堤防溃口应急抢险技术研究综述
2020-07-09吴华孙德宝
吴华 孙德宝
摘要:堤防溃口所造成的危害是巨大的。对溃口进行封堵是防洪的重要工作。一旦溃口就要马上通过封堵材料进行封堵,将灾害损失降到最低。本文将围绕堤防溃口的封堵问题进行分析,希望能够对读者提供一些借鉴和参考。
关键词:提防;溃口;特征;封堵方法
Abstract:the damage caused by dike breach is huge. Plugging the breach is an important work of flood control. Once the breach,it should be blocked immediately by plugging materials to minimize the disaster loss. This paper will focus on the analysis of the blocking problem of dike breach,hoping to provide some reference for readers.
1.前言
堤防潰口通常出现在土质较差的部位。一旦溃口发生,蔓延速度很快,易引发堤防决堤,后果不可想象。因此,我们要对溃口采取及时的封堵,防止溃口的扩大蔓延。
2.堤防决口抢险特点
2.1出险频繁
黄河“三年两决口、百年一改道”,是下游地区百姓头脑中挥之不去的梦魇,虽然经过连续十年的调水调沙,黄河下游主河槽行洪能力大为提高,但下游游荡性河道的河势没有得到根本性控制,主流摆动,一旦遇到大洪水,“横河”、“斜河”和“滚河”就可能发生,洪水上滩,大堤偎水,危及防洪安全。
2.2抢险强度高
经过多年建设,黄河中下游防洪工程面貌已有很大改善。但是,下游标准化堤防建设尚未全部完成,部分堤防险点隐患多,抗冲能力低,抢险难度极大。特别是小浪底至花园口区间仍有2.7万平方公里的无水库工程控制区,这一区域本身若产生百年一遇洪水花园口站将达12900立方米每秒,即使控制小浪底水库不下泄任何水量,由于这一区域紧靠下游滩区,洪水预见期短,仅12900立方每秒洪水下泄也将给黄河下游滩区和黄河两岸堤防造成极大影响。
2.3协调难度大
根据《防洪法》规定,防洪工作完成后,人民政府成立了防洪指挥机构,协调地方有关部门和部队指导本地区的防洪和防洪工作。由于参与部门众多,很难进行协调。
2.4技术要求高
从2016年多次突围封堵来看,堤防发生时,江河和湖泊的典型水位连续几天连续高于警戒水位,突围初期的水流量相对较低。一种在高流量和高水位条件下快速安全地执行高水平堵塞操作的方法,以确保潜水材料的稳定性和堤坝的质量,并在一定时间内满足挡水要求。
3.贯穿性漏洞发展的一般特征
3.1通常,在漏洞形成之前有管道和浸出,在漏洞形成之后,水量大大增加,水质变得混浊,堤坝体成分存在,堤坝体受到破坏。
3.2漏洞发生的地方通常是路堤地质条件不好的地方,如细粉砂,粉壤土和粉砂中层。
3.3漏洞的发生与堤防中的横向裂缝的发生有关。随着裂缝的出现,路堤的上部开始下沉。面对水的表面的沉降速度要比回水表面的沉降速度快,并且在实际测量中观察到清晰的斜率。
3.4在路堤上部下沉到河水水位以下之后,河水流过路堤表面并返回,迅速形成破裂。在出现3-5个漏洞之后,在某些入口处看到了垂直涡旋。这与入口处的水深有关。
3.5进入漏洞与违规事件之间的时间与以下因素有关:
(1)坝体结构:坝体土壤质量良好,时间明显延长,否则时间缩短。永固堤是中等或较重的粉质壤土,需要很长时间才能形成溃疡。低粘度粉质沙质壤土形成溃疡的时间很短。
(2)堤防断面尺寸:堤防断面大,破裂时间长,堤防断面小,破裂时间短。
(3)河流水位:河水位高时,危险情势迅速发展,洪灾早发生;河水位低时,危险情势缓慢发生。
3.6漏洞进口一般为喇叭型。泄漏的横截面会减少排水流量,但重复上述过程,直到侵蚀作用导致路堤表面降至河流水面以下并破裂为止。
4.堵口方法
堵漏方法基本上可以分为三种:平堵,立堵和混合堵。立堵和平堵组合的方法,它们相互补充,被称为合并方法。
4.1立堵法
根据进占和合龙两个阶段使用的材料,施工方法以及堵漏的具体条件,立堵可以分为埽工和打桩。①埽工是一种占用法。所使用的材料易于在现场获得。此外,无论河底或地形的质量如何,它都可以自然地匹配河底,尤其是由于在柔软的地面上的阻塞,这具有其独特的优势。②打桩进占。一般情况下,土壤良好,水深小于2-3m,在进水口两端加水头后,沿坝线堆放2-4行,行距为1.2-2m,桩距为0.3至1.0m土壤的深度是桩长的1/3到1/2,桩的顶部与木桩在水平和垂直方向上相连,木桩支撑着桩以承受水压。从两端向中心竖立与桩的水面相邻的柳树(或薪柴等)和基岩(或粘土袋),同时将其埋入并推进。如果占用率达到一定水平并且流量迅速增加,则应加快占用率并迅速关闭龙头。如有必要,将柳枕头放在大坝前面进行维护,并在最后将其关闭。
4.2平堵法
当导流门的水头高度差较小且河床容易冲走时,通常使用平堵法。由于施工方法的不同,分为桥的水平堵塞和炮料平堵两种,后者适用于门的流速小于2m/s的情况。将一排石头扔入水中后,在大堆石头之间放置一艘大驳船以收集石头并将它们排成一排以阻止水流。
5.结束语
综上所述可知,在提防溃口的应急抢险过程中,我们要针对实际情况采取有效的措施对溃口进行封堵,以最快速度堵住溃口,解除险情。
参考文献:
[1] 王威,黄为,冯忠民.堤防抢险及对今后建设的建议[J].人民长江,2018,30(2):62
[2] 水利部水利管理司.防汛与抢险[M].北京:水利电力出版社,2018
[3] 王德宁.关于河道堤防施工技术在水利工程中应用的分析与探讨[J].科技视界,2015(35):104.
[4] 李金朋.水利堤防险情的成因和抢护措施解析[J].科技创新与应用,2016(11):211.
(作者单位:1.章丘黄河河务局;2.滨开黄河河务局)