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李跃龙:未雨绸缪话防汛

2017-04-20 17:28:11 来源:红网 作者:李跃龙 编辑:许敏

  进入四月,气温升高,雨季来临,又到一年防汛时。

  水情是湖南的基本省情,尤其在洞庭湖区,成为全省防汛工作的重点。中华人民共和国成立后,我们更加强调“预防为主,有备无患”的指导思想,每年都按防大汛、抗大洪的要求,做好各项准备工作,并根据每个时期防汛工程建设程度、经济状况及防汛任务的不同,分别提出防汛工作方针和具体的防汛任务。1950年,全国防汛会议提出的防汛工作方针是:“在春修工程的基础上,发动群众力量,加强汛期防守,以求战胜洪水,保障农业安全,达到恢复与发展农业生产的目的”。这次会议还规定防汛工作的原则是:集中统一领导,左右岸互相支援;民堤服从干堤,部分服从整体;全面防守,重点加强;分段负责,谁修谁防。据此,湖区的防汛指导方针是:“集中统一领导,逐级分段负责,上下统筹兼顾,左右岸互相支援,全线防守,险工加强”。湖南省针对性提出:对防汛要“从最坏处着想,向最好处努力”。20世纪60年代后期中央又提出了“以防为主,防重于抢,有备无患”的防汛工作方针。90年代,随着《中华人民共和国防汛条例》《中国人民共和国防洪法》的颁布,湖南省制定了《湖南省洞庭湖蓄洪区安全与建设管理办法》(1991年7月31日),《湖南省洞庭湖水利管理条例》(1995年12月26日),《湖南省实施〈中华人民共和国防洪法〉办法》(2001年3月30日)等法规。防汛工作实行“安全第一、常备不懈,以防为主,全力抢险”的方针,遵循团结协作和局部利益服从全局利益的防汛抢险原则。

  防汛任务是根据洞庭湖区不同时期所具有的抗洪能力相应提出的。20世纪50年代初期,以防御1949年最高洪水位不溃为目标。1954年要求争取超过1949年最高洪水位不溃口。1954年大水后,大堤经过培修加固,抗洪能力有所提高,在一般情况下,防汛任务是“大小堤垸必须防洪防到底,抢险抢到头,千万百计争取不溃垸,不蓄洪。万一遇到危及大垸(重点垸)安全时,再视水情、险情变化,临时运用中小堤垸蓄洪”。为保证完成防汛任务,一般将汛期水位划为“防汛水位”“警戒水位”和“危险水位”,俗称“三防水位”,以此作为部署防汛工作的依据。进入21世纪,原三防水位体系废止,改为全国统一的警戒水位、保证水位体系。2004年根据国家防汛办《关于要求调整江河防汛特征水位设置意见的通知》及长江委《关于请研究确定长江流域重要控制站防汛特征水位的通知》等文件要求,湖南省水利厅、省防汛办组织有关专家,结合湖南防洪体系现状及防汛工作的实际,对湘、资、沅、澧四水及洞庭湖区重要控制站防汛特征水位(警戒水位、保证水位)进行了认真研究和重新确定,按照核批权限上报水利部、长江委核准批复。2004年湖南省防汛抗旱指挥部发布了《四水及洞庭湖区控制站防汛特征水位试行方案》。

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  洪水的危害关系到国家经济建设和人民生命财产安全,涉及整个社会生活,国家历来都把防汛作为维护社会安全的一件大事。《中华人民共和国水法》规定“各级人民政府应当加强领导,寻求措施,做好防汛抗洪工作。任何单位和个人,都有参加防汛抗洪的义务。”还规定“县级以上人民政府防汛指挥机构统一指挥防汛抗洪工作”。并对县级以上各级人民政府防汛指挥机构的职责权限等都做出原则规定。为加强防汛工作,国务院颁发了《中华人民共和国防汛条例》,进一步对防汛的任务、组织、职责等都做了明确规定。我们在科学安排防汛组织机构、防汛抢险队伍、防汛责任制度、防汛物资保障和洪水调度等重要工作的同时,还必需对一线防汛抢险人员进行相关的专业技术培训学习,以求事半功倍的效果。随着1996、1998、1999年持续的特大洪水灾害远去,三峡工程的正常运作,湖区承平日久,不少基层的干部群众有思想松懈的现象,也缺乏防汛抢险的实战经验。2016年7月10日,华容县新华垸在大白天众目睽睽之下发生溃决,多多少少印证了上述现象的客观存在。

