大通湖垸南大膳段堤防存在的問題與治理對策的思考

曹 波

（沅江市南大膳鎮(zhèn)水利管理站，湖南 益陽 413100）

1 基本情況

大通湖垸位于洞庭湖區(qū)腹地，為洞庭湖區(qū)11 個(gè)重點(diǎn)垸之一，全垸四面環(huán)水，東、南、西、北分別臨東洞庭湖、草尾河、藕池河?xùn)|支沱江和注滋口河。大通湖垸行政區(qū)劃轄益陽市的沅江市、南縣和大通湖區(qū)，總保護(hù)面積1 126.88 km2（其中耕地面積91.84 萬畝），全垸總?cè)丝?1.99 萬人，2013 年全年產(chǎn)糧食54.5 萬t、棉花1.8萬t、油料4.9 萬t，是湖南省重要的糧、棉、糖等生產(chǎn)基地，農(nóng)業(yè)資源豐富，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位重要。

大通湖垸一線防洪大堤總長186.684 km，其中南大膳鎮(zhèn)行政范圍內(nèi)堤長39.919 km，相應(yīng)大堤樁號為109+147～149+066，其中109+147～128+487 為草尾河堤、128+487～149+066 為東洞庭湖堤。洞庭湖一期綜合治理中，南大膳堤段僅實(shí)施了一些急待處理并直接危及堤垸安全的重點(diǎn)險(xiǎn)工隱患處理項(xiàng)目，具體實(shí)施項(xiàng)目不詳。洞庭湖二期綜合治理中，南大膳堤段實(shí)施項(xiàng)目包括：大堤培修24.725 km、堤身防滲7.095 km、堤基防滲2.053 km、護(hù)坡36.619 km、護(hù)腳4.358 km、穿堤建筑物重（改）建及加固接長13 座。上述項(xiàng)目的實(shí)施，對南大膳堤段和全大通湖垸的防洪保安發(fā)揮了巨大的作用。見圖1。

2 堤防工程現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 工程現(xiàn)狀

南大膳鎮(zhèn)行政范圍內(nèi)堤長39.919 km，其中臨草尾河堤長19.340 km、臨東洞庭湖堤段20.579 km。根據(jù)實(shí)測堤防帶狀地形圖統(tǒng)計(jì)分析，現(xiàn)有堤頂高程為35.1～36.8 m（85 國家高程基準(zhǔn)，下同），堤頂寬6.2～14.3 m，堤防內(nèi)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 世紀(jì)60～90 年代，均為垸內(nèi)排澇和灌溉用的泵站或涵閘。

2.2 存在的問題

根據(jù)近年防汛搶險(xiǎn)情況和堤防地形、地質(zhì)資料，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查和分析，大通湖垸南大膳段堤防存在如下問題：

1）堤身質(zhì)量差、汛期散浸、滲漏嚴(yán)重。堤防系分階段多次加高培厚而成，根據(jù)地質(zhì)勘探成果，堤身填土比較復(fù)雜，主要為粉質(zhì)粘土、壤土，部分堤段混有粉細(xì)砂和砂壤土，滲透系數(shù)極不均一，加上新老接合面多，使得堤身質(zhì)量普遍較差，汛期高洪水位時(shí)，堤身內(nèi)坡易產(chǎn)生大面積散浸，嚴(yán)重者甚至堤身脫坡，影響堤防安全。另部分堤段存在白蟻洞穴，危及大堤安全。

2）堤基淺表部分布有粉細(xì)砂等透水層，汛期堤基散浸、管涌現(xiàn)象嚴(yán)重。根據(jù)地質(zhì)勘探成果，南大膳局部堤段堤基淺表部為粉細(xì)砂，且粉細(xì)砂顆粒級配較差，結(jié)構(gòu)松散，透水性強(qiáng)。大部分堤基表部分布有薄的相對不透水蓋層，局部堤段雖有較厚的蓋層，但由于人類活動(dòng)的影響，如開挖魚池等，致使蓋層減薄或揭穿，破壞了天然蓋層條件。下部分布有結(jié)構(gòu)松散、透水性較強(qiáng)的粉細(xì)砂層，在汛期高洪水位時(shí)，透水壓力增大，導(dǎo)致近堤低洼地段或粘性土蓋層破壞部位首先產(chǎn)生散狀滲漏，當(dāng)滲透壓力進(jìn)一步增大并擊穿地基表部相對隔水蓋層時(shí)，滲透水流將松散堆積物中的細(xì)小顆粒帶走，形成管涌危及大堤安全。

