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防汛知识讲座

时间:2022-01-17 13:28:48 浏览次数:

第一章:防汛基本概念

1、汛

“汛者水盛也”。汛,即江、河、湖泊等水域的季节性或定期性的涨水现象。春季发生的称春汛,也称桃汛;秋季发生的称秋汛;夏秋伏天时节发生的称伏汛,又称伏秋大汛。

2、汛期

即江河湖泊洪水从始涨至全回落的时期。季节性涨水的河湖中出现大洪水最多的时段称主汛期。我省汛期为六月一日至九月三十日,主汛期为六月二十日至八月十五日;最容易发生洪涝灾害的时间是“七下八上”(即七月下旬和八月上旬),称为“大汛时期”。老百姓常讲,“七月十五定旱涝,八月十五定收成”(按阴历算),也就是说八月中旬以后发生大水的机遇就很少了。黄河伏秋汛期为七月一日至十月三十一日,凌汛期为十二月一日至次年二月底。特殊情况下,省人民政府防汛机构根据汛情及气候变化情况,可以宣布提前或延长汛期时间。

3、防汛

即人们采取各种有效措施,同灾害性洪水作斗争,力求减轻洪水灾害的影响和损失的一系列社会活动的统称。充分的防汛准备和扎实的保障体系是取得防汛胜利的关键。

4、防汛方针

防汛工作的方针,是指国家在一定时期内为防汛工作确定的指导原则。我国现行的防汛方针是——“以人为本,安全至上、依法防洪、科学防洪”。

第二章:防汛措施

防汛措施主要分为工程措施和非工程措施两大类。

第一节:防汛工程措施

防汛工程措施是指为减少洪水造成的洪涝灾害损失而修建的约束、控制洪水在既定的区域内蓄存、通行,使其处于可控状态的必要的工程措施的统称。防洪工程是抗御洪涝灾害的物质基础,主要包括水库、河道、堤防、闸坝、蓄滞洪区、控导工程等。

下面分别介绍一下水库、河道、堤防工程。

1、水库

(1)水库类别及等级

水库汛期拦蓄洪水,调节径流,削减洪峰,非汛期灌溉、供水、发电,综合利用效能非常显著。水库按照调节性能划分,可分为日调节、季调节、年调节和多年调节水库,我县中型水库多为多年调节水库,小型水库多为年调节水库;按照承担的任务划分,可分为以防洪为主的水库和以发电、灌溉、供水为主的兴利水库等,我县的中、小型水库主要为以防洪、灌溉为主的水库。我国水库的等级,按库容大小划分为大(一)型、大(二)型、中型、小(一)型和小(二)型五类,详见表1。

水库枢纽建筑物主要包括大坝(主坝、副坝)、溢洪道(闸)、输(泄)水洞等。我县水库的大坝多为土石坝,它的主要特点是结构简单,可以就地取材,不允许水流漫顶。水库工程水工建筑物的防洪标准见表2。

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2)常用的水库防洪调度指标

防洪限制水位:它是汛期允许兴利蓄水的上限水位,简称“汛限水位”,

是洪水来临之前不准超过的水位,也是水库在汛期预留所需防洪库容的下限水位。

表1 水库工程的等别及建筑物级别

表2 水库工程水工建筑物的防洪标准

设计洪水位:当水库遇到设计标准的洪水时(如50年一遇、100年一遇等),坝前达到的最高水位。设计洪水位与汛限水位之间的库容称为拦洪库容(或防洪库容)。

校核洪水位:当水库遇到校核标准的洪水时(如300年一遇,1000年一遇),在坝前达到的最高洪水位。校核洪水位与汛限水位之间的库容称为“调洪库容”;校核洪水位以下的全部静库容称为“总库容”。

正常蓄水位:也叫设计兴利水位。是设计保证生产生活用水应当蓄到的高水位。正常蓄水位与死水位(允许水库降落的最低水位)之间的库容叫“兴利库容”。

水库洪水预报调度:根据实测降雨量作出的洪水预报,控制水库防洪水位和下泄流量的调度运用方式称为水库洪水预报调度。它是除害兴利相结合、尽量减少损失的一种调度方式。

(3)我县水库现状

我县现有中小型水库共144座,其中:中型水库6座,小型水库138座。塘坝672座。总库容1.5亿m3,总控制流域面积万平方公里。

我县水库大部分建于上世纪五、六十年代,多属“三边”工程(边勘测、边设计、边施工)。很多工程施工质量差,基建尾工多,防洪标准低,配套设施不足,存在问题很多,病险率高,安全问题日益突出。截至目前,全县仍有中型险库1座、小型险库110座,病险库仍占水库总数的80%。大部分“无专职管理人员、无防汛抢险道路、无通信预警手段、无防汛抢险物料”, 管理薄弱,而且绝大多数是头顶库、串联库,一旦出险,后果不堪设想。

(4)水库除险加固

水库除险加固是保障防洪安全、提高洪水资源化的重要措施。近几年来,国家和省高度重视大中型水库除险加固工作,我县先后有2座中型险库列入国家除险加固专项规划。截至目前,我县已安排了1座中型水库和

3座小型水库的除险加固投资计划,总投资2500万元。各级地方政府也积极筹措资金,对一些问题严重的病险水库进行了除险加固。已完成除险加固的水库防洪标准得到了提高,安全状况大为改善。但也有一些水库因地方配套资金不到位而成为半拉子工程,导致加固工程无法竣工验收按设计标准运行,给防洪安全造成极大隐患。

2、河道、堤防

(1)河道等级

河道依据其自然规模及其对社会、经济发展影响的重要程度等因素,可划分为五个等级,即一级河道、二级河道、三级河道、四级河道、五级河道,见表3。我县河道均属四、五级河道。

表3 河道分级指标表

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注:1.影响范围中耕地及人口,指一定标准洪水可能淹没范围;城市、交通及工矿企业指洪水淹没严重或供水中断对生活、生产产生严重影响的。2.特

