理论教育 洪水危机应急预案和处理技术

洪水危机应急预案和处理技术

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:一旦发生漫溢的重大险情,就很快会引起堤坝的溃决。因此,在汛期应采取紧急措施防止漫溢的发生。(一)漫溢险情的预测1.产生漫溢的主要原因实际发生的洪水超过了河道的设计标准。(二)漫溢险情的应急工程处理技术防漫溢的方法,不外泄、蓄、分3种。通过对气象、水情、河道堤防的综合分析,对有可能发生漫溢的堤坝段,其抢护的工程处理技术是:抓紧洪水到来之前的宝贵时间,在堤坝顶上加筑子堤。

洪水危机应急预案和处理技术

实际洪水位超过现有堤坝顶高程,或风浪翻过堤坝顶,洪水漫堤坝进入堤内坝外即为漫溢。通常土质堤坝是不允许堤身过水的。一旦发生漫溢的重大险情,就很快会引起堤坝的溃决。因此,在汛期应采取紧急措施防止漫溢的发生。如20世纪50年代,广东阳江某中型水库已蓄水,溢洪道闸门的启闭设备还没有安装,而用临时设备起吊,致使洪水漫过坝顶而失事;1998年汛期,长江嫩江松花江流域的很多堤段都发生了洪水位超越堤顶高程的重大险情,不得不紧急抢筑子堰,依靠子堰挡水,除个别小民垸外,均未发生漫决事故。

(一)漫溢险情的预测

1.产生漫溢的主要原因

(1)实际发生的洪水超过了河道的设计标准。设计标准一般是准确而具权威性的,但也可能因为水文资料不够,代表性不足或由于认识上的原因,使设计标准定得偏低,形成漫溢的可能。这种超标准洪水的发生属非常情况。

(2)堤坝本身未达到设计标准。这可能是投入不足,堤坝顶未达设计高程,也可能因地基软弱,碾压不实,沉陷过大,使堤坝顶高程低于设计值。

(3)河道严重淤积、过洪断面减小并对上游产生顶托,使淤积河段及其上游河段洪水位升高。

(4)因河道上人为建筑物阻水或盲目围垦,减少了过洪断面,河滩种植增加了糙率,影响了泄洪能力,洪水位增高。

(5)防浪墙高度不足,波浪翻越堤坝顶。

(6)河势的变化、潮汐顶托以及地震引起水位增高。

2.漫溢险情的预测

对已达防洪标准的堤防,当水位已接近或超过设计水位时以及对尚未达到防洪标准的堤防,当水位已接近堤顶,仅留有安全超高富余时,应运用一切手段,适时收集水文、气象信息,进行水文预报和气象预报,分析判断更大洪水到来的可能性以及水位可能上涨的程度。为防止洪水可能的漫溢溃决,应根据准确的预报和河道的实际情况,在更大洪峰到来之前抓紧时机,尽全力在堤坝顶临水侧部位抢筑子堰。一般根据上游水文站的水文预报,通过洪水演进计算的洪水位准确度较高。没有水文站的流域,可通过上游雨量站网的降雨资料,进行产汇流计算和洪水演进计算,作出洪峰和汇流时间的预报。目前气象预报已具有相当高的准确程度,能够估计洪水发展的趋势,从宏观上提供加筑子堤的决策依据。

大江大河平原地区行洪需历经一定时段,这为决策和抢筑子堤提供了宝贵的时间,而山区性河流汇流时间就短得多,抢护更为困难。

(二)漫溢险情的应急工程处理技术

防漫溢的方法,不外泄、蓄、分3种。蓄和分是利用上游水库进行调度调蓄,或沿河采取临时性分洪、滞洪和行洪措施;泄洪是采用工程处理措施,扩大河段的泄洪能力。水库土坝漫溢险情,除与堤防一样抢险子堤外,还可以采取启用非常溢洪道,或炸开副坝等非常措施。下面只介绍汛期抢修子堤的工程处理技术。

