論防汛險情分析及采取的消險措施

王奎海，關文芝

(綏濱縣水務局，黑龍江 綏濱 156200)

綏濱縣現(xiàn)有松花江防洪堤93.1 km，20 a一遇達標堤防16.5 km，其余76.6 km均在10 a一遇標準，在歷次大水汛期險象環(huán)生。我縣水利工程技術人員，汛前積極參入搶險技術的學習，汛期結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，因地制宜，充分利用現(xiàn)有搶險物資、及時采取消險工程措施，把險情消滅在萌發(fā)的初期。正確的消險措施必然產(chǎn)生良好的消險效果及減災效益，經(jīng)驗教訓來源于抗洪斗爭的實踐，現(xiàn)就防汛搶險類型、原理等方面結(jié)合我們采取消險措施過程中積累的一些成功經(jīng)驗及教訓加以訟述，旨在共學習、共借鑒、共交流。

1 防風浪的搶護

風浪造成堤防險情的主要原因有:①堤防本身存在問題，例如松花江干流下游段筑堤土料多為砂壤土及砂土，加上施工中碾壓不密實，農(nóng)田防護堤戰(zhàn)線長，護坡質(zhì)量差，墊層未做好因而抗沖能力差;②堤前水深、水面寬、風速大形成高浪及強大的沖擊力;③由于風浪爬高，增加水面以上堤休的飽和范圍，減弱土壤抗剪強度;④堤防頂高程低于浪高時，波浪越頂沖蝕，造成決口。

按照防風浪搶護原則在’98特大洪水期間我們采用了草龍防浪、土工編織袋防浪、彩條布防浪、子堤防浪。現(xiàn)將這4種防浪方法分述如下:

1.1 草龍防浪

實用范圍:堤防遠離河道，不是頂沖大流，迎水堤坡植被良好，堤防順直。草龍物料的選擇:具有飄浮能力，闊葉植物，抗風浪沖擊性能強，如玉米秸、蘆葦、柳枝等。

1.2 土工編織袋防浪

實用范圍:這種防浪措施實用于堤身瘦小，相對堤高，斷面不足，提身穩(wěn)定性能關，坡陡，筑堤土料抗沖性能差，堤段處于迎風大流頂沖處。①砂袋木枕護坡防風浪:所需物料，元木(直徑15～20松木桿或樺木桿);土工編織袋，江砂或土料，8#鐵線，0.8～1.0m;②傳統(tǒng)的打樁土袋護坡防浪。

效果分析:吊木枕止滑，上擺砌砂袋護坡速度快適應搶險時用，防浪效果好;不切割壩體，穩(wěn)定性能好而打樁止滑速度慢水中作業(yè)難度大;由于在迎水坡面打樁后壩體受到切割在高水位常時間浸泡時抗剪強度減速弱，在砂、土袋的壓力下易造成止滑木樁不穩(wěn)定，土體有下滑的可能，造成險情惡化。土袋護坡有被風浪淘空的可能。

1.3 土工布模防浪

在’98大洪水期間各地都優(yōu)先選用了土工模布作防浪材料，土工模布作為防浪材料具有隔水、抗沖、鋪放簡捷迅速等優(yōu)點，它實用汛時搶險防浪使用。今年汛時我們綏濱縣在松干下游段左岸也大量應用土工模布做防浪材料并取得了一定的防浪效果。

土工模布在應用時應注意以下3個方面:①彩條布由于面積大，不透明易隱蓋險情，不利巡視人員及時發(fā)現(xiàn)險情。②由于土工模布面光滑、在堤轉(zhuǎn)彎處或孤形堤段分使風浪爬高增大。③由于土工模布面積大在鋪設中應選用良好的牢固措施。

1.4 子堤防浪

實用范圍:當現(xiàn)有堤頂?shù)陀陲L浪爬高時，波浪有越堤漫頂沖蝕堤身而造成決口的險情可能。砌筑子堤的土袋或砂袋不要裝得太飽，應裝成大半袋，隨裝隨砌筑。子堤的砌筑應層層錯縫擺壓砌筑，砌筑子堤應本著牢寄存性、抗沖性和擋水性能的原則。