大城市指市区非农业人口大于100万;大城市人口50-100万;中等城市

人口20-50万;小城镇人口10-20万。特别重要的交通及工矿企业是

指国家的主要交通枢纽和对国民经济关系重大的工矿企业。

(2)堤防

堤防建于江河两岸、湖泊周边等地,用以约束水流和抵御洪水、风浪的侵袭。堤防工程按其修筑的位置不同,分为河堤、江堤、湖堤、海堤以及水库、蓄滞洪区低洼地区的围堤等;按其功能可分为干堤、支堤、子堤、遥堤、隔堤、行洪堤、围堤(圩垸)、防浪堤等;按建筑材料可分为土堤、石堤、土石混合堤和混凝土防洪墙等。

堤防工程防护对象的防洪标准按照现行国家标准《防洪标准》确定。堤防工程的防洪标准根据防护区内防洪标准较高防护对象的防洪标准确定。堤防工程的级别如表4规定。

表4 堤防工程的级别

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第二节:防汛非工程措施

防汛非工程措施是指为减少洪水灾害损失而采取的法令、政策、经济和防洪工程措施以外的技术手段或措施的统称。一般包括建立洪水监测、预报和警报系统,制定防洪预案,进行救灾与实行洪水保险,对洪泛区进行管理,制定、执行有关防洪的法规、政策等。

我国对防汛非工程措施很重视,1997年专门颁发了《中华人民共和国防洪法》,将防汛非工程措施以法律形式固定下来。随着科学技术和经济社会的发展,防汛非工程措施作为减少洪涝灾害损失的重要措施,日益为人们所接受,逐步得到充实和发展。防汛非工程措施种类很多,下面主要介绍防洪预案、洪水监测和预报、洪水科学调度三方面内容。

1、防洪预案

防洪预案,即防御江河洪水灾害、山地灾害(山洪、泥石流、滑坡等)、台风暴潮灾害、冰凌洪水灾害以及因地震爆炸等突发性因素引起的洪水灾害等方案的统称,是在现有工程设施条件下,针对可能发生的各类洪水灾害而预先制定的防御方案、对策和措施。防洪预案是各级防汛指挥部门实施指挥决策和防洪调度、抢险救灾的科学依据,主要包括水库防洪预案、河道防洪预案等。防洪预案编制后,应每年进行一次修订,并在汛期之前完成上报和审批。

(1)防洪预案编制的基本原则

编制防洪预案,是国家《防洪法》和《防汛条例》的规定,应遵循贯彻行政首长负责制,以防为主、防抢结合,全面部署、保证重点,统一指挥、科学调度,服从大局、团结抗洪,工程措施和非工程措施相结合,尽

可能调动全社会各方面积极因素参与防洪救灾等六大原则,密切结合防洪工程现状、社会经济情况,因地制宜进行编制。

(2)防洪预案的主要内容及要求

防洪预案内容既包括防洪工程和被保护对象的基本情况、防洪风险图、洪水调度方案、防御超标准洪水方案和防御突发性洪水方案(如上游水库、堤坝万一垮坝、决堤的洪水处置方案,包括垮坝洪水的流经路径和沿程的洪峰流量、水位、到达时间、影响范围、预报预警、人员转移与应急防范措施等);特别要突出实施方案和保障措施,要搞出可操作性极强的“智能型”防洪预案。如某个河段在遇到什么样的水位、流量、流速、行洪时间或是涨水期、行洪期、落水期可能出现什么样的险情?由哪个抢险队负责抢险,抢险队的位置在哪里,到达险工地点需要多长的时间?所需的抢险物料在哪里,运料进场走哪条路,阴雨天能不能行车,需要什么车辆和多少辆车运输,多长时间能够运到?水位达到哪个高程、洪水达到哪个量级,防汛指挥长应当做哪些工作,签署哪些命令?出现什么样的险情应当怎么抢护,在什么情况下需要请部队支援,在什么情况下需要报请上游水库调洪错峰或在哪段次堤扒口分洪?遇到哪类情况指挥长应当考虑什么问题,抓哪些事情,怎么具体指挥等等,都要一一交待清楚,以免打乱仗,出现被动局面。编制防洪预案一定要从防大汛、抗大洪出发,一切“从最坏处打算,向最好处努力”;要对可能发生的情况、遇到的特殊困难尽量考虑周到;实施步骤和各项工作之间的结合部要衔接紧密,一环扣一环。要从实战出发,因地制宜,实事求是,针对性、连贯性、完整性和可操作性要强。因工作量大,编写时可先易后难,先简后繁,并根据防汛中出现的新情况、新问题、新经验,每年修订一次;在实施预案中不断补充,逐步完善,使预案更加科学合理,切实可行。

(3)防洪预案的制定与批准

《山东省实施〈中华人民共和国防汛条例〉办法》第十三条规定:各

级人民政府应当根据流域综合规划、防洪(除涝)工程实际状况和国家规定的防洪(除涝)标准,制定防御洪水方案。我县的河道的防御洪水方案,按管理权限, 由河道所在乡(镇)防汛指挥部制定,报同级人民政府批准后执行。防御洪水方案被批准后,必须严格执行。当工程状况发生变化,需要修改防御方案时, 必须报经原批准机关同意。

2、洪水监测与预报

洪水监测和预报是防汛和洪水资源化重要的非工程措施之一。科学、及时、准确的进行洪水监测和预报是做好防汛和洪水资源化的前提,可为防洪减灾、保障工程安全、提供水资源支撑取得更大的主动权,具有重要意义。

(1)洪水监测

洪水监测是洪水预报的基础,准确而快速地采集、传输、处理水情信息是做好洪水预报的重要环节。洪水监测系统,由采集洪水信息的水情站网、实时水情信息传输系统和信息接收及处理系统组成。洪水监测实行中央、流域机构、省、市、县(市、区)分级管理的体系。

根据防洪的需要,可将水情站分为三类:

常年水情站:全年按规定拍报水情的站;

汛期水情站:只在汛期按规定拍报水情的站;