通过对气象、水情、河道堤防的综合分析,对有可能发生漫溢的堤坝段,其抢护的工程处理技术是:抓紧洪水到来之前的宝贵时间,在堤坝顶上加筑子堤。首先要因地制宜,迅速明确抢筑子堤的形式、取土地点以及施工路线等,组织人力、物料、机具,全线不留缺口,完成子堤的抢筑,并加强工程检查监督,确保子堤的施工质量,使其能承受水压,抵御洪水的浸泡和冲刷。子堤顶高要超出预测推算的最高洪水位,做到子堤不过水,但从堤身稳定考虑,子堤也不宜过高。各种子堤的外脚一般都应距大堤外肩0.5~1.0m。抢筑各种子堤前应彻底清除地基的草皮、杂物,将表层刨毛,以利新老土层结合,并在子堤轴线开挖一条结合槽,深0.2m左右,底宽0.3m左右。子堤的形式大约有以下几种,可根据实际情况确定。

1.纯土子堤

现场附近拥有可供选用含水量适当的黏性土,可筑用均质黏土的纯土子堤,不得用沼泽腐殖土或砂土填筑,要分层夯实,子堤顶宽0.6~1.0m,边坡不应陡于1∶1,子堰水面可用编织布防护抗冲刷,编织布下端压在子堤基下。当情况紧急,来不及从远处取土时,堤顶较宽的可就近在背水侧堤肩的浸润线以上部分堤身借土,如图3-1所示。这是临时办法,当条件许可时应抓紧修复还原。

图3-1 黏性土子堤剖面示意图(单位:m)

图3-2 袋装土子堤剖面图

2.袋装土子堤

这是应急抢险中最为常用的形式,土袋临水可起防冲作用,广泛采用的是土工编织袋,麻袋和草袋亦可,汛期抢险应确保充足的袋料储备。此法便于近距离装袋和输送。为确保子堤的稳定,袋内不得装填粉细砂和稀软土,因为它们的颗粒容易被风浪冲刷吸出,宜用黏性土、砾质土装袋。装袋七八成满,最好不要用绳索扎口,可用尼龙线缝合袋口,使土袋砌筑服帖,袋口朝背水面,排列紧密,错开袋缝,上下袋应前后交错,上袋退后,成1∶0.3~1∶0.5的坡度。不足1m高的子堤临水面叠铺一排(或一丁一顺),较高于子堤底层可酌情加宽为两排以上。土袋内侧缝隙可在铺砌时分层用砂土填密实,外露缝隙用稻草、麦秸等塞严,以免袋后土料被风浪抽吸出来。土袋的背水面修土戗,应随土袋逐层加高而分层铺土夯实,如图3-2所示。(www.daowen.com)

3.桩柳(桩板)土子堤

当抢护堤段缺乏土袋,土质较差,可就地取材修筑桩柳(桩板)土子堤。将梢径0.06~0.1m的木桩打入堤顶,深度为桩长的1/3~1/2,桩长根据子堤高而定,桩距0.5~1.0m,起直立和固定柳把(木板或门板)的作用。柳把是用柳枝或芦苇、秸料等捆成长2~3m,直径0.2m左右,用铅丝或麻绳绑扎于桩后,自下而上紧靠木桩逐层叠捆。应先在堤面抽挖0.1m的槽沟,使第一层柳把置入沟内。柳把起防风浪冲刷和挡土作用,在柳把后面散置一层厚约0.2m的秸料,在其后分层铺土夯实(要求同黏性土埝)作成土戗。也可用木板(门板)、秸箔等代替柳把。

临水面单排桩柳(桩板)子堤,顶宽1.0m,背水坡1∶1。如图3-3所示。当抢护堤段堤顶较窄时,可用双排桩柳或壮板的子堤,里外两排桩的净桩距:桩柳取1.5m,桩板取1.1m。对应两排桩的桩顶用18~20号铅丝拉紧或用木杆连接牢固。两排桩内侧分别绑上柳把或散柳、木板等,中间分层填土并夯实,与堤结合部同样要开挖轴线结合槽,如图3-4所示。

图3-3 单排桩柳(木板)子堤示意图(单位:m)

图3-4 双排桩柳(木板)子堤示意图(单位:m)

4.柳石(土)枕子堤

图3-5 柳石(土)枕子堤示意图(单位:m)

