区泥沙淤积严重，防汛堤线长，且三峡工程运用后湖区洪水来量仍大于其调蓄及泄洪能力等问题存在，湖区的防洪形势依然严峻，健全和完善湖区的防洪减灾体系仍是洞庭湖区综合治理的首要任务。大通湖垸地处洞庭湖区腹地，为洞庭湖区十一个重点垸之一，同时也为湖南省粮食、棉花、渔主产区之一，是中国著名的鱼米之乡，社会经济地位十分重要。该垸四面环水，防洪体系主要由堤防组成，堤防工程是该垸防御洪水的基础设施，更是垸内居民赖以生存的基础，沿河洪水水位高出地面5～9 m，地面高差只有4 m 左右，在垸内平原区居住的61.99 万人、91.84 万亩耕地，全靠堤防保护，堤防工程一旦失事，将造成严重的生命财产损失，各项建设成就也将毁于一旦，对该垸是毁灭性的打击。因此防洪安全保障是开展各项建设和发展经济的前提，对保障社会经济发展具有十分重要的作用。大通湖垸防洪大堤均为修筑在软弱地基上的土堤，经多年加培而成，经过洞庭湖区一、二期综合治理后，虽然堤高和堤身断面基本达标，但由于当时建设以堤身达标为主，堤身堤基处理未能到位，仍存在堤身堤基渗漏、堤岸坡垮塌、穿堤涵闸水管破损断裂等诸多安全隐患，尤其是堤基为砂基，堤内渊塘密布，易发生翻砂鼓水和形成管涌等溃垸性险情，因此，以堤基防渗处理为重点的堤防除险加固工程需长期坚持，才能提高防洪能力和防洪标准，提供可靠的防洪安全保障。此外大通湖垸历年防汛抢险都需要投入大量的人力物力财力，且汛期往往与农忙季节重叠在一起，居民负担沉重，既要发展生产，又要防汛抢险。只有加固堤防，确保在较大洪水情况下，堤防工程不出险情，方可大大减轻农民负担。

为确保大通湖垸防洪安全，促进区域经济社会可持续发展，在洞庭湖一、二期治理的基础上，实施以基础处理为重点的堤防综合整治工程，全面提高防洪保障能力是十分必要的。作为大通湖垸密不可分的重要组成部分，南大膳堤段全长39.919 km，占全垸21.4%，东、南临东洞庭湖和草尾河，为全垸存在问题最为突出的堤段之一，更是大通湖垸堤防需要进行综合治理的重中之重。

4 综合治理对策

4.1 治理目标

在洞庭湖一、二期综合治理的基础上，针对大通湖垸南大膳堤段存在的问题，通过对南大膳堤段采取堤身加培、堤身和堤基防渗、护坡护脚、穿堤建筑物重（改）建及整修加固等工程措施，使该堤段达到洞庭湖综合治理规划中确定的抵御1954 年洪水的标准，确保垸内人民生命财产的安全，维护社会安定，为当地的社会经济发展提供良好的水利条件。

4.2 综合整治对策措施

根据洞庭湖一、二期综合治理实施情况，结合近年出现的险情，通过对堤防的现状调查、渗流和抗滑稳定计算分析，南大膳段堤防堤身断面已经达到了洞庭湖二期治理规划中确定的设计标准要求，南大膳堤段综合整治工程主要包括：堤身堤基防渗、护坡护脚和穿堤建筑物重（改）建及整修加固。

1）堤身防渗。南大膳段需要进行堤身防渗处理的堤段主要为堤身渗漏和散浸堤段、蚁穴堤段等，共3 段长8.051 km，主要分布在109+147～113+197、123+260～124+460、125+200～128+001 等堤段。

2）堤基防渗。南大膳段需要进行堤基防渗处理的堤段主要为堤基渗漏严重、已出现险情的堤段，共12段长7.660 km，主要分布在113+100～114+100、115+530～115+942、116+100～116+230、116+285 ～116+320、116+430～116+470、116+540～116+580、116+760～117+530、117+860～117+900、118+647～120+900、123+140 ～123+350、124+250～125+000、141+500～143+480 等堤段。

3）护坡。南大膳段需要进行护坡的堤段主要为东洞庭湖湖堤当冲、损毁严重的堤段，共2 段长11.820 km，主要分布在135+000～138+500、139+080～147+400等堤段。

4）护脚。南大膳段需要进行护脚的堤段主要为无外滩、汛期迎流当冲、坡脚坍塌的堤段，长1.653 km，主要分布在109+147～110+800 堤段。

5）穿堤建筑物重（改）建及整修加固。根据南大膳段穿堤建筑物现状及存在的问题，结合历年防汛出现的险情，确定穿堤建筑物处理原则如下：①对建设年代早、运行时间长、严重老化损坏难以修复的穿堤建筑物予以重建或改建，其中重建是针对孔口尺寸较大、结构老化、损坏严重的穿堤建筑物，改建是针对结构老化、损坏严重且孔口尺寸偏小、不便于管理维护的穿堤建筑物；②对存在问题较小经修复可恢复其原有功能的穿堤建筑物予以整修加固；③对高洪水位下出过险，目前废弃不用的穿堤建筑物予以挖废。按照上述原则，共需处理穿堤建筑物19 座，其中设备更换10 座、挖废4座、重建2 座、加固2 座、改建1 座。

5 结论与建议

大通湖垸为洞庭湖区11 个重点垸之一，地处洞庭湖腹地，四面环水，一线防洪大堤全长186.684 km，其中南大膳镇行政范围内堤长39.919 km。经过洞庭湖一、二期综合治理，堤防的防洪保安能力得到了极大提升，但仍然存在以下问题：

1）堤身质量差、汛期散浸、渗漏严重；

2）堤基浅表部分布有粉细砂等透水层，汛期堤基散浸、管涌现象严重；

3）堤（岸）坡垮塌失稳现象严重；

4）穿堤建筑物存在不均匀沉降、管身断裂、结构老损和锈蚀老化严重。

为确保大通湖垸防洪安全，促进区域经济社会可持续发展，在洞庭湖区一、二期治理的基础上，实施以基础处理为重点的堤防综合整治工程，全面提高防洪保障能力是十分必要的。作为大通湖垸密不可分的重要组成部分，南大膳堤段全长39.919 km，占全垸堤长的21.4%，东、南临东洞庭湖和草尾河，为全垸存在问题最为突出的堤段之一，更是大通湖垸堤防需要进行综合治理的重中之重。

根据南大膳堤段存在的问题，经现场调查和分析计算，确定大通湖垸南大膳堤段的综合治理措施主要包括：堤身防渗处理3 段长8.051 km、堤基防渗处理12段长7.660 km、护坡2 段长11.820 km、护脚长1.653 km、穿堤建筑物处理19 座。

南大膳堤段综合治理工程具有显著的经济效益和社会效益，经济上合理，技术上可行，是一项造福人民的社会公益性工程。建议各级水行政主管部门加快前期工作，促进本工程尽早上马、尽快受益。