辅助水情站:规定当水情达到一定标准时才拍报水情,或因临时需要,指定在一定时期内拍报水情的站。

水情测报的项目包括水位、雨量、流量、泥沙、冰情、水温、蓄水量、风力风向、闸门启闭等情况,以及分洪溃堤、冰坝等特殊水情。防汛紧急时,有的水情站一小时甚至半小时就要报一次水位和流量。对于每个水情站都要于汛前一个月下达计划任务书,紧急情况临时通知。在水情任务变化不大的情况下,任务书不必每年重新编制,只需将调整变更部分通知有关水情站及其领导机关即可。

水情自动测报系统属于应用遥感、通信、计算机技术,是完成江河流域降雨量、水位、流量、闸门开度等数据的实时采集、报送和处理为一体的信息系统。目前我市实施雨量遥测系统,为我县积极掌握降雨情况加强防汛调度起到了积极作用。

(2)洪水预报

根据洪水形成和运动的规律,利用过去和实时水文气象资料,对未来一定时段内洪水情况的预测,称洪水预报。洪水预报一般包括河道洪水预报、流域洪水预报、水库洪水预报等,主要预报项目有洪峰水位(或流量)、洪峰出现时间、洪水涨落过程、洪水总量等。

(3)洪水预报的基本程序

一是制定预报方案。根据预报的任务,收集降雨、蒸发、水位、流量等有关资料,根据洪水的形成规律及特点,建立由当前的水情信息推算未来洪水大小和出现时间的一整套计算方法,即洪水预报方案。为了保证预报精度和可靠性,必须对制定的方案按允许误差标准进行评定和检验。只有质量优良和合格的方案才能付诸应用,否则,应分析原因,进行改进。各级水文情报预报单位都应有一套保证一定精度和预见期的作业预报方案。

二是进行作业预报。水情站网对正在发生的水文气象情况进行观测,通过报讯设备,迅速把观测数据传送到预报中心,随即通过预报方案由采集的数据计算出即将发生的洪水的大小和出现时间,及时发布出去,提供有关部门应用,这个过程称为作业预报。作业预报大体可分为简易估算、多种方法细算、实时校正三步进行。

三是发布洪水预报。洪水预报必须由有发布权的发布预报机构进行发布。发布预报机构根据预报内容按有关授权单位规定分别通过电视、广播、电话、电报等方式及时向有关部门发布洪水预报数据,为防洪调度运用和指挥决策提供科学依据。

3、加强科学调度

科学调度洪水是做好防汛和洪水资源化的关键环节。只有加强科学调度,才能在确保防洪安全的前提下,最大可能地实现洪水资源化,既最大限度地减少洪涝灾害损失,又能为经济社会可持续发展提供足够的水资源保障。要加强科学调度,就必须深入研究防洪调度和洪水资源化调度的异同,分清主次,求同存异,找准二者的最佳契合点,探讨实现科学调度的有效途径。

要实现洪水科学调度就必须立足科学发展观,统筹处理局部和全局、近期和远景的关系,充分利用先进的现代技术手段调度洪水,既保工程安全,保下游和沿岸安全,又保蓄水兴利,保回灌补源,体现防洪调度和洪水资源化的统一。具体来讲,就是在确保防洪和工程安全、减轻灾害的前提下,尽量利用水库、拦河闸坝、自然洼地、人工湖泊、地下水库等各种蓄水工程拦蓄洪水,实施库与库、库与河、地表水与地下水联合调度,统筹考虑各用水因素之间的关系,尽可能延长洪水在河道、蓄滞洪区内滞留时间,以期拦蓄最大量洪水资源,最大可能补充地下水源,增加可用水资源总量,恢复河流及湖泊、洼地的水面景观,改善人类的生活居住环境,促进经济社会的可持续发展。

加强洪水科学调度,可以从以下几个方面考虑。

(1)水库实施预报调度,合理调整汛限水位。充分利用现代信息技术手段,在保证水库防洪安全的前提下,实施水库的预报调度,增加可供水量,将固定时间、固定高程的汛限水位,变为依据信息技术提高预报精度和预见期,在一定范围内可变动的动态汛限水位。对于中小型水库和部分调节作用相对较小的大型水库,即便不能实现为生活、生产提供更多水量的目标,也要让弃水有目的、按计划通过河道下泄,充斥河槽、冲刷河口,使拦蓄不住的洪水最大化地发挥其生态环境效益。

水库调度的基本原则是在确保安全的前提下合理拦蓄洪水资源。经科

学论正可以合理调整汛限水位,主要方式有:①适当提高汛限水位;②根据分期洪水规律,增设不同分期的汛限水位;③允许在汛限水位以上适当的范围内超蓄;④增加不同分期汛限水位之间过渡时段的渐变水位。根据若干典型水库的实际情况,考虑水库的工程质量、上游蓄水限制、下游防洪标准、水库及下游河道泄洪能力、气象水文预报的技术水平等因素,可以在把握洪水分期规律的基础上,选择不同调整方式的组合方案。

我县水库洪水调度存在的主要问题:一是主体工程虽经除险加固但因配套资金不到位没有完成库区移民工程,或因扶持库区移民的政策不到位,难以提高兴利水位,并制约工程防洪效益的发挥;二是水库下游河道退化,或因经济开发减小了河道安全行洪的能力,此时,水库既要考虑上游洪水情况,又要尽量保护下游防洪安全,增加了水库洪水调度的难度;三是大量的中小型水库没有控制闸,没有雨水情测报和洪水分析系统,调节洪水的能力较弱。

(2)水库河道联合调度。依据洪水预报预测系统,针对不同的来水情况实施不同的水库河道防洪调度原则,将单个水库、河道的防洪调度方案进行优化整合,制定统一的科学调度方案,变以往单一的防洪减灾为排、引、调、蓄、联合调度。其具体操作可以根据洪水的不同量级,把洪水分为大洪水、中等洪水和小洪水。对大洪水,联合调度应侧重防洪安全,在保障水库、河道防洪安全的前提下,尽量利用洪水前峰清淤,并清洗河道污染物;对中等洪水,联合调度时应以蓄洪为重,在保障水库、河道防洪安全的同时,主要考虑通过调整汛限水位,利用水库、闸坝多拦蓄洪水用于灌溉和供水,同时加强小型工程的引水、拦蓄作用,增加洪水入渗地下的机会,开展引洪漫地淤灌,回灌地下水源。对于小洪水,可尽量将其拦蓄于水库和拦河闸坝,既减少下游河道淤积又提高水库、闸坝的蓄水保障。对于不同流域,可根据中、小洪水的不同步特性,利用各流域中下游网状河渠系统,实施流域间水库与河道、的联合调度,实现下泄水的细水长流,