  古人云,勿临渴掘井宜未雨绸缪。在汛期高水位期间堤防和堤上涵闸的主要险情有堤防管涌、渗水、裂缝、漏洞、跌窝、风浪冲刷、漫溢等特殊情况下,一线人员在第一时间科学地处置,往往具有一锤定音的关键作用。涵闸险情常见的有闸门的漏水、闸底板或侧墙发生裂缝渗水冒沙、闸基不良、在闸下游出现管涌等险情。险情一经发现,必须准确判明险情类别和性质,及时上报并采取相应措施,果断处理。洞庭湖区在长期的防汛抗洪抢险实践中,不断总结经验,并运用新技术、新设备、材料,使许多险情化险为夷,保障了人民生命财产安全。尤其是在防洪科技材料迅速发展的20世纪90年代防汛抢险中,成功率大幅度提高,减灾的效益十分显著。这是湖区人民和水利工作者用血肉之躯和智慧换来的宝贵财产。由张硕辅主编的《湖南省抗洪抢险实例选编》,对常德、益阳、岳阳3市在1998年洪水中的管涌、翻砂鼓水等53个抗洪抢险实例进行了收集、整理和叙述。聂芳蓉等主编的《洞庭湖区防汛抢险技术》,对抢险方法作了系统的论述。这些著作都可以作为防汛抢险的教科书,为便于实战,笔者再作归纳,主要有散浸除险、鼓水翻砂抢险、管涌抢险、滑坡抢险和堵洞抢险等五大类:

  在散浸(渗水)除险方面,如果渗入堤内的水分较多,浸润线以下,堤顶背水坡土体有水渗出的现象,称为散浸。如果渗出点偏高,有可能发展为内滑坡险情。堤坝渗水抢护的原则是“临水截渗,背水导渗”。其防治方法较多,主要是:①临在汛期或高水位持续的情况下,堤坝迎水面前的水向堤坝内渗透,形成上干水截渗,包括土工膜截渗、黏土前戗截渗,桩柳(土袋)前戗台截渗。②反滤沟导渗,即堤坝背水坡大面积严重渗水时,开挖导渗沟,铺设反滤料和加筑水后戗台引导渗水,降低浸润线,避免水流带走堤土颗粒。具体做法包括砂石导渗沟、土工织物导渗沟、梢料导渗沟。③反滤层导渗,即当堤坝透水性强,背水坡过软,挖沟有困难,可采用反滤层法,这种方法是在渗水坡上满铺反滤层,使水排出,根据反滤材料不同,具体方法有:沙石反滤层、梢料反滤层、土工织物反滤层等。这一方法在导渗上部压块石,还起镇脚作用。④透水后戗法,又称透水压浸台法,即当渗水严重,堤(坝)坡脚软化,甚至发生流土,采用透水压浸台。具体的抢护方法有沙土后戗、梢土后戗等。1995年,沅江大水,常德洪峰水位达41.5米,超历史最高水位0.82米,善卷垸堤防因沙质透水,内坡湿透下挫,外河水位与堤顶齐平,十分危险,垸内5万市民紧急撤退转移。当时,采用开沟导渗的方法,每间3-5米开一条导渗沟,沟顶开至堤腰,沟上部深0.5-0.8米,沟下部深1.5-2米,沟面宽1-1.5米,沟底宽0.3-0.5米。沟中铺垫沙卵石。开沟过程中,因土含水量过重,土质沙性太重,边开边垮坡下挫,沟难于开深,采用边开边插竹板的办法将沟开成,使堤身水分从沟中排出,稳定了堤内坡,保证了堤垸安全。1996年、1998年高洪水位期间,洞庭湖大堤内坡开导渗沟万余条,都取得显著效果。

