淺談水利堤防險情的成因及搶護措施

徐書濤 卞華宏

淺談水利堤防險情的成因及搶護措施

徐書濤 卞華宏

堤防是防治洪水侵襲的擋水建筑物，是水利工程防洪體系的重要組成部分。掌握堤防存在的險情類別及成因，并以此為根據(jù)對堤防進行科學(xué)地管理，能夠有效加強堤防運行管理的效果，并帶來巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。本文探討了堤防險情的類型與成因，并提出了搶護措施。

一、堤防險情的類型與成因

1.管涌險情產(chǎn)生的原因

堤防位于砂質(zhì)基礎(chǔ)地區(qū)，透水能力較強。施工時清基不徹底，未能截斷堤防下的滲流。上游天然鋪蓋等防滲設(shè)施遭到天然或人為因素的破壞。下游取土過近、過深，導(dǎo)致滲透坡降增大等。

2.漏洞產(chǎn)生的原因

填筑質(zhì)量差。施工時土料含砂量大，有機質(zhì)多，碾壓不實，分段填筑接頭未處理好，造成局部土質(zhì)不符合要求，在上、下游水頭差作用下形成滲流通道。

沉陷不勻。地基產(chǎn)生不均勻沉陷導(dǎo)致在堤防上生成貫穿性橫向裂縫，進而形成滲漏通道。

內(nèi)部隱患。動物（如白蟻、貓、鼠等）在堤防中筑巢打洞。

與建筑物結(jié)合部位薄弱。如沿堤防修建閘站等建筑物時，在其與土堤結(jié)合處，由于填壓質(zhì)量差，在高水位時浸泡滲水，水流集中，匯合出流，致使細小土粒被水沖走，從而導(dǎo)致漏洞形成。

其他因素。如基礎(chǔ)處理不徹底，背水坡無反濾設(shè)施或反濾設(shè)施標(biāo)準較低等。

3.跌窩形成的原因

堤防隱患。堤身或堤基內(nèi)有空洞，在汛期經(jīng)高水位浸泡或雨水淋浸，空洞周邊土體變得濕軟，成拱能力降低，塌落形成跌窩。

堤身質(zhì)量差。在筑堤施工中，沒有進行認真清基或清基處理不徹底，堤防施工分段接頭部位處理不當(dāng)，土塊架空、回填碾壓不實，堤身填筑料混雜和碾壓不實，堤內(nèi)穿堤建筑物破壞或土石結(jié)合部滲水等，都會造成堤身經(jīng)洪水或雨水的浸泡沖蝕而形成跌窩。

滲透破壞。堤防滲水、管涌、接觸沖刷、漏洞等險情未能及時發(fā)現(xiàn)和處理，或處理不當(dāng)，造成堤身內(nèi)部淘刷。隨著滲透破壞作用的發(fā)展擴大，土體逐漸塌陷，導(dǎo)致跌窩形成。

4.滲水險情產(chǎn)生的原因

超警戒水位持續(xù)時間長。堤防斷面尺寸不足。堤身填土含砂量大，臨水坡又無防滲斜墻或其他有效控制滲流的工程措施。由于歷史原因，堤防為民工挑土而筑，填土質(zhì)量差，碾壓不實，填筑時含有凍土、團塊或其他雜物，夯實不夠等。堤防年久失修，致使堤內(nèi)有明顯的新老結(jié)合面存在。堤身隱患，如存在蟻穴、蛇洞、暗溝、易腐爛物、樹根等。

5.崩岸險情形成的原因

水流沖刷深堤岸坡腳。在河流的彎道，主流逼近凹岸，深泓緊逼堤防。在水流侵襲、沖刷和彎道環(huán)流的作用下，堤外灘地或堤防基礎(chǔ)逐漸被淘刷，使岸坡變陡，上層土體失穩(wěn)而最終崩塌，危及堤防。