最大限度地把洪水蓄留在河网中,尽可能延长水流在河道的滞留时间,充分发挥其弥补水资源不足和修复流域生态的特性,恢复河道生态功能,改善河湖环境。

第三章:防汛抢险技术措施

第一节汛期险情的类型

河道水位上涨谓之汛,有冰坝阻塞形成之凌汛,冰雪融化形成之春汛,暴雨形成之伏秋大汛。水火无情,当水位急剧上涨时,容易形成各种险情,酿成洪水灾害,危及人民生命财产的安全、经济的发展和社会的安定。根据我县的实际情况,汛期险情可有以下几种类型:

1、河道堤防险情

河道水位上涨,流速加快,首先危及滩地安全,流势顶冲处滩岸坍塌,上滩后大水偎堤危及大堤安全。大堤险情首先是堤身堤基有隐患处,产生非稳定性或破坏性渗透水流,包括管涌、流土、接触冲刷等,在渗流通道的下游坡面或坡角出溢点有浑水出现,并迅速扩大,造成大堤溃决。二是水流顶冲大堤,流势凶猛,堤根塌陷,造成大堤冲决。三是河流水位迅速上涨,水面线高于薄弱堤段的堤顶时,水流从堤顶漫溢,造成大堤漫决。四是大堤上的建筑物与大堤接触不良、基础处理不当或有不均匀沉陷等引起渗透破坏失事的。

2、水库大坝险情

汛期水库水位迅猛上涨或突降暴雨时,水库持续高水位运行时,水库高水位运行遭遇大风时,水库水位突然降低时都容易出现险情。我省水库绝大部分为土坝险情,主要有:一是坝身或坝基处理不当时,水库水位上涨产生非稳定性或破坏性渗透水流,包括管涌、流土、接触冲刷等,在渗流通道的下游坝面或坝角出溢点有浑水出现,并迅速扩大,严重时造成大

坝溃决;二是坝体不均匀沉陷引起的纵向和横向裂缝;三是长期连阴雨或暴雨引起下游坝坡塌滑;四是水库水位突然降低引起上游坝坡塌滑;五是上游护坡被风浪冲刷破坏;六是水库溢洪闸和放水洞等建筑物失事等等。

3、河道建筑物险情

河道拦河建筑物海漫、消力池被冲,闸室基础被淘刷破坏,基础处理不当发生不均匀沉降闸体裂缝等等。

第二节、抢险技术措施的一般原则

抢险技术措施的一般原则是“上堵下排”或“上游拦挡、下游疏排”,“临河截渗、背河导渗”。漏水、管涌是防洪堤坝常见的险情,应及时查寻,找出漏水的上下游位置,加以抢护。上游漏洞以堵为主,抛以装土的编制袋或筑成土戗;下游坡漏水处以反滤土工布铺堵,上压沙子,再压小石子,大石子构筑反滤层。下游也可抢修后戗,延长渗径。堤坝上游出现坍塌险情时,多用柳石枕抛护或柳石搂厢抢护。堤坝出现裂缝时,如果仍然降雨,应采用防渗膜覆盖,防止继续沿缝隙渗水,待好天时开挖回填。大坝下游坡滑坡工程质量差是内因,水库水位上涨,浸润线上升,连阴天坝坡土含水量饱和等外因导致滑坡。因正值降雨,应先及塑膜覆盖防止继续渗水塌滑,干旱期逐层翻压夯实加固。可能出现漫顶时,应在堤顶上游侧修筑子埝,但应注意观察防止堤坝滑坡。

已经出现决口时应迅速采取堵口措施。历代黄河堵口多用埽工技术,传统的作法是“捆厢进占,后浇戗土”。堵口的方法有立堵、平堵、混合堵三种。从决口口门两侧用埽占向水中进堵,使口门逐渐缩窄最后所剩的缺口,进行封堵截流,称为立堵。水头差大,也可用双坝进堵。由口门河底平行逐层抛料填高,直至高出水面截堵水流,称为平堵。根据口门具体情况立堵、平堵混合使用称为混合堵。采取何种堵口方法,应根据口门土质、宽度、深度、流量、上下游水头差等因素综合确定。堵口的料物一定要准备充足、齐全,最后封堵时的石头或铁石笼应能抵抗水流的冲击,露出水

面后,上游面填筑反沪料和土料闭气。1998年长江大水时,九江决口的封堵,采用了钢骨支架拦截口门,前面抛大石料,铁石笼合笼后再闭气。

为了抢险的顺利实施,一般河道都采取分洪减势,水库都采取放水降低库水位的办法。

防汛抢险是一项紧急而又困难复杂的任务,需要提出正确的方针任务,有坚强的组织领导,需要大量的人力、料物,在短期内及时到达现场,必须搞好交通道路的指挥,防止拥堵,做到进出通畅。要有正确及时的雨情、水情、工情的预测预报,进行科学调度,组织全力抢险。

第三节各种类型险情抢护技术介绍

一、散浸(渗水)的抢护

1、险情说明

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坡或内坡脚附近渗出,叫做散浸,一

般又叫“堤出汗”(图1)。当高水位持

续时间过长,散浸范围就将沿堤内坡上升、扩大,如不及时处理,就会发生内脱坡、管漏等险情。

2、原因分析

土堤挡水后,渗水经过堤身向堤内坡方向渗透,是自然规律。但由于以下一些原因:1.堤身单薄,内坡过陡;2.堤身土质砂重,外坡又无透水性小的粘土防渗;3.堤质太差,筑堤时所取土块没有打碎,夯实不够,留有空隙;4.堤内有隐患(如蚁洞、獾穴、树根、暗沟等),缩短了渗径。使渗径长度不够,浸润线(渗水在堤身内渗透的上界线叫做浸润线)抬高,渗水就将在堤内坡的坡面或坡脚附近渗出,就形成散浸。

