摘 要:21世紀以來,國內外對堤防工程的相關安全監測與評估都很重視。針對不同地區的不同地勢環境提出了多種安全評估的方案,也提出了針對不同規模險情的處理技術。河道堤防安全評估的準確度具有重大影響力,是保證堤防工程安全的主要因素。險情處理技術是產生突發安全問題后的補救措施,關系到堤防區域居民的生命財產安全,是堤防工程中重要組成部分。文章主要闡述河道堤防安全評估的相關參數、不同險情處理技術,并提出了堤防工程安全評估理論體系。
關鍵詞:河道堤防;安全評估;險情處理技術;堤防工程
中圖分類號:TV871 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)30-0150-02
經歷1998年重大洪災實踐教訓后,河道堤防安全引起了國家的高度重視。堤防工程涉及面廣,技術復雜,在施工加固過程中,極易出現不規范或錯誤處理影響加固效果或遺留重大安全隱患。在河道堤防的日常管理維護中,需要根據周邊地形與當地環境準確評估堤防工程安全系數,并根據評估結果對相關關鍵地位采取險情排除、河堤加固等防災措施。同時,隨著社會經濟的飛速發展,堤防工程的相關技術水平也逐步提高,國家為現代化堤防工程給予了重大支持,許多專家學者提出了有效的險情處理技術。很多高校與研究院也有相關研究課題。可以說,做好河道堤防安全評估,掌握相應的險情處理技術,是整個堤防工程安全體系穩固的關鍵。
1 河道堤防安全評估方法
1.1 影響河道堤防安全的因素分析
造成河道堤防決口的主要因素有很多,針對不同的決口形式有不同的安全評估體系。堤防漫決多是由于堤防高度不夠或由于氣候原因導致的水位超標引起的。針對此類堤防,在進行安全評估時需要包括堤防工程安全等級的確定,所在地區洪水災害爆發的頻率以及堤防修建的高度。另一種常見的決口為潰決,潰決的發生多是因為河堤自身內部材料老化或由于天氣環境原因長期處于高水位狀態,導致發生堤防漏洞、滲水等現象。如果此現象沒有得到及時的補救則可能發展為決堤。針對堤身為土質的土堤易發生沖決,沖決產生的主要原因是河勢的高低起伏變化,易形成風浪淘刷整體堤坡,土堤有砂土鑄成,對風浪沖刷缺乏有效的抵抗防護能力,最終導致決口。吉林省松原市的堤身為土質結構,產生決堤的主要類型為沖決。
總結來說,河堤自身的建筑材料,當地河道的地勢構造及大小,堤身修筑期間的安全隱患以及后期的防護措施都是影響堤防安全的內因。而內因之間也有緊密聯系與影響,通常經歷過決堤的河堤堤防經過加固處理后,穩固能力也會相應增強。
1.2 河道堤防安全因素量化及安全評估等級
針對河道堤防安全有許多相關指標,在進行安全評估之前,必須對相關指標進行量化處理,方便進行安全比較與安全風險的評估。又由于河道堤防安全受地勢環境、天氣因素的影響,尤其土質堤防,安全系數隨季節變化的差異性較大。因此不可能進行完全精確的數學量化,只能采用專業人員的打分處理,打分準確程度與檢測儀器以及專家經驗相關。得到實際安全指標后續要進行后續分析,無量綱處理后得到安全評估結果。現在我國通用的堤防工程安全等級及其含義見表1。
2 河道堤防險情處理技術
針對不同問題引起的河道堤防險情,需要有針對性的采取不同的處理方式。
2.1 吉林省松原市河道堤防安全現狀
目前,我市河道堤防存在的主要安全問題有三點:①我市河堤堤防為土堤,堤岸條件基礎差,多為土質,且由于特殊的地勢條件,大規模土堤并未做過基礎的加固處理。②土堤的堤身質量很差,土質單薄,距離標準高度有很大差距,且大部分土堤堤防實在原始堤防基礎上進行一定的加高架構鑄成,由于底部原始土堤的根基不穩固,所以加高加厚的堤防質量上有很大欠缺。③河道險峻,存在許多安全隱患,地勢原因造成的河床狹窄,水流湍急且水勢變化較大,因此,當洪澇季節來臨時,土堤易遭遇各種險情。
2.2 河道堤防險情處理技術
河道堤防的險情處理概括來說主要為除險加固技術。處理方法與技術主要包括以下幾種。
2.2.1 汛前檢查技術
防止河堤堤防安全問題最有效成本最低的方法是汛前檢查。在汛期來臨之前,及時發現河堤存在的安全隱患并進行加固補救處理,防患于未然。汛前檢查需要綜合本地區每年的險情情況,需要格外留意險情高發,易發河堤的險情類別,并熟悉本地區的搶險措施與加固情況。
2.2.2 漏洞險情處理技術
在河道水位處于高位情況下易發生漏洞險情。漏洞出現的位置在河堤背面或堤腳附近,有些漏洞橫貫堤身。一旦土堤發生汛情,極有可能將砂土沖離河道,導致漏洞大規模擴大,甚至導致河堤塌陷,處理方法主要為材料堵塞法。
2.2.3 管涌險情處理技術
管涌險情時所有河道堤防險情中最為高發的一種。管涌的嚴重程度與許多因素有關,主要為涌水量,涌水直徑,涌水的渾濁程度。管涌與河堤堤腳的距離與危害性成反比,距離越近,危險等級越高;與涌水量成正比,涌水量越大,危險等級越高。管涌是重大汛情的前期預兆,需要在大規模擴散前及時處理。管涌常見的處理方法有反濾層壓蓋法、反濾圍井法、蓄水反壓法等。
2.2.4 滑坡險情處理技術
滑坡險情的處理目的主要為減小坡頂壓力以減小降低水壓的滲透率。主要有減小滑動力法、增加摩擦力法、砂土還坡法(主要針對土堤)等。
其他險情處理技術還有滲水險情處理法以及崩岸治理法等,河堤險情處理方法需要針對具體情況進行具體分析。
3 結 語
隨著科技的不斷發展與進步,河道堤防安全評估體系系統也日趨完善,由此避免了許多河流汛情,保障了人民的生命財產安全的同時,也維護了河道兩岸的生態環境。可見越來越尖端的河道堤防安全評估水平以及日趨成熟的險情處理技術會將河流汛情風險及可能帶來的經濟損失降到最低程度。因此,各個地區要對河道堤防安全評估引起足夠重視,防患于未然,發生汛情后,要立即根據當下環境迅速開展險情處理工作。
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