6.風(fēng)浪險情的成因

堤坡抗沖能力差。施工時，土質(zhì)差，碾壓不實，護坡薄弱，斷面單薄或高度不足等現(xiàn)象，都會造成堤坡抗沖能力不足。風(fēng)大浪高形成強大沖擊力。堤前水體寬深，往往風(fēng)速大、風(fēng)向和吹程一致，易產(chǎn)生高浪及強大的沖擊力，直接沖刷堤坡。風(fēng)流爬高增加水面以上堤身的飽和范圍，降低了土體的抗剪強度。堤頂高程不足。當(dāng)波浪高度超過堤頂高程時，波浪將會產(chǎn)生越頂沖刷現(xiàn)象，嚴重時將有可能造成決口事故的發(fā)生。

7.漫溢的主要原因

暴雨過分集中，洪水超過設(shè)計標(biāo)準，水位高于堤頂高程。在設(shè)計時，對波浪的計算成果與實際不符，波浪致使達到最高水位時漫頂。施工時堤防未達到設(shè)計高程，或因地基軟弱，填土夯實不足，以致產(chǎn)生過大的沉陷量，堤頂?shù)陀谠O(shè)計值。河道管理較差，淤積嚴重、違章建筑等使泄洪障礙物增多，洪水宣泄不暢。

8.滑坡產(chǎn)生的原因

臨水面滑坡的主要原因：一是堤腳灘地迎流頂沖坍塌，崩岸逼近堤腳，堤腳失穩(wěn)引起滑坡。二是水位消退時，堤身飽水，容重增加，在滲流作用下，使堤坡滑動力加大，抗滑力減小，導(dǎo)致堤坡失去平衡而滑坡。三是汛期風(fēng)流沖毀護坡，浸蝕堤身引起局部滑坡。

背水面滑坡的主要原因：一是堤身滲水飽和而引起滑坡。二是在遭遇暴雨或長期降雨而引起滑坡。三是堤腳失去支撐而引起滑坡。

二、搶護措施

堤防管理是確保水利工程安全的重要措施之一，只有采取合理、有效的管理措施才能對水利工程的安全使用提供保障。

1.加強堤防巡查，重視隱患探測與觀測

加強堤防巡視檢查，制定日常巡視與管理的制度，并做好巡查記錄，對存在的隱患進行探測與觀測，對資料進行整理分析，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

對年久失修的堤防和新筑堤防，應(yīng)加強對堤防的探測工作，找出堤防工程存在的內(nèi)部缺陷和隱患，編制集中處理規(guī)劃，有針對性地設(shè)立專項維修整治項目，有的放矢，分步治理，通過加戧、灌漿、基礎(chǔ)加固等措施消除隱患、恢復(fù)強度、保障安全。

2.設(shè)立專項維修和日常養(yǎng)護費用

在工程巡視、隱患探測、觀測資料整理分析的基礎(chǔ)上，翔實掌握工程現(xiàn)狀，準確發(fā)現(xiàn)問題，確定專項維修和日常養(yǎng)護項目，參照水管單位實際情況做出中長期養(yǎng)護規(guī)劃，根據(jù)恢復(fù)設(shè)計標(biāo)準要求，合理劃分專項和日常項目。同時，把維修養(yǎng)護的重心轉(zhuǎn)移到日常維護上來，才能更好地保證堤防管養(yǎng)的整體效果。

3.創(chuàng)新完善養(yǎng)護模式

很多地方水利工程堤防日常養(yǎng)護的模式是在養(yǎng)護隊內(nèi)分段承包、分散經(jīng)營、全程養(yǎng)護。這種模式養(yǎng)護力量分散，監(jiān)管難度大，也難以調(diào)動養(yǎng)護人員的積極性，養(yǎng)護效率低下。因此，可以采取集中定量養(yǎng)護的模式，即把養(yǎng)護人員集中起來管理，共同完成當(dāng)月任務(wù)清單下達的施工任務(wù)，同時，養(yǎng)護人員兼顧自己分包段的養(yǎng)護項目。這種模式的優(yōu)點是將薄弱的養(yǎng)護力量集中起來，使工作績效得到有效提升。