3）堤（岸）坡垮塌失穩(wěn)現(xiàn)象嚴(yán)重。南大膳段堤防東南部臨東洞庭湖、南臨草尾河，均臨河或臨湖而建，部分堤岸緊靠主河道，堤外無洲灘或堤岸緊鄰深床深泓，堤岸土體長年經(jīng)受河水的浸泡與沖刷，坡腳土體被水流帶走，堤岸緩慢后退變陡，甚至坍塌危及堤防安全穩(wěn)定；部分堤岸地處河流凹岸迎流當(dāng)沖部位，當(dāng)河水位較高時(shí)，河水直接沖刷堤基與堤身，導(dǎo)致堤岸坍塌失穩(wěn)；此外汛期河湖水位抬高、流速增大、水面加寬（特別是東洞庭湖湖堤），刮風(fēng)引起水面波浪增高，風(fēng)浪、波浪直接拍打浪蝕堤岸，水浪卷走岸坡松軟巖土，從而導(dǎo)致塌岸或滑坡失穩(wěn)。

4）南大膳段堤防現(xiàn)有穿堤建筑物28 座，根據(jù)穿堤建筑物現(xiàn)狀調(diào)查和安全檢測報(bào)告及歷年防汛搶險(xiǎn)出現(xiàn)的險(xiǎn)情分析，各穿堤建筑物存在的主要問題包括：①根據(jù)地質(zhì)勘探成果，大部分穿堤建筑物基礎(chǔ)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、含泥粉細(xì)砂層，由于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層含水量高，具有高壓縮性，允許承載力低，易產(chǎn)生地基不均勻沉降而引起管身斷裂或管身錯(cuò)位而滲水，高水位造成內(nèi)水外滲，危及堤防安全；此外含泥粉細(xì)砂透水性強(qiáng)，汛期高洪水位時(shí)，在渠道等覆蓋層較薄的位置易產(chǎn)生管涌等滲透破壞險(xiǎn)情，同樣影響堤防和建筑物本身的安全；②大部分建筑物建設(shè)年代較早，運(yùn)行時(shí)間較長，結(jié)構(gòu)老損嚴(yán)重，存在管身多處裂縫、伸縮縫止水橡皮老化失效滲水、進(jìn)出口八字墻開裂或斷裂垮塌、消力池沖毀、啟閉機(jī)臺(tái)混凝土剝落、露筋等問題；③穿堤建筑物的防洪閘門為混凝土閘門、鋼閘門和鑄鐵閘門，運(yùn)行時(shí)間較長的混凝土閘門存在混凝土剝落、露筋等問題，鋼閘門和鑄鐵閘門存在銹蝕嚴(yán)重等問題，此外閘門止水橡皮破損老化、止水不嚴(yán)、漏水嚴(yán)重，也影響堤防安全；④大部分建筑物無啟閉機(jī)房和工作橋，啟閉設(shè)施外露、銹蝕老化嚴(yán)重，加上現(xiàn)有的啟閉設(shè)施落后，大部分為手搖式螺桿啟閉機(jī)，人工開啟困難，操作不方便。

3 南大膳段堤防治理的必要性

洞庭湖區(qū)位于長江黃金水道與京廣交通動(dòng)脈交匯處，長株潭城市群和武漢城市圈腹地，是我國重要的商品糧、棉、油、魚生產(chǎn)基地，在湖南、湖北兩省乃至全國經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)中地位十分重要。隨著我國中部崛起戰(zhàn)略的實(shí)施，近年來該地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)突飛猛進(jìn)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得長足進(jìn)步，呈現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長提速、經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的良好勢頭。在深入落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和生態(tài)文明建設(shè)要求、大力實(shí)施中部崛起和依托黃金水道推動(dòng)長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的戰(zhàn)略背景下，湖南、湖北兩省省委、省政府從保障湖區(qū)民生安全、流域生態(tài)安全、國家糧食安全和統(tǒng)籌謀劃湖區(qū)發(fā)展的迫切需要出發(fā)，提出了建設(shè)洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)重大戰(zhàn)略。2014 年4月，國務(wù)院正式批復(fù)了《洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃》，標(biāo)志著洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)正式上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略。洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)對湖區(qū)防洪保障提出了更高的要求，規(guī)劃進(jìn)一步完善湖區(qū)綜合防洪工程體系，到2020 年達(dá)到防御1954 年洪水的標(biāo)準(zhǔn)。按規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)加強(qiáng)洞庭湖區(qū)蓄洪垸、重要一般垸和重點(diǎn)垸堤防建設(shè)。

