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【秋季连阴雨堤坝减灾减损建议问答】河堤险情及处理办法

近期,受连日降雨和上游来水影响,我省多条河道堤防出现决堤问题,如乌马河在清徐县、祁县段发生多处决堤,多处设施农业被淹,清徐县小武村等多个村庄进水。晋中多地水利和应急抢险部门咨询河堤险情和防护方法。城乡建设学院农业水利系水利工程科研团队提供一些河堤抢护的基本方法,以供防汛抢险人员借鉴。

祁县堤坝修复村民问:“河堤背水面出现大面积渗水现象怎么办?”

       答:渗水是常见的险情之一,表现为当水位上升时,堤脚渗水加大并带有浑水渗出,或背水面出现大面积散浸、发软、鼓包现象。

渗水险情示意图

乌马河祁县段河堤渗水(2021.10.9)

抢护方法:渗水的抢护原则应是前堵后排前堵:在堤临水面用透水性小的黏性土料做外帮防渗,从而减少水体入渗到堤内。②后排:在堤背水面上做一些反滤排水设施,用透水性好的材料做反滤设施,让已经渗出的水,有控制地流出,不让土粒流失,增加堤坡的稳定性。

正在抢修的祁县乌马河河堤

清徐县小武村抢险人员问:“河堤下游出现涌水翻沙的现象怎么办?”

答:这种现象称为管涌,一般发生在砂性土中,是土体中孔隙水流增大引起细颗粒被水流冲刷带走所致。

管涌险情示意图

抢护方法:管涌的抢护原则是反滤导渗、控制涌水、给渗水留出路

反滤围井在管涌口处用编织袋或麻袋装土抢筑围井,井内同步铺填反滤料,从而制止涌水带沙,以防险情进一步扩大,当管涌口很小时,也可用无底水桶或汽油桶做围井。

反滤围井示意与抢险图

反滤盖压

堤内出现大面积管涌或管涌群时,用透水性好的材料制作反滤盖压,范围要超过渗水范围周边1米。

反滤盖压示意与抢险图

蓄水反压

当水下出现管涌群且面积较大时,可直接向坑塘内蓄水,减少水头差,制止涌沙现象。

问:太谷区水利抢险部门问:“当洪水顶时该如何处理?

答:洪水漫溢出堤防顶部的现象,称为漫溢险情。发生大洪水时,河道宣泄不及洪水超过坝垛设计标准,水位高于坝顶或施工中遇到漫顶洪水。

1)抢护方法:漫溢抢护的原则就地取材,加高堤坝

土料子堤:堤顶较宽,风浪不大,取土方便的地段可以在堤顶靠临水面一侧抢筑土料子堤。

土料子堤示意图

土袋子堤:堤顶较窄、风浪较大、取土较困难、土袋供应充足的堤段抢筑土袋子堤,土袋要逐层向内缩,上下错开,内侧缝隙可用砂土填垫密实,外露缝隙用麦秸、稻草塞严,以免土料被风浪抽吸出来,同时在土袋后面修土戗,土戗高度与土袋顶平。

 

土袋子堤示意图

木桩子堤:土质较差,取土困难,又缺乏土袋时,可就地取材,抢筑木桩子堤。

如:柳石(土)枕子堤。当取土困难,土袋缺乏而柳料又比较丰富时适用此法。具体做法是:根据子堤高度,确定使用柳石枕的数量。如高度为0.5m、1m、1.5m的子堤分别用1个、3个、6个,按品字堆放。第一枕前面至坝肩留0.5m-1m,并在其两端各打木桩1根,以固定柳石(土)枕,或在枕下挖深0.1m的沟槽,以免滑动和渗水。枕后用土做戗,戗下开挖结合槽,清除草皮杂物,刨松表层土以利结合。然后在枕后分层铺土夯实直至戗顶。其顶宽一般不小于1m,边坡不陡于1:1,如土质较差时应当加宽戗顶并适当放缓坡度(图11)。

2)护顶防漫

当预报水位较高、子堤防护难以奏效时,漫溢不可避免。为防止过坝水流冲刷破坏,可在坝顶铺设防冲材料防护,方法有:

柳把护顶在坝顶前后各打一排桩,用绳或铅丝将柳捆成直径0.5m左右的柳把,然后将柳把相互搭接铺在坝顶上,再用小麻绳或铅丝绑扎在桩上,防止坝顶被冲。如漫坝水流水深流急,可在两侧木桩之间直接铺一层厚0.3m-0.5m的柳料,再在柳料上面压块石,以提高防冲能力(图12)。

柳把护顶示意图

土工布护顶将土工布铺放于坝顶,用木桩将土工布固定于坝顶,木桩数量视具体情况而定。一般行间距3m。为使土工布与坝顶结合严密不被风浪掀起,可在其上铺压土袋一层。

土工布护顶示意图

   问:堤防出现缺口时如何处理?

   答:堤防受洪水或其他因素破坏造成过水口门的险象,称为堤防决口

清徐县小武村河堤决口险情(2021.10.9)

抢护方法:除超标洪水影响下容易决口外,对渗水、管涌、漫堤等险情的重视不够也会导致决口,因此发现险情应立即抢护。

抢筑裹头

及时抢筑裹头,就能防止险情的进一步发展,减少此后封堵的难度,因此抢筑裹头算是封堵决口的关键之一。

沉船截流

可以大大减小通过决口处的过流流量,从而为全面封堵决口创造条件,实际抢险过程中也使用过卡车、大巴等汽车截流。

进占堵口

实现沉船截流减少过流流量的步骤后,采用巨型块石笼、柳石枕、石块进行封堵。

防渗闭气

实现封堵进占后,采取阻水断流的措施,可用抛投黏土、修筑月堤蓄水等办法实现防渗闭气。

 

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