4.積極采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，實行科學(xué)防洪

除加強堤防等工程措施建設(shè)外，今后還應(yīng)廣泛開展防汛搶險知識培訓(xùn)和技術(shù)普及工作，積極引進各項堤防查險、除險新技術(shù)和新經(jīng)驗，特別是堤基處理、堤防堵口新技術(shù)，進一步提高群眾查險、搶險的技術(shù)水平，以科技手段提高堤防防御洪水的標(biāo)準。

5.加強城市防洪建設(shè)，同時提高城市排澇標(biāo)準

改革開放以來，城市的發(fā)展速度加快，同樣的設(shè)防標(biāo)準，同樣的洪水，可能造成的損失要大得多。另外，由于城市建設(shè)使大面積的土地喪失了下滲能力，降雨產(chǎn)生徑流和匯流的速度急劇提高，城市澇災(zāi)日趨嚴重。城區(qū)即使不受洪災(zāi)侵襲，澇災(zāi)亦能造成巨大損失。

6.切實加強堤防工程險情排除工作的質(zhì)量與力度

一旦堤防險情出現(xiàn)，切實加強除險工作就成為重要的工作。首先要復(fù)核堤頂高程，若不滿足相關(guān)規(guī)范要求就需要對其進行加固、提高。同時，為了消除汛期風(fēng)浪對堤頂和堤坡的沖刷險情，應(yīng)對堤頂和堤坡未設(shè)堅固防護設(shè)施的堤段進行防護加固。堤頂防護中可結(jié)合交通要求修筑水泥混凝土或瀝青混凝土路面或者設(shè)防浪墻抵御風(fēng)浪。邊坡防護中可進行灌砌石、漿砌石護坡以及干砌石護坡、混凝土護坡、模袋混凝土護坡、草皮護坡以及其他護坡等。

當(dāng)遭遇滲透破壞風(fēng)險時，除險加固應(yīng)從兩方面入手：一方面是提高堤身和堤基本身抵抗?jié)B透破壞的能力，如采用提高堤身密實度、消除堤身堤基隱患、放緩邊坡、貼坡排水、透水后戧或蓋重等措施；另一方面是降低滲流的破壞能力，即降低滲流出口比降和堤身的浸潤線，根椐“前堵后排、反濾料保護滲流出口”的原則，結(jié)合地質(zhì)條件、出險情況和堤防的重要程度選擇合理的滲流控制措施。

邊坡失穩(wěn)風(fēng)險會使堤壩出現(xiàn)滑坡或脫坡，開始在堤壩頂部邊坡上出現(xiàn)裂縫，隨著裂縫的發(fā)展，形成滑坡。造成滑坡的原因是滑動力超過了抗阻力，所以滑坡?lián)屪o的原則應(yīng)該是設(shè)法減少滑動力與增加抗阻力，其做法可以歸納為“上部削坡與下部固腳壓重”。對滲流作用引起的滑坡，必須采取“前堵后排”的措施。上部減載是在滑坡體上部削緩邊坡。下部壓重是拋石（或沙袋）固腳。堤壩臨、背水坡滑坡都將危及安全，一般來說，高水位時期背水坡滑坡更為危險。必須指出，在處理滑坡險情時，如果江河水位很高或庫水位不能降低至坡腳或放空，則搶護臨水坡的滑坡要比背水坡困難得多，因此，為了避免貽誤時機，造成災(zāi)害，應(yīng)臨背坡同時進行。

三、結(jié)語

在汛期，水利堤防出現(xiàn)險情時如不及時采取措施，嚴重時直接危及堤防和下游人民生命財產(chǎn)的安全。因此，防汛主管部門應(yīng)認真做好河道堤防險情的巡查工作，盡快查明堤防出現(xiàn)險情的原因并及時進行搶護，才能保證堤防安全度汛■

（作者單位：駱馬湖水利管理局灌南河道管理局 222500）