3、抢护原则

以“临河截渗,背河导渗”,降低浸润线,稳定堤身为原则。临水坡用

透水性小的粘土做外帮,可以减少渗到堤里去的水;背水坡用透水性大的砂石或柴草做反滤,可以使已经渗到堤里的水流出,而不带走土粒,这样可以降低浸润线,稳定堤身。

4、抢护方法

发现散浸险情后,应查明发生原因和险情程度,如堤内坡出现散浸,但坡面只有轻微的窨潮或渗出少量清水,堤身稳定,险情并无发展,可以严密监视,暂不处理。如堤坡渗水严重或发生浸水集中冲刷现象,说明险情在逐渐发展,则需加以抢护。抢护方法以导渗为主。如外滩较宽,附近有粘土可取,险情又很严重,则需兼用外帮防渗,内坡导渗的方法,切忌在堤内坡用粘性土料做压浸台。

(1)导渗沟

应用范围:水位继续上涨,散浸严重堤段,有继续发展趋势。一般可在堤内坡面开沟导渗,让渗水集中沟内流走,使内坡土壤干燥坚实,以稳定险情。

施工方法:

①从浸润线顶点起至堤脚外止,开若干条与堤身垂直的纵沟或与堤身成45°-60°的斜沟。斜沟比纵沟好,因为斜沟导渗范围大,收效快。有的地方在浸润线顶开横沟,实践证明,

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这种方法排水不畅。斜沟、纵沟都要

连通,宽深都是一样,或在纵沟两边

再开“人”字形支沟(图2)。开挖的数

量与深度适当,否则就不能起到应有

的作用。

②导渗沟的大小及间距,应根据

各地具体情况而定。一般每隔5-8米开一条沟,沟深约0.5-1.0米,宽

0.3-0.8米。

③各沟内填粗砂,卵石、碎石,在缺乏砂石地区,也可采用砖渣、岗柴作为导渗材料。为了防止泥土掉入沟内,阻塞渗水通路,可在导渗材料上面盖草袋或稻草,然后填土。

④如果堤身含水过多,土质稀软,开沟困难的话,则可采用开沟,边做导渗沟的办法。不允许有沟开好后,发生等待滤水材料的现象。

⑤岗柴应扎成把子,直径30-40厘米。外捆稻草厚约10厘米,不使岗柴与土直接接触,以免土粒填塞岗柴把子的空隙,失去滤水作用。岗

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柴把子要柴头向上,柴梢向下,由沟的下面

向上铺。头梢接头处,要多交接些。梢尾露

出沟外,以利排水(图3)。

⑥土工织物导渗沟。沟的开挖方法与沙

石料导渗沟相同。土工织物是一种能够防止土粒被水流带出的导渗层。如当地缺乏反滤的沙石料时,可选用符合滤层要求的土工织物,将其紧贴沟底和沟壁铺好,并在沟口边沿露出一定宽度,然后向沟内细心地填满一般透水料,不必再分层。在填料时,要避免有棱角或尖头的料物直接与土工织物接触,以免刺破。土工织物长宽尺寸不足时,可采用搭接形式,其搭接宽度不小于20cm。在透水料铺好后,上面铺盖草袋、席片或麦秸,并压以土袋、块石保护。被开挖土层厚度不得小于0.5m。在坡脚应设置排水纵沟,并与附近排水沟渠连通,将渗水集中排向远处。在紧急情况下,也可用土工织物包捎料捆成枕放在导渗沟内,然后上面铺盖土保护层。

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(2)、透水压浸台

应用范围:当堤身断面不足,外滩

狭窄,内坡产生严重散浸时,可在内坡

加做层苇层土的透水压浸台(图4)。

如当地有砂石反滤料时,可先用砂石作

底层,然后层土层苇坐到要求高度。透水压浸台所需工料较多,在堤身断面足够的堤段不宜采用。

施工方法:

①在筑压浸台部分先做导渗纵沟或斜沟。

②然后在堤脚上,铺放芦苇两层,每层厚10厘米,共20厘米,铺成“人”字形,柴梢向外,目的是引出渗水。

③在芦苇上面铺稻草厚5厘米,然后填土夯实,厚约1.0-1.5米。

④填土面上再铺放芦苇,层土层苇,直到浸润线顶点为止。

⑤若基础不好,土撑坡脚要抛石或用砂土袋固脚,但要注意不要将沟内渗水阻塞。

(3)、反滤层

应用范围:散浸严重的堤段,开沟导渗有困难时,也可做砂石反滤层抢护。

施工方法:

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①砂石反滤层(图5)——先将散浸

部位面层湿土挖除厚约30厘米,再回填

粗砂一层,厚15~20厘米,上盖瓜米石

一层厚10~15厘米,再盖2厘米粒径的

碎石一层,厚约10~15厘米,最后盖上

小片石一层,让渗水从片石隙缝流入堤脚下的滤水沟。如果堤身要培厚的话,应在片石上盖上一层草袋,再在上面填土。

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②芦柴反滤层(图6)——在散浸部

位的坡面上,先铺稻草一层,厚5厘米,

上铺芦苇厚10~20厘米,盖草袋一层或

铺一层稻草,然后填土夯实。所铺芦柴

或稻草,一定要露出堤脚外面,以便排

出渗水,保持堤身干燥。

(4)、外帮:

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应用范围:在内坡散浸严重的堤段,

如有外滩,附近有粘土可取,可在外坡做

外帮(图7)。

施工方法:

①沿外坡倾倒粘土。最好随倒随用脚踩实,要保证质量。如因急流,散土容易流失,可先在水中分层垒土袋筑一隔堤,然后在土袋与堤外坡之间倾倒散粘土分层填筑,直到要求高度,

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这样,可起隔渗的作用(图8)。

②外帮宽度一般4-5米,长度应超

出散浸堤段两端至少5米,高出水面0.5

米。

(5)、土工膜截渗:

应用范围:当缺少粘性土料时,在水深较浅时,可采用土工膜加保护层的办法,达到截渗的目的。

施工方法:

①防渗土工膜种类较多,可根据堤坝具体条件选用。在铺设前,应清理铺设范围内的边坡和坡脚附近地面,以免造成土工膜的损坏。

②土工膜沿边坡的垂直长度可根据具体尺寸预先粘结或焊接好(用脉冲热合焊接器),以满铺渗水段边坡并深入临水坡脚以外1米以上为止。顺边坡宽度不足可以搭接,但搭接长应大于0.5米。

③铺设前一般在临水堤坝肩上将土工膜卷在8~10m的滚筒上,在卷滚前,土工膜的下边折叠粘牢形成卷筒,并插入直径4~5cm的钢管加重(如无钢管可填充土料、石块等),使土工膜能沿坡紧贴展铺。

④土工膜铺好后,应在其上满压1~2层内装沙石的土工膜袋。由坡脚

下端压起,逐层错缝向上压,不留空隙,作为土工膜的保护层,同时起到防风浪的作用。

二、内脱坡(滑坡)的抢护

1、险情说明

当堤背水坡发生严重散浸,没有及时处理,时间拖久,则在散浸堤段的堤顶或

内肩、内坡,发生向堤脚下挫的弧形裂缝,随着土壤结构被破坏,内坡就整块的向下滑动,形成滑动部分下挫,坡脚土壤上鼓的险象。有时仅是自

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身滑动,有时也会推动

坡脚土层一起滑动(如

图9)。

图9

2、原因分析

内脱坡与散浸有联带关系,散浸严重的堤段,堤坡浸水饱和,土的抗剪强度降低,堤坡稳定破坏,兼堤脚基础虚软,内临水塘湖沼,阻滑力减弱,当它不能支持堤坡滑动土体时,就产生脱坡。

3、抢护原则

产生内脱坡的主要原因是渗水降低了堤坡土体的抗剪强度。所以抢护原则是首先消除已滑动的堤坡中的渗水,部分恢复滑动土体的抗剪强度,使堤坡稳定。再进行还坡加固。

4、抢护方法

抢护脱坡的基本方法是开沟导渗,填塘固基,加土还坡,外帮截渗。同时结合具体情况,因地制宜,分别用不同方法加以处理。

在这里应当指出,有些地方采用打桩方法抢救脱坡,是不妥当的。它不但

不能抵抗滑坡土体所产生的巨大推力,反而容易促使滑坡发展。因此,我们不主张用打桩方法抢救脱坡。现将几种常用效果显著的抢救方法列述如

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下:

(1)、透水土撑(图10)应用范

围:若脱坡堤段,范围较大,可沿

脱坡堤段做若干透水性土撑。具体

尺寸可根据具体情况而定。

图10 施工方法:

①在筑土撑部位,将脱坡松土削成斜坡后挖沟,在沟内放置滤水材料,如砂石、砖渣、芦苇等。

②若堤基不好,土撑坡脚要抛石或用袋土固脚,但应注意不要将沟内渗水阻塞。

③土撑宽度要看水情、险情与取土难易而定。一般宽度5~8米,坡比1:5,撑顶高度一般在洪水位以下0.5-1.0米。

④填土要打碎,夯实。

(2)、透水压浸台(图11)应用范围:堤防断面不足,脱坡严重,附近有土可取,缺乏砂石之处。

施工方法:

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①做法与透水土撑相同。但在

布置上透水压浸台是全面修筑,而

透水土撑是分段修筑。

②见散浸节透水压浸台的施

工方法。

图11

(3)、外帮

内脱坡严重,范围又较广,在堤内抢筑透水压浸台、开沟导渗等工程,需要时间。如有外滩,在抢护内坡的同时,可在外坡加做粘土外帮,以减少渗水,缓和险情,便于争取时间,完成内坡抢护工作

(4)、各种抢护方法配合运用

如内坡大范围内渗水严重,同时发生漏洞、脱坡等险情,情况复杂紧急时,不能用单纯的一种抢护措施来解决,应研究选择几种适合险情、堤情的抢救方法配合运用,同时要做到胸中有数、情况明、决心大。1954年汛期抢险经验证明,这样多种方法同时配合运用,都是有效而成功的。例如:

荆江大堤金拖段董家拐内脱坡特险,就是采用了(1)开沟导渗;(2)用土袋及散土抢筑外帮防渗;(3)填塘固基及加做土撑;(4)在排淤固基阻止滑挫的基础上,连接土撑加土还坡;(5)在浑水漏洞处,做围井填反滤料,并在外坡加长外帮等措施,安全脱险,取得了成功。

三、漏洞抢护

1、险情说明

漏洞出口一般发生在堤内坡下部或坡脚附近。开始时因漏水量小,堤土很少被冲动,所以漏水较清,叫做清水漏洞。由于洞周土体浸泡时松散崩解,或产生局部滑动,或堤身填土含砂重,土体可能被漏水带出,使漏洞变大。这时,漏水转浑,发展成为浑水漏洞。如不及时抢救,则将迅速发展成为堤防决口。

2、原因分析

一般说来,是由于堤身内部遗留有屋基、阴沟、腐朽树根等物,筑堤时末清除;填筑质量不好,龙口(交卡)不密实;或为白蚁、蛇、鼠、獾在堤内打洞。在高水位压力下,将平时的淤塞物冲开;或因渗水沿隐患、松土串连而成漏洞。尤其在高水位堤身浸泡时久,土体结构变松软,更易促成漏洞的发生,故有“久浸成漏”之说。