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  在鼓水翻砂抢险方面,一般发生在堤防背水坡脚附近或内脚50-200米坑塘低洼地,多呈孔状出口冒水冒沙。出水口小的如蚁穴,大的可达几十厘米,少则一两个,多则出现孔群,冒沙处形成“沙环”,故又称“土沸”或“沙沸”。如发生在坑塘水面将出现翻花鼓泡,水中带沙,水色浑浊。鼓水翻砂随着河库水位上升,持续时间增长,水挟出沙粒增多,在堤坝内淘成大的通水孔洞,导致堤坝骤然塌陷,造成决堤溃坝。因此,鼓水翻砂,特别是距堤坝较近的鼓水翻砂,必须迅速抢护。翻砂鼓水抢护以反滤导渗,控制涌沙,留有渗水出路为原则,使粉细沙不被带出,又降低逸出流速。抢护的方法有反滤围井、反滤压盖、透水压台和蓄水反压等。在堤(坝)鼓水翻砂处,周围用土袋叠砌做成围井,围井高度以能使水不挟泥沙从井口顺利冒出为准。或者在堤(坝)背水坡脚险情处,抢筑反滤压盖,降低水流速度,制止地基泥沙流失,稳定险情。在堤内脚保护地带的沟、塘、水渠水下出现涌泉时,可结合具体情况采用抬高沟塘水位,蓄水反压。湘阴城西垸北闸险工段,堤外无滩,堤内脚附近有长400米、宽150-200米的水塘和鱼池,水深1.5-3.0米,这里是历史上险情多发之处。1998年7月5日,外河水位34.92米,巡查发现塘内大面积冒浑水,经潜水检查,发现塘内有7处鼓水翻砂,其中最近距堤脚仅20米,最大涌水直径达0.6米。当时在所有管涌口做反滤围井,同时沿塘埂作围堰,抬高水位0.5米,险情得到控制。7月28日,外河水位涨至36.10米,在距堤脚10米处又出现更严重的新险情,涌沙量达10立方米,124平方米地面塌陷下沉4米多深。当即集中劳力500多人,手扶拖拉机50台,抢筑长60米、宽7-16米、厚1.5-2米的沙卵石压浸平台。8月20日,水位涨至36.36米,在距堤脚16米处,原修筑的压浸平台中,出现3处冒沙下沉的管涌,再次调集人员车船抢护,继续加高池塘围堰,抬高蓄水位0.5米,在3个管涌处加厚压浸台0.5米,但仍有较强涌水。为了防止险情进一步发展,在3处管涌的沙卵石平台上,用编织袋装沙卵石作围井,内铺彩条塑料布,将彩条布与原平台接触的涌点处剪一小孔口,使其透水,抽水至彩条布围堰(200平方米)内,又抬高水位1.1米。这是沙(砾)压渗,水又压沙(砾)的新方法。实践证明,在紧急情况下,这种方法是一种既科学又省工省料的好措施。

