灌区工程防汛抢险技术及其运用_娄树红.pdf

娄树红（湖南省韶山灌区工程管理局，湖南 湘潭411119）收稿日期：2023-03-31作者简介：娄树红（1966-），男，湖南湘潭人，大学本科，高级工程师，从事灌区建设与管理工作，手机：13873203073。摘要：每年的49月，是韶山灌区工程的汛期，其中79月又是抗旱高水位运行期。防汛抢险技术的运用，是保证灌区工程在各种雨情、水情、工情状态下，能够被及时查险、处险，确保工程安全运行的关键所在。文章就韶山灌区工程防汛抢险技术应用进行探讨。关键词：灌区工程；防汛抢险；技术；分析；运用1工程概述韶山灌区工程是湘中丘陵地区一个灌溉 100 万亩农田的大型引水工程，兼有防洪、发电，及城市、工矿供水功能。工程于 1965 年动工兴建，1966 年建成通水，从湘江一级支流涟水引水。灌区范围包括湘潭、长沙、娄底 3 市 7 个县区（双峰县、湘乡市、湘潭县、韶山市、雨湖区、宁乡市、岳麓区）共 2 500 km2，是湖南省重要的商品粮生产基地。灌区共 5 条干渠（总干、南干、北干、左干、右干）、长186km，干渠上有渡槽 26 座、隧洞 10 处、闸堰 60 处，小型水工建筑物 4 050 处；支渠共 401 条、长 1 186 km，斗渠及以下渠道长 8 730 km。2渠道工程险情分类韶山灌区干渠渠道工程分成三种类型：填方渠道、切方渠道、半填半切渠道。这三类典型渠道工程常见性的险情有：渗水、管涌、漏洞、穿堤建筑物接触冲刷滑坡、裂缝、跌窝。3渠道工程防汛抢险技术要点3.1渗水险情处理渠道高水位运行时，渠堤背水堤坡或堤脚出现表土潮湿，发现有水流渗出的现象称为渗水险情，一般采用临水截渗，背水导渗方法处理。根据渗水实际现状，背水面可采用盲沟导渗技术方案。导渗盲沟平面形式可采用“人”字形、“丫”字形或纵横沟型。临水截渗：渠道堤坡较平整，找准渗漏部位，采用土工膜（二布一膜）截流。将直径 5 cm 的钢管固定在土工膜的下端，卷好后将上端系于堤顶木桩上，沿堤坡滚下，并在其上压盖土袋。盲沟导渗：从背水渠堤出现渗水的最高处起，至堤脚处止，开挖“人”字形、“丫”字形或纵横导渗盲沟。沟宽（0.50.8）m，深（1.01.2）m，竖沟间距 5 m，沟内分层铺填反滤料：0.2 m 厚粗砂，0.2 m 厚卵石（2 cm4 cm），0.6 m 厚块石压顶保护。顺渠道堤脚开一道排水纵沟与竖沟相连，集中排出渗水。3.2管涌险情处理管涌多发生在高填方渠段背水坡附近地面或较远的洼地、潭坑。汛期渠道高水位时，在渗透压力作用下土中的细颗粒被带出，落于孔口周围形成沙环。处理方法：1）反滤铺盖。当渠道背水面大面积出现管涌时，可采用反滤铺盖抢护。在出现管涌的范围内，分层铺填透水性良好的反滤料，以降低涌水流速，制止地基土颗粒流失。一般处理为：首先铺土工布，在其上接铺 20 cm厚粗砂，接铺 20 cm 厚小石子（1 cm2 cm）、接铺 20 cm厚大石子（2 cm4 cm），再盖压块石或片石。2）反滤围井。对于单个的、独立的管涌，可采用反滤围井抢护。按管涌口径的 10 倍确定围井范围，先清除地面杂物并开挖软土 0.2 m，用土袋分层错缝搭接围成井状，在井内先铺上土工布织物，再在井内分层铺设反滤料，下层铺粗砂 0.2 m 厚，中层铺小石子 0.2 m 厚，灌区工程防汛抢险技术及其运用湖南水利水电 2023 年第 3 期防 汛 抗 旱55DOI:10.16052/ki.hnslsd.2023.03.011娄树红/灌区工程防汛抢险技术及其运用上层铺大石子 0.2 m 厚，在适当高度设排水管排水。3）无滤网围井。当管涌险情严重，反滤料一时难以筹措时，可在管涌口抢筑围井，抬高井内水位，降低渗透压力，减小渗透破坏，以稳定管涌险情，在适当高度设排水管排水。3.3漏洞险情处理漏洞是贯穿渠道堤身的流水通道，处理方法为前堵后导，临背并举。