3、抢护原则

由于漏洞一般在迎水坡有洞口,所以抢护应以外堵为主,视情况在堤内出口用倒滤井为辅,或两者兼施的原则。

处理漏洞绝对不能采用在漏洞出口打桩,或填土封压的办法。这样做只会促使险情的扩大恶化。在堤内漏洞出口处围井蓄水以平衡水压,理论上固然可行,但如出口发生在堤坡下部或堤脚附近,如靠围井蓄水平衡水压,势必围井高大,一时难以筑成,而且井体单薄,蓄水后倒塌,则更促使险情突然恶化。这些情况是值得我们注意的。

4、抢护方法

(1)、堤外堵塞(图12)

对漏洞的抢护,直接有效的措施是外堵漏源。但要堵塞洞口,必须先探明洞口的位置和它的大小、多少。寻找洞口的方法可用轻浮物撒在堤外水面,这样可以发现水面漩涡找到洞口。或潜水摸探。但为了安全,潜水摸洞人员必须用绳索系着,以免被水流吸进洞内。找到洞口后,应即堵塞。洞小的可先用铁锅扣住,

或用棉衣、棉絮等将洞口堵住;洞口较大或周围有几个洞的可以用棉被张开顺堤坡拖下盖住洞口;如漏洞系剅口或阴沟,可以先用布袋装土,任其

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吸进,再用木楔包以棉絮塞紧洞口,覆以棉

絮。按上面方法将洞口堵住后,然后再压土

袋,浇土做外帮,高出水面。

图12 如堤外无明显洞口,也可以用含水量较高的粘土顺坡抛填,这样做可以减少渗水浸入。

外堵漏洞切忌乱抛块石土袋,以免架空,增加堵塞漏洞的困难。

(2)、做倒滤井

在堤外堵塞的同时,堤内漏洞也要做到滤井。特别是漏洞发生在堤脚

平地,出现浑水兼带有粉砂、细砂之类,一时难于判明是漏洞还是管涌的情况下,更必须按抢护管涌填做倒滤井的办法来处理。只要倒滤层保住堤

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身的填土不流失,险情也就能稳定下来了。

(3)、开巷断截(抽槽翻筑)(图13)

开巷断截是较彻底但也是最危险的办法。

图13

只有在万不得已,而且具备充分和必要的条件(如堤身面宽,堤身大,人力器材足够等)的情况下,才能采取这个办法。最好是能够在水位稍退的汛隙,突击进行,水位过高时不宜进行。施工时必须高度集中力量,加倍注意填筑质量。

开巷是在堤顶挖槽,深到漏洞以下,其抽槽宽度以能适合开挖工作的最低宽度为限,尤以开深槽更要谨慎从事。

四、跌窝的抢护

1、险情说明

汛期堤身或外滩发生局部塌洞叫做跌窝。

2、原因分析

发生跌窝的原因有:白蚁、蛇、鼠、獾之类在堤内打洞,或筑堤时土块架空未经夯实,遇江水高涨,江水灌入,或雨水泡浸使洞周土体浸软而形成局部陷落,所以跌窝伴随漏洞而发生。

跌窝险情的发生主要由堤身隐患引起,所以在平时应注意加强捕獾、灭蚁工作。解放以来,在发动群众捕捉獾兽,翻筑兽穴方面做了不少工作;在灭蚁方面,近年来荆江大堤修防单位研究从发现蚁被、蚁线(白蚁蛀蚀过的松散土粒成片的叫做蚁被,成线的叫做蚁线)的方法,寻找蚁洞,再采取抽槽翻筑,取得很好成效。这是防止或减少汛期发生跌窝、漏洞的积极有效措施。但由于堤线很长,危险堤身的害虫害兽仍会有滋生或转移,所以对汛期发生跌窝险情仍须予以重视。

3、抢护原则

跌窝是局部陷落,为防止水流侵蚀继续扩大,应及时予以翻填。又因它常伴随漏洞而发生,故宜配合漏洞险情进行处理。

4、抢护方法

将荆江大堤对于跌窝抢护的经验作为处理跌窝的参考:

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(1)、跌窝发生在堤顶附近内坡,跌窝内没

有漏洞,将坑内松土清除,用好土填实还原即可

(图14)。

图14

(2)、跌窝发生在堤内坡,堤外面有漏洞口,漏水直通跌窝,应配合抢堵堤外坡漏洞以止住漏水,如果必须与外堵漏源同时进行抢救时,可将跌窝内松土清除,回填粗砂、砖渣、卵石等做成倒滤井,以制止漏水带出泥土,稳定险情(图15)。(汛后水落应随即

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翻筑跌窝,窝内漏洞可追赶翻筑的应予追

赶翻筑,再将跌窝内松土清除,予以回填

夯实。)

图15

(3)、跌窝发生在堤外高滩或外坡上,堤内并发生有漏洞的,可先在外滩上筑袋土围堰高出水面,抽干围堰内积水,沿跌窝部分进行翻挖,找出漏源,清除隐患后,予以回填(图16)。

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图16

(4)、如跌窝发生在堤身单薄、堤面较窄的堤顶上,挖填前应加做外帮,以保证开挖时的安全。开挖时应先清除隐患,有漏洞的,要先将上口堵好,再回填夯实(图17)。

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图17 图18

(5).如跌窝发生在外坡水下部分,可用袋土、棉絮等物将跌窝填实,再加做外帮(图18)。

五、管涌(潜蚀、流土)的抢护

1、险情说明

管涌是指在汛期高水位情况下,堤内平地发生“流土”和“潜蚀”两种不同含义的险情的统称。这种险情有的地方叫翻砂鼓水,有的叫泡泉。管涌险情的发展,以流土最为迅速。它的过程是随着水位上升,涌水挟带出的砂粒增多,涌水量也随着加大,涌水量增大挟带出砂粒也就更多,如将附近堤(闸)基下砂层淘空,就会导致堤(闸)身骤然下挫,甚至酿成决堤的灾害。当然有由于管涌孔距堤较远,一时尚未演成堤防、闸身的下挫或溃决的;也有由于水位转落,渗水压力减小,险情暂时稳定下来的;还有由于是潜蚀,没有产生堤(闸)身下挫、溃决险情的。但是,险情是属于流土还是潜蚀,一时难于判明。而且流土也与地层下面的粉砂、细砂层埋藏的深度、厚度以及其结构的疏密,高水位持续的时间等因素有关,而这