汛期防浪認識:汛期防浪措施較多，這些工程措施只能在汛時搶險中用之，通過’98大洪水的防浪效果我們認識到:江河堤防最有效防風浪措施是生物措施，只要平時多重視營造防浪林帶，才是以預防為主的行之有效的生物措施。如松干綏濱段的大樺樹堤段，東方堤段，東升堤段由于在迎水堤腳近處營造了防浪林帶，在近年的洪水中發(fā)揮了強大的抗風浪作用。

2 臨水截堵

2.1 用土袋修成月牙形圍埝堵截

適用范圍:如臨水水深較淺，流速小，可在洞口或穿堤建筑裂縫嚴重漏水處用土袋修成月牙形圍埝。

具體做法:將漏洞或裂縫嚴重漏水處圍在埝內(nèi)，再在月堤內(nèi)填滿黏土進行封閉。

應用效果:通過’98特大洪水的消險實踐看臨水月堤前堵效果尚佳，它能達到緩解險情的目的。

2.2 土工模布上壓土袋封堵前截

此法實用范圍:臨水水深，修筑月堤困難，可在穿堤涵閘的迎水面進行投放采條布后再向采條布上投放土袋也能起到前截的消險目的。

注意事項:①所壓土袋范圍要超出采條布范圍，寧大崐勿小;②視險情輕重土袋可壓多層;③配重要選用砂袋或塊石;④止滑可選用吊木枕的方法，切忌打樁易造成脫坡險情。

前截措施的認識:探找漏洞進口和搶堵裂縫，均在水而以下摸索加分析進行，要作到準確無誤不遺漏，并能順利堵住全部進水口或裂縫，截斷水源，難度很大，為崐了保證安全無誤應輔助背水導滲。

3 背水導滲

在汛期或高水位持續(xù)的情況下，堤壩前的水向堤壩內(nèi)滲透，形成上干下濕的兩部分，干濕部分界線，稱浸潤線。當?shù)虊瓮凉ち线x擇不當，施工質(zhì)量沒有保證，滲透到內(nèi)部崐的水分較多，浸潤線也相應抬高，在背水坡出逸點以下，土體濕潤或發(fā)軟，有水滲出的現(xiàn)象，稱為滲水，也叫散浸，滲水是堤壩較常見的險情之一，即是清水，當出逸點偏高，浸潤線抬高過多也要及時處理，否則有可能發(fā)展為脫坡及陷坑等險情。

3.1 無紡布作堤壩背坡反濾導滲

實用范圍:堤腳以上且有水力坡度;砂堤、砂壤土質(zhì)量;滲水是從堤身內(nèi)土體滲出;滲出水是清水，或水砂分明。

應用方法及效果:無紡布作為擋住堤內(nèi)土粒，導出堤內(nèi)水份的反濾材料應用過程中最佳效果是在有水力坡度的前提下效果最好，即從堤腳往上鋪放才能達到導滲出堤內(nèi)甚多水份;砂堤、砂壤土堤采用無編布作堤后導滲效果好。土堤，堤身內(nèi)有夾帶黏土層的堤防、滲水呈渾色、或帶泥漿險情時應用無紡布作堤后導滲效果不佳，有時會產(chǎn)生鼓“牛皮包”浸潤線升高，坡面斷裂等險情。無紡布上壓砂袋應注意留有逸水溝縫，即砂袋應是行行留縫從下往上擺壓。

3.2 柴草上壓砂袋導滲

實用范圍:堤壩滲流呈渾色或夾帶泥漿的嚴重險情。

應用方法:如應用無紡布后險情沒能消減且擴大或惡化時，(鼓牛皮包、坡面斷裂，有脫坡的可能)應及時拆除無紡布，在鼓包處呈三角形，打幾個孔洞放出泥漿后再在孔洞內(nèi)填純江砂，鋪放10～20 cm厚柴草，柴草的擺壓應是錯縫層層向上擺壓，力圖滲水從柴草中逸出。如果堤坡較陡可選擇吊木枕止滑，切忌打樁止滑造成險情惡化。

