堤防堵口
堤防堵口即河(湖、海)堤被洪水冲决,对口门进行堵复的工程。河堤决口,按水势有夺流与分流两种情况。在河床高于两岸地面,决口后易于造成全河夺流,堵口需在不断流的情况下,进行堵口,称为堵水口。
e
e
e
概述
一般河流,河床低于两岸地面,决口时分流一部分,等待洪水退落后,口门断流后堵口,称为堵旱口;也有因口门进水量大,有继续扩大淹没区的危险,在水情有利的条件下,也采取了汛期抢堵的措施。海堤决口,当潮水退落,多采用断流堵旱口的办法。一般说堵口,多指堵水口而言。堤防堵口方法有立堵、平堵及混合堵三种,与兴建水利枢纽时的截流方法基本相同。但堤防堵口有一定的特殊性,由于堵口地点不能选择,往往交通条件、技术条件和料物等受到一定的限制。levee breach closure 河(湖、海)堤被洪水冲决,对口门进行堵复的程。河堤决口,按水势有夺流与分流两种情况。在河高于两岸地面,决口后易于造成全河夺流,堵口需在断流的情况下,进行堵口,称为堵水口。一般河流,床低于两岸地面,决口时分流一部分,等待洪水退落后, 口门断流后堵口,称为堵旱口;也有因口门进水量大,继续扩大淹没区的危险,在水情有利的条件下,也采取汛期抢堵的措施。
历史记载
中国远在公元前100多年前,黄河堤防就有堵口工程的记载。规模较大的,如西汉元封二年(公元前109)河南有濮阳瓠子堵口;元至正十一年(1351)山东省曹县白茅决口采用沉船法堵口等。中国过去河堤堵口多用立堵。在黄河及其他一些河流常用埽工进堵。堵合时,可根据水势情况,用单坝或双坝进堵。埽工主要材料为稭料(或柳枝)、土料、绳缆、木桩等。它是用桩、绳,缚束稭料,用土逐层下压料物入水,直到河底,成为一个埽体,节节推进。最后留缺口宽10~25m(龙门口),进行合龙。此法优点是便于就地取材,使用工具简单,能在深水急流中施工(水深最大可达20m左右);埽工有一定可塑性,能适用各种不同土质的河底。缺点是当口门缩窄后,水流集中,冲刷力大,易于跑埽,造成工程失利。
常用技术
堵口用单坝立堵合龙时,一般采用合龙埽方法一次堵合。如口门水头差大,可用双坝合龙,正坝进行抛柳石枕合龙,边坝用合龙埽合龙,比较稳妥。合龙后为防止堵口坝漏水的工程措施,称为闭气。一般用加修后戗或堵口门后加筑围堤等办法。中国近代堤防堵口,除用埽工外,对分流较少的口门,有的在口门两端分向中间打2~4排桩,排桩之间填柳梢,压石或袋土进堵;有的用趸船为抛填基地,用块石笼体或袋土向中间进堵,同时浇筑土戗,最后进行合龙。荷兰海堤堵口,因受潮汐影响,采用过水沉箱法合龙,即根据口门、流量设计沉箱数目,低潮时放置沉箱,每个沉箱设有开敞式闸门,按要求启闭,以泄水挡水,直至合龙。
堤防多处决口时,一般宜先堵下游口,后堵上游口,先堵小口,后堵大口。因先堵上游口,下游口的流量势必增大,增加下游堵口作业的困难。但上游口如过流很少,也可先堵上游口。如上下口过流差不多,而相距又远,仍以先堵下游口,再堵上游口为宜。有的圩区,上口进流,依靠下口泄出的,则先堵上口,后堵下口为宜。要根据具体情况,相机进行。
堵口前进行口门地段的地质、水下地形及口门水流的勘测工作。重大堵口,要做模型试验。对堵口的坝位,应选在离口门跌塘上游一定距离,形成一弧形圈坝(见图),这样进堵时,水位壅高易于分流入正河。对全河夺流的堵口,要在口门上游原河道内选好引河的位置,开挖引河。进堵时,在口门上游先修挑水坝多道,以便水流通过引河能归入正河。在河道滩面较宽,口门距河岸较远的情况下,应在临河滩面绕筑围堤,以利进堵。堵口一般在枯水季节进行,海堤堵口应避开风暴大潮时进行。
略论堤防堵口
黄河防洪数千年来曾采用多种治河方略。筑堤防洪一直长盛不衰,至今仍为战胜洪水的重要手段。堤防是防御洪水的屏障,保护了沿岸人民,减少了洪水灾害。历史上堤防决口是经常发生的。经过近几十年的堤防整修、加固,堤防的防御能力有很大堤高,但由于洪水、河流条件的多变性及堤防工程的不均一性,堤防发生决口的可能性还是存在的。因此为了减免洪水灾害,研究堤防堵口仍是必要的。
一、决口类型
数千年来,堤防发生的决口大体可分为漫决、溃决、冲决3类。另外,还有为了特种目的的扒决。
水流漫过堤顶或水位接近堤项在风浪作用下爬上堤顶,使堤防发生破坏而造成的决口,称为“漫决”。造成漫决的原因是多方面的,一般有:上游发生了超标准洪水,洪水位接近或超过堤顶;施工中堤顶尚未达到设计高程;施工中存在虚土层及软弱层,堤防大量沉陷使堤防高度不足;河道内有阻水建筑物,减少了河道过洪能力,抬高了洪水位;多沙河流的河道淤积,抬高了洪水位等。如1933年黄河下游大洪水时,陕县洪峰流量22000立方米/秒,两岸发生漫决50余处,最严重的是河南长垣县,漫决达30余处。
在洪水时期,尽管水位低于设计洪水位,但由于堤身、堤基有隐患,水流偎堤后发生渗水、管涌、流土等险情,进而发展为漏洞,因抢护不及,漏洞扩大、堤防溃塌,水流穿堤而过,因此造成的决口称为“溃决”。造成溃决的原因主要是堤身、堤基中有隐患。如堤基有过去堵口时遗留的秸料层、堤身内有软弱层、与穿堤建筑物间的土石结合部施工质量不好、存在害堤动物洞穴等。1887年郑州石桥决口、渭河下游南山支流2003年堤防决口都为溃决。