些因素一时也是难以判定的。所以发生管涌时,不论它是流土,还是潜蚀和距堤远近,均不能掉以轻心,必须迅速予以处理。

2、原因分析

一般平原冲积地层,上面是粘性土;往下是粉砂、细砂等,砂层间也有粘性土夹层的,再往下则是砂砾及卵石等强透水层,在河床中露头与河水相通(图19)。在汛期高水位时由于渗水流经强透水层压力损失很小,堤内数百米范围内粘土层下面承受很大的水压力,如果这股水压力,冲破

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了粘土层,下面的粉砂、细砂就会随水

流出(在没有反滤层保护的情况下),

从而发生管涌。

江河湖堤内,表面粘土层不能抗御下面

水压力而遭到破坏的原因大致为:

图19

(1).防御水位提高,渗水压力增大,相对形成堤内粘土层厚度不够;

(2).历史上溃口段内粘土层遭受破坏,复堤后,堤内留有渊潭,里面常有管涌发生;

(3).历年在堤内取土加培堤防,将粘土层挖薄;

(4).建闸后渠道挖方及水流冲刷将粘土层减薄。

(5).由于在堤内附近有钻孔,或勘探爆破孔,封闭不实。

(6).由于其他原因将堤内粘土层挖薄了的。值得注意的是由于战备防空需要,在堤防规定禁区内挖有防空洞或掩体的,除按规定处理回填外,汛期要加强检查。

3、抢护原则

实践经验证明,处理管涌应以“反滤导渗,控制涌水,留有渗水出路”为原则。这样既可使粉砂、细砂不再被破坏,又可以降低附近渗水压力,使险情得以稳定。

值得警惕的是,管涌是堤防溃口的极为明显和常见的原因,但对它的危险性仍有认识不足,措施不当,或麻痹疏忽,贻误时机。如采取大围井而抢筑不及,或围高井倒塌者都曾造成决堤灾害,给国家和人民带来严重损失。历史的惨痛教训必须牢记。

4、抢护方法

管涌固然是严重险情,我们只要提高警惕,慎重对待,及时处理,是可以抢护脱险的。

(1)、在冒水孔周围,用土袋围成低

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堰。孔内填反滤料,最好是按级配先填

粗砂,再填瓜米石、碎石,最后填块石

(图20)。图20

这样可以有效地制止砂粒带出,但由于涌水,粗砂往往填不进去,则可先填碎石、块石,以杀涌水之势,再按级配填筑。如附近无适用石料,可以砖渣代替。如一次未能达到制止带砂。可以清除部分上层粗填料,再按上述级配填筑直到渗水畅流,无砂粒带出为止。反滤料填好后,仍需注意防守,如发现填料下沉,可以继续填块石料,直到稳定为止(图20)。

(2)、同上述方法,但不筑围堰,直接填反滤料也可。

(3)、如因管涌,堤防基土流失过多,导致堤身裂缝下挫,是溃口性险情,应及时予以翻筑加固。

(4)、抢护脱险后仍应加强防守,观测周围的变化和渗水流量与江水消长的关系,以供汛后处理作参考。

六、堤顶漫溢的抢护

1、险情说明

根据预报,洪水上涨的趋势,将有超过堤顶高程的危险。应抢高堤顶,以免堤防漫溃。

2、抢护原则

为了防止堤防漫溃,而在时间上又来不及把堤身全部加高培厚,在这种情况下,只能先在堤顶抢筑子堰,拦住洪水,不使漫溢。

3、抢护方法

子堰应在堤项外侧抢做,至少要离开外堤肩0.5米,以免滑动。堰后留有余地,巡汛抢险时,可以往来奔走,无所阻碍。要根据土方数量及就地可能取得的材料,决定施工方法,并适当组织劳力。要全段同时开工,分层填筑。不能等筑完一段再筑另一段,免得洪水从低处漫进而措手不及。

(1)、纯土子堰(图21)应用范围:用于堤顶宽阔,取土容易,风浪不大之堤段。

施工方法:

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①先将堤顶草根败叶等杂物清除干

净,然后刨松堤面并沿子堰中线抽槽宽20

厘米,深10-20厘米。

图21

②从堤顶的内侧边开始上土,逐渐向临水面推进,每层土厚30厘米,分层夯实。

③子堰顶宽约1米,内外坡1:1,高度0.6-1米,可根据实际情况决定。

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(2)、土袋子堰(图22)应用范围:

用于堤顶不宽,附近取土困难,或是风浪

冲击较大之处。

图22 施工方法:

①用麻袋、草袋、或薄包装土约七成,将袋口缝紧。

②将麻袋、草袋或薄包土铺砌在堤顶离临水坡肩线约0.5米。袋口向内,互相搭接,用脚踩紧。

③第一层上面再加二层,二袋要向内缩进一些。袋缝上下必须错开,不可成为直线。逐层铺砌,到规定高度为止。

④袋的后面用土浇戗,土戗高度与袋顶平,顶宽0.3-0.6米,后坡1:1。填筑的方法与纯土子堰相同。

(3)、扫枕子堰(图23)

应用范围:用于堤顶不宽,风浪较大,水将漫顶之处。

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施工方法:

①用秸料扎成0.6-0.8米直径的扫

枕,推滚到临河一边堤顶边线内。

图23

②用长约1.0-1.2米的柳橛,将扫枕钉实在堤顶上,柳橛的间距约1米。

③扫枕后面用土浇戗、夯实,务使与扫枕紧密结合。

(4)、单层木板子堰(图24)

应用范围:用于堤较窄,风浪较大,水将平堤,情势危急之处。

施工方法:①在堤顶靠江一边,打长约2米的木桩一排,桩的中心间距约为0.5米,入土约1米。

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②排桩内用木板(紧急时用门板亦可)

紧贴,再用铅丝或绳索系住。

③木板后面浇做土戗,做法与前相同。

图24

(5)、双层木板子堰(图25)

应用范围:用于堤顶太窄,且有建筑物阻碍之处。

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