堤坝大规模决口处置对策及堵口工程措施探讨论文_陈才,张岩,徐永吉

堤坝大规模决口处置对策及堵口工程措施探讨论文_陈才,张岩,徐永吉

陆军工程大学训练基地 徐州 221101

摘要:我国江河湖塘堤坝在汛期的大规模决口时有发生,常常造成十分严重的人民生命和财产损失,甚至影响到社会的安全稳定。为了最大程度地减少堤防决口导致的多方面损失,鉴于现有封堵决口技术存在的问题,本文在大量分析调研国内外相关研究与应用成果和经验的基础上,研究提出了大规模决口的堵口对策和三种堵口大规模决口堵口工程措施,可供今后快速封堵堤防大规模决口参考。

关键词:大规模决口;堵口对策;应急处置对策

大规模决口近年来时有发生,而每次大规模决口所造成的损失都很大,堵口所需的时间都较长,所投入的人力、物力也很多。如何快速高效地封堵大规模决口已经成为一项亟待研究解决的重要现实问题。

一、现有堵口技术存在的问题

1.国内外现有的堤坝堵口技术主要针对于小规模决口,其提出的堵口技术未涉及大规模决口,上述的堵口技术在大规模决口的适应性较差,多数技术通常是在堤坝决口处流速较低、内外水头差较小的情况下才能实施成功;

2.应用传统的技术虽然能够进行堵口,但都是从决口的两端向中间部位合龙堵口,总体上看,堵口效率低下,不能满足现实快速堵口大规模决口的需要;

3.堵口时机较晚。决口初期往往流速较大,许多抛投的物料易被水流冲走,打桩作业也很危险,因此多种堵口方法都是在决口处流速不大、内外水头差较小的情况下才能实施。正因为这些技术通常不能在第一时间内封堵决口,使得大量水流外泄,造成附近地区已经形成了一定程度甚至严重的灾情;

4.沉船堵口虽然速度较快,但也受制于能否征用到合适的船舶以及驾驶员的操纵水平等因素,而且代价较高;

为此,迫切需要尽快开展此方面研究,以进一步缩短未来堤防决口的堵口时间,最大程度地减少决口造成的损失和堵口所需的人力物力。

二、堤坝大规模决口应急处置对策

堤坝大规模决口发生后,第一要务是积极采取有力的防御对策,力求减轻决口的影响和损失,保障人民生命财产安全。本文主要针对大规模决口的特点,提出下列对策。

1.抓好洪水调度

在洪水调度方面,目前我国的各大江河均设有多座规模不等的水库。为了给堤防决口堵口创造有利条件,可在水库所能承受的压力范围内,在堵口前及时减少上游水库的泄洪量或短时切断上游来水。同时,疏通与决口所在河流相连的既有排洪通道或临时打通应急排洪通道,及早实施泄洪导流,最大程度地减少决口处的洪水流量和水压力。

2.采用科学高效的堵口工程措施

科学高效的堵口工程措施能够极大争取时间,挽救人民的生命和财产损失。采用科学高效的堵口工程措施既要立足现有技术、物质、人力等条件,又要充分论证提出科学合理安全的堵口工程措施。

3.有力的道路和运输保障。

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堵口所需的石料离不开道路交通运输,为此需要在汛前做好几方面工作:一是要针对本地河流在历史上的险工险段,做好堵口石料运输的组织计划预案;二是要调查分析道路交通状况、尤其是道路通行重载车辆的适应能力,对不适应重载车辆通行的道路(含桥梁)应提前做好加固处理,确保道路畅通;三是做好构筑临时道路所需的各类工程机械的情况调查、登记备案、人员掌控等工作;四是做好公路或水路运输相应的运载工具的情况调查、登记备案、人员掌控等工作,以确保需要时一声令下,相关人员能及时到位,提供迅速有力的运输保障。

三、堤坝大规模决口堵口工程措施

1.船载抛石法

采用船载抛石法是临时征用附近地区的抽沙船实施作业。先将大块石料装载到其舱内,然后运载石料到达决口处后,再由其船底自行打开将所运载的石料全部快速卸除到指定位置。船载抛石法主要作业流程是利用该类船将石料直接运载到决口处,按照“平堵和立堵相结合”的原则,由口门边缘向口门中间逐步抛投石料,直至抛填的土石坝达到需要的阻水高度;通过抛石不断压缩决口规模,最终使得口门合龙,最后采用不透水土工织物并加抛投石块固定实施闭气。

2.构筑支撑点后靠船抛石堵口法

构筑支撑点后靠船抛石堵口法的主体思路是构筑若干支撑点,将大规模决口分割成多个小规模决口,然后依靠支撑点,征用船舶运送石料,进行抛石堵口。其主要特点是利用支撑点将大规模决口分割成多个小规模决口,就可以利用传统的抛石堵口提供了条件;其次是支撑点为船舶停靠提供了支撑点;另外可多点同时堵口,从而极大提高堵口的速率。

构筑支撑点后靠船抛石堵口法的主要作业流程为:首先对决口进行裹头,然后在决口范围内构筑若干支撑点,将支撑点作为运输船舶的停靠支撑点,征用江河上的多条运输船舶运输抛投材料,抛投材料的代表粒径必须满足群体抛投的稳定性要求,采用“平堵与立堵相结合”的方式多点进行抛石作业,直至土石坝露出水面,达到需要的阻水高度。最后采用不透水的土工织物并加抛投石块固定实施闭气操作。

3.构筑支撑点后构筑钢木土石组合坝堵口法

构筑支撑点后构筑钢木土石组合坝堵口法主要步骤是首先需要在决口范围内构筑若干支撑点,支撑点构筑完成后,就将大规模决口分割成为小规模决口。依托支撑点,多点同时实施支撑点之间设置打支撑桩作业,并依托支撑桩设置钢丝网格,直至土石坝露出水面,达到需要的阻水高度。最后采用不透水的土工织物并加抛投石块固定实施闭气操作。

江河湖塘堤坝在汛期的大规模决口,常常造成十分严重的人民生命和财产损失,甚至影响到社会的安全稳定,必须引起各级政府和相关部门的高度重视。本文在大量分析调研国内外相关研究与应用成果和经验的基础上,研究提出了大规模决口的堵口对策和三种大规模决口堵口工程措施,可供今后快速封堵堤防大规模决口参考。

参考文献:

[1]董哲仁主编.堤防除险加固实用技术[M].北京:中国水利水电出版社,1998

[2]杨光煦.截流围堰堤防与施工通航[M].北京:中国水利水电出版社,1999

[3]王运辉.防汛抢险技术[M].武汉:武汉水利电力大学出版社,1999

论文作者:陈才,张岩,徐永吉

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/10

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