杜蒙嫩干堤防建設與思考

徐彥峰，夏 杰，陸 巖

(1.杜蒙農業綜合開發辦，黑龍江，杜蒙162200;2.杜蒙自治縣水務局，黑龍江杜蒙162200)

1 杜蒙嫩干堤防現狀及存在問題

1.1 杜蒙嫩干堤防現狀

杜爾伯特蒙古族自治縣(以下簡稱杜蒙縣)堤防北起杜蒙縣江彎鄉拉海村，南至腰新鄉興隆村，與肇源縣堤防相接，包括6個堤段:拉海堤、綽六堤、大排排堤、官地堤、興隆堤、巴彥花堤，全長46.21 km。經應急度汛加固后，防洪標準達到20 a一遇(其中巴彥花堤未建)，拉海堤堤頂寬8 m，其它堤防堤頂寬6 m，土堤上下游邊坡均為1∶3，砂堤上游邊坡1∶4，下游邊坡1∶5。

杜蒙嫩干堤防大部分是從民堤發展而來的，缺乏統一的規劃設計。堤防堤身斷面瘦小，堤頂偏低，堤頂安全超高不夠，經過歷次搶險，堤前后坑塘較多，搶險困難且大部分沒有生物防浪措施，綜合防洪能力仍很低。

1.2 嫩干堤防98水毀險情

1.2.1 堤后散浸脫坡

堤身斷面單薄，堤坡較陡，堤身透水性強，另外堤防大部分是在民堤上形成的，清基不徹底，堤段結合部壓實不緊密，由于砂堤下游堤坡的出逸比降大于允許比降而產生滲透破壞，從而引起背水坡脫坡。

1.2.2 堤基管涌、流土

堤防有多數地基為砂基和雙層地基，當砂基土堤部分出現后坡滲水，堤后地面滲流出逸比降不能滿足允許比降，或雙層地基上復弱透水層不能滿足抗浮穩定要求時，出現管涌、流土等險情，由于現有堤防筑堤多為就近取土，堤防前后形成許多坑塘，汛期滲漏嚴重，危及堤防安全。

1.2.3 堤防決口

堤防決口86處，出險159處，其中杜蒙縣拉海堤決口4處，1+330～1+480決口，長150 m，沖坑深6.0 m，1+876～2+121段決口，長245 m，沖坑深12 m;綽爾堤決口10處，其中0+700～0+892段，長192 m，沖坑深14.55 m。

堤防決口主要發生在粉細砂、細砂堤段，決口段堤防堤頂高程偏低，斷面單薄，防洪能力低，洪水期堤前坡受風浪淘刷脫坡，后坡散浸脫坡。還有一部分是洪水位超過堤頂產生浸堤導致垮堤。

1998年特大洪水后，對嫩江干流堤防做了《應急度汛防洪工程設計》，一般堤防洪水標準為20 a一遇，縣城為50 a一遇，堤高在4～6 m，土堤迎水坡1∶3，砂堤1∶4，背水坡土堤1∶3，砂堤 1∶5。

2 杜蒙嫩干堤防建設

杜蒙堤防是嫩江干流防洪工程的重要組成部分，是杜蒙縣最重要的防洪設施，杜蒙堤防主要保護杜蒙縣和全國著名的石油化工城市大慶市，是杜蒙縣生命財產的重要保證。根據歷史文獻、洪水調查和實測資料分析，自1794～1998年205 a間，嫩江曾多次發生大洪水或特大洪水，其中以1998年大洪水造成損失最為嚴重，使得耕地受淹，房屋倒塌毀壞，工業、交通、運輸受損，直接和間接損失很大。

防洪工程建設以堤防建設為基礎，隨著國民經濟的進一步發展，社會財富大量增加，洪水災害越來越大，對防洪要求越來越高，迫切要求提高江河的防洪能力和標準。建設高標準堤防工程，保護兩岸人民生命財產安全，保障松嫩平原農業穩產高產，促進國民經濟持續穩定發展。