在高填方渠段，当发现漏洞后，必须尽快查出进水口，全力以赴，迅速抢堵。当探测到漏洞进口位置时，采用塞堵法，塞堵物料有软楔、水布袋等。在有效控制漏洞险情的发展后，及时用袋装黏性土封堵闭气。同时，在渠道背水面出水口采取反滤导渗措施，以缓和险情。抢堵后安排专人观察。3.4滑坡险情处理渠道滑坡既可发生在深切方渠段，也可以发生在高填方渠段，一般是因内部渗水作用或顶部压载，底部淘刷造成。填方渠段渠堤滑坡后，堤身断面变窄，深切渠段滑坡后，堵塞渠堤道路或渠道过流断面，诱发其他险情。一般处理方法为固脚阻滑，削坡减载，导渗排水，打抗滑桩，防雨，做土撑。固脚阻滑：将土袋、块石等重物堆放在滑坡体边脚，有阻止滑坡体继续下滑和固脚的双重作用。削坡减载：削缓陡坡，减压减载。导渗排水：在滑动土体上，在浸润线下，沿滑动体周围开挖导水槽，槽内填砂石反滤料，防止水流渗入滑动体带走泥土。打抗滑桩：有条件时可在滑动体上，呈梅花状打入抗滑桩，桩可选用棕树木桩，角钢桩等，桩长视滑动体厚度定。防雨：在雨期，用彩条布覆盖整个滑动面，防止雨水渗入滑动体。做土撑：如果渠堤滑坡范围较大，险情严重，可在滑坡体上顺坡挖沟，沟内做反滤，填筑透水性大的砂石料，分层夯实而成土撑，一般每条土撑顺渠堤方向宽 1 m，长视滑动体尺寸而定，土撑间距为 5 m。4渠道工程防汛抢险方案的制定对于暴雨及以上雨情和干渠高水位（不超设计水位）运行下的水情、工情情况清楚，准备到位，渠道工程险情抢早、抢小，才能取得防汛抢险的主动。把险情消灭在萌芽状态或发展阶段。在出现重大险情时，应根据当时条件，采取临时应急措施，以控制险情进一步恶化，同时分析原因，制定险情处理方案。基本工作程序如下：险情鉴别与出险原因分析；预估险情发展趋势；制定抢护方案；制定实施办法；按方案实施抢险；守护监视。5渠道工程防汛抢险运用实例韶山灌区南干渠 K8+930 至 K8+980 地段属于傍山渠道，为红沙壤土。渠道右侧属切方渠坡，渠道左侧属填方渠堤。2020 年 8 月 12 日，在工程巡查中，发现该段左侧渠堤外坡出现多处冒水、冒气泡情况，其中一处出水量较大的点挟带泥沙颗粒，距渠堤坡脚为 2.3m，出水口径为 0.2 m，渗水量约为 150 L/s。险情发生后，首先采取降低渠道运行水位的措施，安排专人观测记录，紧接着对险情原因进行分析，确定为管涌重大险情。对集中鼓水翻砂处采用反滤围井法处理，对其他散布的管涌采用反滤压盖方案处理。1）集中（单个）管涌处理。首先对管涌口周围清表，挖去 0.2 m 厚软土，铺盖土工布，再围筑反滤围井，反滤围井直径采用 10 倍管涌口径，即 2.1 m，用土袋错缝搭接筑围井，井内土工布上按序铺填粗砂 0.2 m 厚，小石子（1 cm2 cm）0.2 m 厚，大石子（2 cm4 cm）0.2 m厚，构成反滤围井，并在围井上 1.4 m 处安装排水管（PVC 管 100）将井内水排出并稳定井内水位，保证井水不从井顶外溢。2）面上管涌群处理。面上渗水量小的管涌群采用反滤压盖处理，先在鼓水口上面堆放块石、消杀水头，再按序堆铺粗砂（20 cm 厚），小石子 20 cm 厚，大卵石子（2 cm4 cm）20 cm 厚，并于铺盖周边堆用编织袋装砂卵石，使清水泌出而不带走泥土，以遏制管涌的发展、控制险情。抢险工作完成后，每天进行观察记录。由于是抗旱用水高峰期，渠道水位恢复到设计水位运行直到 2020年10 月 15 日抗旱工作结束，效果很好。6结语总结了灌区渠道工程常见的工程险情及其危害程度评估方法，分述了相应的处险措施。在运用实例中，列举了管涌处险案例，可以供其他类似工程参考。防汛抢险是系统工程，时空因素要综合考虑，掌握主动，才能取得很好的抢险效果。参考文献：1董哲仁.堤防抢险实用技术M.北京：中国水利水电出版社，1995.2娄树红.渡槽裂缝成因分析及其处理.J.湖南水利水电，2008（6）：47-48.56