  在管涌抢险方面,我们也积累了很多非常有效的处置办法。管涌是指水在堤坝内或坝基层渗透流动已带出大量颗粒,从堤坝迎水面至背水坡脚或保护带形成流水通道,水流继续带出大量土颗粒,孔道迅速扩大。这种险情若出口在堤内坡,则有水束射出,流量为0.01-0.1立方米/秒,甚至更大;若出口在堤内脚保护带,则如泉水上涌,口径有1-2米,上涌水柱高0.3-1米,甚至更高。这种险情发展过程为几小时至十几小时,如不紧急抢治,很快就造成决堤垮坝。洞庭湖区1954年以后万亩以上堤垸的溃决中,80%是管涌所致。管涌有的发在堤身、堤脚,也有离堤脚内几十米或上百米的垸内。所以,当堤坝的险情达到管涌阶段,抢护的速度就是关键。对于管涌的防治,已总结出一整套经验,归纳起来就是“导压兼施、以导为主、因地制宜”。“导”就是采用排渗设施把渗流引走,“压”就是在堤内表层土薄弱部位铺筑土料“盖重”,增强表土的抗渗强度,俗称“填塘固基”。管涌抢险的原则是先抛砂石筑围消刹水势,再做滤体抑沙。因管涌已快速破坏堤身,因此必须急抛石(块石、混合粗卵石)以杀水势,速堆反滤体阻土粒出。其抢护方法与抢护渗水和鼓水翻砂原理相同,做法相似,具体有:①混合沙卵石反滤堆。对严重的管涌先抛砖、渣、块石等堵塞,刹住急流和水柱,同时速运混合沙卵石,堆筑反滤体。堆体的范围为管涌口径的10倍左右,直径几米至十几米,堆体厚度(高度)一般几米,以制住土颗粒大量涌出为宜。②月堤蓄水反压。在堤坝出险外围抢筑月堤,拦蓄涌水,抬高水位,用水反压制止出沙。③临水面截流。若管涌不是基础透水所至,而是堤身孔洞所至,可在临水坡用防水土工织布覆盖,上面再加土袋压盖。1998年,长沙市捞刀河垸堤发生管涌,离堤内脚25米水池中冒出高1.5米,直径2米的水柱,很可能导致溃垸。出现管涌原因是外河水位超历史最高水位,内池水位比历年汛期水位低。长沙市和当地已抢险12个小时,水势越来越大,当时有人主张先做围井,有人主张先铺塑料布,情况十万火急,省防汛技术人员决定用沙卵石直接倾抛水柱体,砂石反滤体直径4米,堆高3米,堆出水面0.5米。堆体压服水柱之后,渗出水流含沙减少,但水流仍有0.2立方米/秒,采用沙卵石堆上加铺细沙,渗出水流显著减少,约15分钟后,在旁边10米处冒出一个新的管涌,指挥人员决定还是用沙卵石铺压,再扒开原水柱压渗堆表层细沙,使其出水量加大,经3个小时抢护,完全制服管涌,保证了堤垸安全。

  在滑坡抢险方面:堤垸出现滑坡主要是边坡失稳下滑。开始在堤坝顶或边坡上出现裂缝,随着裂缝的发展,即形成滑坡。滑坡主要是在高水位持续时间长、骤降暴雨或水位骤降的情况下发生的,其抢护原则可以归纳为上部削坡减载,下部压重固脚。滑坡抢护方法主要有:①滤水还坡。包括导渗沟滤水还坡、反滤层滤水还坡、梢料(沙土)滤水还坡。为防止堤身断面未滑部分(外侧)崩塌,在滑体上端叠柴草或芦苇,做滤水支撑。②滤水土撑。排水方法与渗水抢险采用的导渗法相同。③滤水后戗。此法与滤水土撑法相同,适用于断面单薄,边坡较陡,滤水材料和取土较易的地方。④固脚阻滑。在滑动体脚外缘抛块石或沙袋等,以压重固脚,阻止继续滑动。⑤前戗截渗法,又称临水加帮截渗。当背水坡已严重滑动,在背水坡固坡固脚措施难于马上实施时,可在临水坡抛土袋和叠土袋,加厚堤身。⑥打桩阻滑。在固脚材料难于运到的情况下,采用打桩机迅速打插桩群,也可防止滑坡发生和发展。1998年秋汛,桃江县城关垸大堤内滑坡,滑坡长45米,堤顶滑崩2/3,滑坡体下挫2米,未滑部分成管状漏水,当时向上汇报堤垸已溃。现场抢险人员急中生智,用当地木材、芦苇在滑坡体上叠起一个透水平台,木芦混合体既透水又轻便,有效地阻堤外坡继续崩坡,结果保住了大堤,使一个已宣布溃决的堤垸转危为安。