因此，杜蒙縣針對1998年嫩干特大洪水堤防所暴露出來的主要問題，在’98洪水后應急度汛修復工程建設的基礎上進一步提高建設標準，以增強整體防洪能力。

2.1 嫩干堤防工程提高標準建設

杜蒙嫩干堤防江段由于開發較晚，調查到的歷史洪水只有1932年，江橋洪峰流量為15 600m3/s，大賚為14 600 m3/s。實測大洪水年份為1998年，江橋實測洪峰流量為26 400m3/s，大賚實測洪峰流量為16 100 m3/s，還原后洪峰流量為22 100 m3/s。

根據嫩江下游江橋和大賚水文站插補延長后的水文系列(江橋93 a，大賚47 a)加1932年歷史洪水組成不連續系列進行頻率計算。歷史洪水的重現期分段處理:1998年洪水為1794年以來首位洪水，重現期為205 a一遇;1932年為1905年以來第二位洪水，重現期為47 a一遇。經本段各時段及上、下游洪水參數合理性檢查后確定單站洪水參數，并根據江橋和大賚之間洪水的遞減趨勢內插出江橋下游各段的設計流量。確定嫩干堤防各設計規模:

杜蒙嫩干堤防設計洪峰流量為:設計標準P=2.86%(35 a一遇)，相應流量13 600m3/s。

杜蒙嫩干堤防設計防洪標準:杜蒙堤防為Ⅱ級堤防，按35 a設計水位標準修建，尼爾基水庫建成后提高到50 a。

2.2 堤防工程設計

2.2.1 堤線布置

杜蒙堤防現已基本形成，原堤線走向基本合理，本次堤防建設主要是加固、擴建、加高培厚堤防斷面，提高防洪標準，堤線盡量利用現有堤線。新增加巴彥花隔堤。

2.2.2 堤身斷面設計

1)基本堤型設計:杜蒙堤防堤型共4種:黏性土堤、砂性土堤、混合堤及復合堤，堤頂寬8 m，背水坡堤頂以下3 m處設寬6 m的馬道(拉海堤堤頂寬10 m，不設馬道)。土堤上下游邊坡均為1∶3，砂堤及混合堤上游邊坡1∶4，下游1∶5，復合堤上游邊坡為1∶3，下游邊坡為1∶5。堤內填塘至一般地面，堤外設寬30 m，厚約0.5 m的防浪林臺。

2)堤頂超高設計:根據《堤防工程設計規范》中計算公式和參數，計算了不同風速、不同吹程、不同邊坡、不同護坡形式和不同設計標準的波浪爬高和風壅水面高，加上安全加高，得出堤頂超高值為2.26～2.75 m。考慮堤前設有30 m寬的防浪林，削減浪高的作用很大，參考歷次設計成果，對于Ⅱ級堤防超高采用2.0 m。

2.2.3 堤身抗滑穩定計算

不同的堤型計算方法不同，對于土堤采用上下游按圓弧滑動法計算;砂堤與混合堤按上下游直線法計算;分區復合斷面堤上游按圓弧滑動法，下游用直線法計算。

由于嫩江洪水退水緩慢，最大退水速度每天僅20 cm，因此不計算水位驟降情況。只分為兩種情況計算，一種情況是水位取1/3堤高時計算上游穩定，另一種是取上游設計洪水位時計算下游坡穩定。

2.2.4 穿堤建筑物布置

穿堤涵閘位置選擇在水流流態平順，岸坡穩定的地方。由進口、涵洞、閘室、消力池、海漫等部分組成，涵洞軸線與堤防軸線垂直。根據進口不同地形條件:拉海引水閘進口為埋管引水開敞式箱型前池。綽六引水閘、官地排水閘進口為U型槽結構，U型槽前做一段預制混凝土板護砌。官地引水閘進口為一字型擋土墻，擋土墻前做一段預制混凝土板護砌;引水涵及排水涵均采用無壓方涵結構，此結構剛度大、體型輕、結構布置對稱。方涵底板厚50 cm，側墻及頂板厚40 cm，涵洞每9 m設一伸縮縫，分縫處設止水，涵洞臨江側出口設置防洪閘。引水出口及排水出口設置消力池和海漫等消能設施。