汛后調(diào)查認識:無紡布作堤后反濾排水導滲，凡鼓牛皮包的擴大險情其原因是滲水中帶泥漿堵塞無紡布細孔，再加上砂袋擠壓無紡布變成隔水的黏布模，所以越是鼓包的險情越往上壓砂袋力圖加重壓縮鼓包的作法是不科學的。沒有經(jīng)過處理的原有鼓包險情應在鼓包處用鐵鍬多挖幾個25 cm×25 cm洞孔將泥漿放出再用江砂回填洞孔后鋪放柴草或有紡布、上壓砂袋。我們認為鼓包大、險情大、輕壓袋，多打洞，填粗砂、放柴草、鋪有紡布的方法效果好。

4 翻砂鼓水搶護

當汛期江河水位高時，在堤防背水坡腳附近，發(fā)生翻砂鼓水，這種現(xiàn)象，從工程地質(zhì)特征和水力條件來看，有兩種情況:①在一定的水力梯度的滲流作用下，土體(特別砂、砂壤)中的細顆粒在孔隙的孔道中發(fā)生移動，并被水流帶到地基以外，稱為管涌。②黏土或非黏性土，在一定的水力梯度的上升滲流作用下，局部土體表面隆起或土顆粒同時起動而隨滲水流失的現(xiàn)象稱為流土。在堤防工程險情中，把這種地基滲流破壞的管涌和流土統(tǒng)稱為翻少鼓水。險情分析:堤防出現(xiàn)管涌、和流土，一般是堤防地基上面覆蓋有弱透水層，下面有強透水層，在汛期高水們時，滲透坡降變陡，滲透的流速和壓力加大。當滲透坡降大于崐地基表層弱透水層，允許的滲透坡降時。即在堤防下游坡腳附近發(fā)生滲透破壞，或者在背水坡腳以外地面，因筑堤取土坑等，破壞表層覆蓋，在較大的水力坡降作用下沖破土層，將下面地層中的粉細砂顆粒帶出而發(fā)生翻砂鼓水。

4.1 反濾圍井制止管涌

實用范圍:當管涌口粗、涌水量大、涌水呈渾色，有不斷發(fā)展的可能險情。

搶護措施;用砂袋砌筑圍井，中填江砂反濾。

消險效果:在’98的特大洪水期間我們應用了反濾圍井盡百處，從消險效果來看均取得了良好的效果。

4.2 無紡布反濾圍井制止管涌

實用范圍:當?shù)痰谋乘履_近處有獨立的、管口較粗的、涌水量大的、涌水高度超出地面5～10 cm，特別涌水帶砂，水砂分明，經(jīng)觀察管涌口有發(fā)展，涌水量增大，涌水高度再度上升應及時搶護。

搶護方法:用砂袋砌筑圍井，圍井井壁用無紡布作反濾層，中填江砂壓蓋。

應用效果:在松干93.1 km的戰(zhàn)線上我們在今天的消險中統(tǒng)計應用無紡布反濾井63處，汛后，調(diào)查和汛期觀察效果很好。

4.3 柴草砂袋壓蓋制止翻砂群

實用范圍:管涌孔口小且數(shù)目多成片，距堤腳較遠，當高水位持續(xù)時間長時到處可見連成一片的水如螞蟻孔穴，大的1～2 cm孔口翻砂，涌水帶粉細砂，涌砂呈丘環(huán)狀險情，一般應采取專人看護，此類情況多數(shù)翻砂群孔，隨著時間的推移而慢慢消失，少數(shù)險情有發(fā)展可進行柴草砂袋蓋壓治止管涌。