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  在堵洞抢险方面,在高水位情况下,堤坝涵闸损坏或堤、坝端接头附近出现横贯堤身或基础的渗流孔洞,如出浑水或由清变浑或时清时浑,表明漏洞正在迅速扩大,堤坝有可能发生溃决的危险。堤坝出现漏洞的原因主要是涵闸周围填土结合不好,或者堤身有未清除的旧涵洞、棺木、芦苇、石堆。其抢护原则是前截后导,临背并举。抢护的方法,首先是要寻找漏洞进口。一是水面观察,将漂浮物放入水中,如发现有旋转现象,即表明该处水下有洞口。二是水下探漏,即用一根竹竿系一绳,绳另一端扎布条,沿堤边上下远近移动,如被吸引,即此为漏洞进口。找准漏洞后,再根据具体情况进行抢护。其主要办法是临水截堵。包括:①堵塞法。当漏洞进口较小,且周围土质较硬,在船或木排上,用绳吊棉絮、土袋包等,在水中慢慢移动,当包进入漏洞吸引力圈,水流会拖拉吊包塞堵洞口。若洞口较大,可做成圆球或圆锥体。②盖堵法。当洞进口较大,或者有多个进口,可采用盖堵法,盖体用软帘、网兜、篷布和土工膜布等。③外月围法。当堤坝临水坡脚为戗滩,而洞口范围又较大,可用土袋筑外月围或沿坡抛土袋和粘土筑前戗台截水。寻找漏洞进口和临水截堵,均在水面以下摸索进行,很难准确及时,还必须在背水漏洞出口抢做反滤导渗体,以消压水势和制止泥沙外流,阻止洞孔扩大。若孔流已较大,在筑反滤导渗体的同时,应着手第二道措施,如做内月围等。值得注意的问题是,在寻找漏洞进口时,人体直接下水潜摸容易造成潜摸人员伤亡,因此,一般应采用水吸引力寻找漏洞进口。1983年,涔澹农场某涵洞穿孔,用钢芯棉球堵塞成功。这个闸涵截面为2.5×2.5米,1982年加修北民湖隔堤时被废除,闸首和涵身混凝土埋在堤内,用粘土堵塞。1983年汛期高水位时,涵洞被管涌冲穿,10余立方米/秒的水涌进涔澹农场,水跃射出10多米远,险情紧急。曾用钢架棱角体沉堵,未堵中洞口,后改用钢芯棉球,堵洞成功。此法是:先在穿洞的水面上用两条机帆船(15-20吨)绑扎成操作平台,将直径2.5米(视漏洞口大小而定)的钢芯棉球的钢芯架(用角钢焊接成)吊于船台三角架上,钢芯架包3-5层棉絮,用小钢筋扎紧,再用油布包6个装土麻袋(约800斤)系于棉球下,两球联系绳用6号钢筋,绳长根据水深而定,使小球吊沉时能落于洞口吸引力范围内。抛沉时先将小球投入水中,紧接着解开吊大球的系绳,使大球落浮在水面上。瞬间,小球流进洞口吸引力圈,两球系绳拉紧,大球迅速下沉,不到5分钟,大球沉于水下,对中洞口,顿时,洞出口水跃平息,再迅速投入装土麻袋和棉絮,出流逐渐减小,但还有原来1/3的出水,又用一块4×5米的帆布,固定四角展开置于水面,上加20多个土袋,同时松开四角沉于水下,帆布又覆盖在洞口上,出流几乎完全平息,继续加堆土袋,洞口完全堵死,整个抛沉堵口仅用30分钟。第二天,进入洞中观察,洞首仅有微小渗水。1992年7月8日,长沙县水塘垸外河出现洪峰水位时排水闸涵管顶部穿孔,导致堤身淘空,沉陷崩垮过半,大堤濒于溃口。发现涵洞盖板断裂漏水,防汛人员立即采取抛填草、麻袋包(内装土),加抛土和渣等办法堵漏,短时控制了漏水。由于填土太少,没有根本解决涵洞顶板断裂和覆盖层松动的问题,故在水位上涨后,渗流增加,漏水量突然加大,速度加快,随即插入许多钢管、钢架,并继续抛填麻袋包,但因未找到洞口,漏水量仍大量增加,涵管盖板和周围的土体滑落严重,堤外坡已大部下陷,堤内坡平台出现跃窝,堤身已形成空洞。抛填的草麻袋包、钢管、钢板下沉,堤顶崩塌过半,险情继续恶化。这时,指挥者果断决策,一小时内调来几车大米包,高速做成20米长的麻袋包叠成的傍堤外帮堤,涵洞出口水跃平伏,出口水流显著减少,大堤才基本稳住阵脚,止住了大堤溃口。水塘垸险情,当时堤身外坡已沉陷,堤顶塌垮过半,堤身已不能挡水,再延误半个小时即会堤倒垸溃。就是在这种情况下,利用上万个土袋和粮包,迅速抛入堤外坡水中,在堤外脚形成一道长20米、宽80米的新堤而取得成功。

  (作者系湖南省人民政府参事室副主任)

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