3 加大堤防建設科技力度

杜蒙嫩干堤防發展到今天，是幾代人辛勤勞動的結晶，也是幾代人經驗的總結，從就近取土到填塘固基，從“蓄洪墾植”到“退田還湖”，這既是自然演變的必然，也是人類認知的必然。今后的堤防建設我們更應放眼未來，尊重科學，積極引進符合嫩干堤防治理實際情況的新技術、新工藝、新材料，提高堤防建設的科技含量。

3.1 基礎處理

杜蒙嫩干堤防存在3種堤基。對于土基不需要處理，砂基和雙層堤基易出現滲透破壞，現經計算砂基平均比降滿足允許平均比降要求，不需要做處理，出逸比降不滿足要求，采取壓滲措施。雙層堤基弱透水層受承壓水頭作用，當上層弱透水層在承壓水頭作用下不能滿足浮起穩定要求時產生流土型破壞，為此對雙層堤基采取堤腳后作蓋重。

3.2 堤身防滲

嫩干堤防堤身組成比較復雜，在堤身的滲流設計中，為安全起見，在計算堤身浸潤線時，均按不透水地基考慮。計算堤身平均比降，使堤身平均滲流比降小于堤身土內部允許比降要求。計算堤后坡出逸比降，使堤后坡出逸比降小于堤坡允許比降。經計算堤身平均滲透比降，一般均可滿足允許比降要求，但對砂性土堤，堤背坡浸潤線出逸點以下堤邊坡采用m2=1∶5多不能滿足滲流作用下的穩定要求，為防止浸潤線以下散浸脫坡應采取一定的工程措施。為使浸潤線不在下游堤腳逸出，應急渡汛設計中在堤后坡腳設軟體排水管，凡應急度汛已采用軟體帶反濾排水管設施的堤段，本次設計仍采用排水管。1996年在雙茶堵口復堤建設中采用外鋪蓋防水復合柔氈防滲，效果較好，1998年麻塘垸堤防加固再次采用。

3.3 堤岸防護

杜蒙堤防達標初設的標準為35 a一遇洪水設計。本次護坡原則是:對于迎風頂流，遭受洪水沖刷塌坡嚴重，1998洪水期間的險工弱段采取工程護坡措施。護坡結構型式采用預制板尺寸75 cm×50 cm×15 cm，混凝土強度等級為 C20，混凝土板對于砂堤下鋪設復合土工膜，對于土堤下鋪設無紡布，土工膜順坡方向鋪設，鋪設前應清坡。

對于堤岸受風浪、水流作用，發生沖刷破壞的地方，河道彎肘處受水流頂沖的岸灘，臨近堤腳發生水流垂直切割的岸灘，直接威脅堤防安全的河段采取護岸措施。以保證控制、調整水流，穩定岸線，保護堤防的安全。護岸及護灘工程以枯水位分界，在枯水位以上0.5 m采用現澆混凝土板或預制混凝土板，枯水位以下采用鋼筋石籠。

3.4 堤防隱患探測

杜蒙嫩干堤防建設要樹立修重于防、防重于搶的思想。利用現代高科技儀器，在冬修或汛前加強堤防隱患探測并進行處理，既可降低投資，又可減小防洪風險。

4 加強堤防管理，提高堤防效益

加強堤防管理是充分發揮堤防防洪能力的重要舉措。首先是嚴格堤防執法，嚴格執行堤防管理的有關規定，在堤防保護區內禁止不利于堤防安全的行為，堅決拆除違章建筑;其次是加強堤防維護，包括高桿雜草的清除、堤形堤貌的培修、防汛道路的暢通等，以利于查險、搶險，充分發揮堤防的防洪效益。