三峽等長江上游控制性工程的建成運(yùn)用，大大改善了長江荊江河段的防洪形勢，避免南潰對洞庭湖區(qū)的洪水威脅；同時(shí)也減少了城陵磯附近區(qū)超額洪量，減少蓄滯洪區(qū)運(yùn)用的幾率，有利于改善洞庭湖區(qū)的防洪形勢。但由于長期以來湖區(qū)泥沙淤積嚴(yán)重，防汛堤線長，且三峽工程運(yùn)用后湖區(qū)洪水來量仍大于其調(diào)蓄及泄洪能力等問題存在，湖區(qū)的防洪形勢依然嚴(yán)峻，健全和完善湖區(qū)的防洪減災(zāi)體系仍是洞庭湖區(qū)綜合治理的首要任務(wù)。大通湖垸地處洞庭湖區(qū)腹地，為洞庭湖區(qū)十一個(gè)重點(diǎn)垸之一，同時(shí)也為湖南省糧食、棉花、漁主產(chǎn)區(qū)之一，是中國著名的魚米之鄉(xiāng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位十分重要。該垸四面環(huán)水，防洪體系主要由堤防組成，堤防工程是該垸防御洪水的基礎(chǔ)設(shè)施，更是垸內(nèi)居民賴以生存的基礎(chǔ)，沿河洪水水位高出地面5～9 m，地面高差只有4 m 左右，在垸內(nèi)平原區(qū)居住的61.99 萬人、91.84 萬畝耕地，全靠堤防保護(hù)，堤防工程一旦失事，將造成嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失，各項(xiàng)建設(shè)成就也將毀于一旦，對該垸是毀滅性的打擊。因此防洪安全保障是開展各項(xiàng)建設(shè)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的前提，對保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的作用。大通湖垸防洪大堤均為修筑在軟弱地基上的土堤，經(jīng)多年加培而成，經(jīng)過洞庭湖區(qū)一、二期綜合治理后，雖然堤高和堤身斷面基本達(dá)標(biāo)，但由于當(dāng)時(shí)建設(shè)以堤身達(dá)標(biāo)為主，堤身堤基處理未能到位，仍存在堤身堤基滲漏、堤岸坡垮塌、穿堤涵閘水管破損斷裂等諸多安全隱患，尤其是堤基為砂基，堤內(nèi)淵塘密布，易發(fā)生翻砂鼓水和形成管涌等潰垸性險(xiǎn)情，因此，以堤基防滲處理為重點(diǎn)的堤防除險(xiǎn)加固工程需長期堅(jiān)持，才能提高防洪能力和防洪標(biāo)準(zhǔn)，提供可靠的防洪安全保障。此外大通湖垸歷年防汛搶險(xiǎn)都需要投入大量的人力物力財(cái)力，且汛期往往與農(nóng)忙季節(jié)重疊在一起，居民負(fù)擔(dān)沉重，既要發(fā)展生產(chǎn)，又要防汛搶險(xiǎn)。只有加固堤防，確保在較大洪水情況下，堤防工程不出險(xiǎn)情，方可大大減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)。

為確保大通湖垸防洪安全，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，在洞庭湖一、二期治理的基礎(chǔ)上，實(shí)施以基礎(chǔ)處理為重點(diǎn)的堤防綜合整治工程，全面提高防洪保障能力是十分必要的。作為大通湖垸密不可分的重要組成部分，南大膳堤段全長39.919 km，占全垸21.4%，東、南臨東洞庭湖和草尾河，為全垸存在問題最為突出的堤段之一，更是大通湖垸堤防需要進(jìn)行綜合治理的重中之重。

4 綜合治理對策

4.1 治理目標(biāo)

在洞庭湖一、二期綜合治理的基礎(chǔ)上，針對大通湖垸南大膳堤段存在的問題，通過對南大膳堤段采取堤身加培、堤身和堤基防滲、護(hù)坡護(hù)腳、穿堤建筑物重（改）建及整修加固等工程措施，使該堤段達(dá)到洞庭湖綜合治理規(guī)劃中確定的抵御1954 年洪水的標(biāo)準(zhǔn)，確保垸內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，維護(hù)社會(huì)安定，為當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供良好的水利條件。