对取土特别困难而当地柳源丰富的抢护堤段,可抢筑柳石(土)枕子堤。用16号铅丝扎制直径0.15m、长10m的柳把,铅丝扎捆间距0.3m,由若干条这样的柳把,围包裹作为枕芯的石块(或土),用12号铅丝间距1m扎成直径0.5m的圆柱状柳枕。若子堤高0.5m,只需1个柳石枕置于临水面即可,若子堤是1.0m和1.5m高,则应需3个和6个柳石枕叠置于临水面(成品字形),底层第一枕前缘距临水堤肩1.0m,应在该枕两端各打木桩一个,以此固定,在该枕下挖深10cm的条槽,以免滑动和渗水。枕后如同上述各种子堤,用土填筑戗体,子堤顶宽不应小于1.0m,边坡1∶1。若土质差,可适当加宽顶部放缓边坡,如图3-5所示。

图3-6 防浪墙子堤示意图

5.防浪墙子堤

如果抢护堤段原有浆砌块石或混凝土防浪墙,可以利用它来挡水,但必须在墙后用土袋加筑后戗,防浪墙体可作为临时防渗防浪面,土袋应紧靠防浪墙后叠砌(同袋装土子堤)。根据需要还可适当加高档水,其宽度应满足加高的要求,如图3-6所示。

6.挡水应急子堤

采用多种规格的组装式快速挡水子堤拦挡洪水,同时用膨胀截流袋堵塞渗漏。

充水式橡胶子堤和板坝式子堤在软硬堤基上均可挡水。具有储运方便、组装快速、重复使用、保护环境等特点。充水式橡胶子堤由若干橡胶水囊单体和防渗护坦组成,水囊充水后形成重力坝主体,包裹覆盖住水囊和原堤坝上的护坦起挡水、防渗作用。板坝式子堤是一种快速组装式子堤,由支撑框架、支撑板、挡水防渗布等组成,适用于软硬质堤基。设计挡水高度,软基上为0.65~1m,硬基上为1.2m。该子堤的优点是:使用寿命长,现场作业快。膨胀截流袋堵漏,该产品遇水后体积快速膨胀,重量快速增加,2~3min膨胀达最大体积,可达原重量、体积的80~100倍,可广泛用于防洪抢险、堤防堵漏、漫溢抢护、堤坝加高等,具有体积小、重量轻、堵漏快、效果好的特点。

7.应急吸水膨胀袋新式技术

吸水膨胀袋是一种新型的高科技产品,它在借鉴了上述砂土袋使用前需大量准备砂石土块,使用中需要花费时间装填以及需要大量人力进行运输,使用后需要进行清理等缺点的基础上,运用最新的高科技吸水材料作为填充物而制成的。据了解,该项防汛抢险新式技术在欧美、日本和我国台湾等已经得到了广泛应用,其实际功效已经得到了大众的广泛认可,证实此膨胀袋确是一种简单有效的产品。

按照以往传统防汛抢险的方法,每当洪涝灾害泛滥发生堤围决口等险情时,通常是用编织袋填充泥砂堵口垒堤,这种土办法由于沙包需要通过装填砂土才能使用,同时砂土沉重,需要人力不断运送浪费大量时间,加上如今城市化进程加快很多发达地区缺乏泥沙资源,往往错过抗洪抢险的最佳时机小险情酿成大事故。

应急吸水膨胀袋的最显著优点是:以洪涝克制洪涝、提高防汛物资科技含量和抗灾抢险效率。吸水膨胀袋是一种新型的高科技产品,运用最新的高科技吸水材料作为填充物而制成的。在发生水患险情时,420g的吸水膨胀袋浸水3~5min立即成为20kg的应急膨胀袋,立刻可以进行有效的险情处理。该产品操作简单,携带方便,膨胀迅速,重量增加快,不需依赖砂土,劳动强度轻,可广泛应用于防洪抢险,堤坝漏洞、消浪防冲防漫溢等,将有力提升防汛抢险能力。吸水膨胀袋经现场测试比砂土包堵截速度快9倍,使用时只需一人就可以完成,劳动强度大为减轻,可广泛应用于防洪抢险、堤坝漏洞、淹水浸溢、工程截流、暗沟和暗洞的堵塞、消浪防冲、防洪堤坝的临时性加高,防水围墙等防汛工事临时构筑;也可用于台风水灾排水工程、车库商铺挡水、楼房桥梁建设、预防泥土崩塌等临时工事。吸水膨胀袋就像一般的布袋一样轻巧,可以折叠储存,又可堆砌,就像使用传统沙包一样,却比沙包容易使用、搬运和储藏。

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