具體做法:對于經(jīng)觀察群體管涌有發(fā)展的我們采取了在管涌處鋪放10～20 cm厚的柴草，上壓砂袋的方法并取得了明顯的消險效果。

4.4 管涌搶護的認識

1)對于孔口粗，涌水量大、涌水高度不斷上升、獨立的，距堤腳近處的，涌水呈渾色的無論險情有無再度發(fā)展都應及時采取正確的搶護措施。

2)對于距堤腳很遠，又是管涌群，經(jīng)觀察沒有再度發(fā)展的應采取專人觀察，如險情有發(fā)展再次定采取搶護措施，否則會將險情擴大造成人力、物力的浪費。

3)對地翻砂群切忌使用無紡布大則積鋪蓋后上壓砂袋，這樣會產(chǎn)生鼓包，隱蓋險情的及時發(fā)現(xiàn)使險情擴大。

4.5 木排草包砂袋制水下管涌

水下管涌一般發(fā)生的背水坡的取土坑，堤與農(nóng)田道交叉處，當高水位持續(xù)時間長，內(nèi)外水位差大，堤防地基上面覆蓋有弱透水層，下面有強透水層。滲透坡降變陡，滲透的流速和壓力加大。當滲透坡降大于地基表層弱透水層，允許的滲透坡降時即在堤腳附近發(fā)生滲透破壞。在較大的水力坡降作用下沖破土層將下面地層中的粉細砂顆粒帶出，由于滲流緣故，這時背水坡腳近處也呈現(xiàn)內(nèi)水深度。這樣涌水是發(fā)生在背水坡堤腳近處的水下故稱水下管涌。

險情表現(xiàn):起初內(nèi)水面出現(xiàn)鼓水溝，發(fā)展到涌水帶粉細砂，內(nèi)水中呈渾色，面積由小變大地不斷發(fā)展。

搶護方法:①用松木桿和鐵線做成軟木排，木材的大小視險情范圍而定。②將制做的木排用8號線連鎖在堤壩上，鐵錢的長度視水下管涌處到壩肩的距離而定。③在木排上面先鋪放一層草包再以配重下沉的目的以格網(wǎng)形式壓上砂袋后將半沉不沉的木排推向管涌處，用木樁打樁固定四角。④集中人力、物力迅速上人至木排上，拋扔砂袋直到砂袋超出水面為止。

效果調(diào)查:在今年的抗洪消險中，我們共用木排草包上壓砂袋制止水下管涌6處，并取得了明顯的消險效果。據(jù)調(diào)查，軟體木排和草包均起到層層緩解涌砂，減輕人員踩動，不擴大險情和安全作用。

5 穿堤建筑物滲漏的搶護

搶護措施是土袋月堤前截，砂袋后坡導滲;土工模布上壓砂袋前截，砂袋月堤注砂后導;砂袋月堤前截，無紡布砂袋后導;土工模布前截，土袋砌筑減壓圍井等前節(jié)后導雙重措施;并取得了顯著的消險效果。

1)穿堤建筑物出現(xiàn)險情時首先要進行認真調(diào)查分析，不要忙目的采取搶護措施，必要時可以查看建筑物的竣工圖紙，待查明險情原因后再迅速采取正確、有效的消險措施，一般來說前截可用土袋筑月堤，但在高水位堤段又處在頂風大流處就不能一律用土袋，應改用砂袋，因為土袋在風浪淘涮的作用下會使袋中土粒流失致使月堤塌坍，消險失敗。

2)堤后導滲，可用砂袋砌筑月堤，堤中可注填江砂。

3)漏水嚴重的險情，堤后最好不采用無紡布做堤后導滲，最好選用減壓圍進或減壓反濾圍井。

4)穿堤建筑物出現(xiàn)險情時多數(shù)是在水位高時而發(fā)生，這時迎水面水深，前截有一定的困難前截很難達到理想的消險效果。

我們認為首先盡量采取前截措施，如能再配合后導，即前截后導雙重措施消險效果會更好。也最安全。

[1] 中華人民共和國水利部.水利水電工程土工合成材料應用技術規(guī)范，1998.