4.2 綜合整治對策措施

根據(jù)洞庭湖一、二期綜合治理實(shí)施情況，結(jié)合近年出現(xiàn)的險(xiǎn)情，通過對堤防的現(xiàn)狀調(diào)查、滲流和抗滑穩(wěn)定計(jì)算分析，南大膳段堤防堤身斷面已經(jīng)達(dá)到了洞庭湖二期治理規(guī)劃中確定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，南大膳堤段綜合整治工程主要包括：堤身堤基防滲、護(hù)坡護(hù)腳和穿堤建筑物重（改）建及整修加固。

1）堤身防滲。南大膳段需要進(jìn)行堤身防滲處理的堤段主要為堤身滲漏和散浸堤段、蟻穴堤段等，共3 段長8.051 km，主要分布在109+147～113+197、123+260～124+460、125+200～128+001 等堤段。

2）堤基防滲。南大膳段需要進(jìn)行堤基防滲處理的堤段主要為堤基滲漏嚴(yán)重、已出現(xiàn)險(xiǎn)情的堤段，共12段長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）護(hù)坡。南大膳段需要進(jìn)行護(hù)坡的堤段主要為東洞庭湖湖堤當(dāng)沖、損毀嚴(yán)重的堤段，共2 段長11.820 km，主要分布在135+000～138+500、139+080～147+400等堤段。

4）護(hù)腳。南大膳段需要進(jìn)行護(hù)腳的堤段主要為無外灘、汛期迎流當(dāng)沖、坡腳坍塌的堤段，長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。根據(jù)南大膳段穿堤建筑物現(xiàn)狀及存在的問題，結(jié)合歷年防汛出現(xiàn)的險(xiǎn)情，確定穿堤建筑物處理原則如下：①對建設(shè)年代早、運(yùn)行時(shí)間長、嚴(yán)重老化損壞難以修復(fù)的穿堤建筑物予以重建或改建，其中重建是針對孔口尺寸較大、結(jié)構(gòu)老化、損壞嚴(yán)重的穿堤建筑物，改建是針對結(jié)構(gòu)老化、損壞嚴(yán)重且孔口尺寸偏小、不便于管理維護(hù)的穿堤建筑物；②對存在問題較小經(jīng)修復(fù)可恢復(fù)其原有功能的穿堤建筑物予以整修加固；③對高洪水位下出過險(xiǎn)，目前廢棄不用的穿堤建筑物予以挖廢。按照上述原則，共需處理穿堤建筑物19 座，其中設(shè)備更換10 座、挖廢4座、重建2 座、加固2 座、改建1 座。

5 結(jié)論與建議

大通湖垸為洞庭湖區(qū)11 個(gè)重點(diǎn)垸之一，地處洞庭湖腹地，四面環(huán)水，一線防洪大堤全長186.684 km，其中南大膳鎮(zhèn)行政范圍內(nèi)堤長39.919 km。經(jīng)過洞庭湖一、二期綜合治理，堤防的防洪保安能力得到了極大提升，但仍然存在以下問題：

1）堤身質(zhì)量差、汛期散浸、滲漏嚴(yán)重；

2）堤基淺表部分布有粉細(xì)砂等透水層，汛期堤基散浸、管涌現(xiàn)象嚴(yán)重；

3）堤（岸）坡垮塌失穩(wěn)現(xiàn)象嚴(yán)重；

4）穿堤建筑物存在不均勻沉降、管身斷裂、結(jié)構(gòu)老損和銹蝕老化嚴(yán)重。

為確保大通湖垸防洪安全，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，在洞庭湖區(qū)一、二期治理的基礎(chǔ)上，實(shí)施以基礎(chǔ)處理為重點(diǎn)的堤防綜合整治工程，全面提高防洪保障能力是十分必要的。作為大通湖垸密不可分的重要組成部分，南大膳堤段全長39.919 km，占全垸堤長的21.4%，東、南臨東洞庭湖和草尾河，為全垸存在問題最為突出的堤段之一，更是大通湖垸堤防需要進(jìn)行綜合治理的重中之重。

根據(jù)南大膳堤段存在的問題，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查和分析計(jì)算，確定大通湖垸南大膳堤段的綜合治理措施主要包括：堤身防滲處理3 段長8.051 km、堤基防滲處理12段長7.660 km、護(hù)坡2 段長11.820 km、護(hù)腳長1.653 km、穿堤建筑物處理19 座。

南大膳堤段綜合治理工程具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行，是一項(xiàng)造福人民的社會(huì)公益性工程。建議各級水行政主管部門加快前期工作，促進(jìn)本工程盡早上馬、盡快受益。