劉 杰
(撫州市水電勘測設計院,江西 撫州 344000)
近些年,我國很多地區江河流域洪水接連發生,給人們群眾造成了嚴重的損失,對經濟的發展構成很大威脅。尤其是2010年6月江西省崇仁縣出現的連續暴雨,給該縣造成了重大的經濟損失。為了提高崇仁縣防洪堤的防洪能力,減少洪水災害,保障人民生命財產安全,需要對該縣堤防加固除險工程做出嚴密規劃,對可能出現的安全隱患進行全面分析及預防,只有這樣,才能避免人們再次遭受洪水災害的侵襲[1]。
江西省崇仁縣地處于崇仁河中游兩岸,屬亞熱帶濕潤季風氣候區,氣候宜人,四季分明,日照充足,雨量充沛,自然條件十分優越。年平均氣溫17.6℃,日照時數1776小時,無霜期年平均為266天,年平均降雨量1773.6 mm。該縣目前缺乏系統完善的防洪排澇設施,加之河道寬窄不均,水文情況不清楚等原因,一旦出現洪水,會給該縣人民造成嚴重的生命財產損失,制約該縣的經濟發展。2010年6月17日8時至6月20日8時,崇仁縣連續暴雨,不僅造成了縣城多處受淹,部分房屋、農作物被毀。據統計,此次暴雨災害造成崇仁縣受災人口達2700人,直接經濟損失1.65億元人民幣。
滲透問題會嚴重影響水庫建設。一般情況下,出現滲透問題主要是由三方面原因造成的。(1)穿堤的建筑物和堤防的接觸帶出現沖刷的時候,非常容易引起滲透現象,嚴重危害整個堤壩;(2)堤壩里面存在各種垃圾在一定程度上為堤壩滲漏埋下了很大的安全隱患;(3)當堤壩基土為黏土或者壤土時,層厚會出現分布不均勻的現象,會造成堤基出現滲透的問題。
裂縫問題可直接影響堤壩質量。堤壩出現裂縫,會給結構整體造成非常大的影響,尤其對混凝土堤壩而言,產生的影響會特別大。在堤壩施工的過程中,必須對堤壩出現裂縫的原因進行分析,只有找出產生裂縫的原因,才能對裂縫進行有效處理。
(1)防洪墻設計標準過低。崇仁縣堤防工程修建于十九世紀六十年代年代,由于當時水利工程制定的防洪標準偏低,而且伴隨著時間的推移,之前修建的水庫的防洪能力已經無法滿足崇仁縣的實際需求。
(2)防洪墻設計存在不足。在之前建設水庫的過程中,由于在建設的過程中嚴重缺乏科學依據,造成計算出現誤差,使得水庫的整體布局存在很大的問題。
(3)工程施工填土質量不達標。目前,我國雖擁用很多先進的施工技術,但對水庫建設施工的土體處理仍然無法達到相關的設計標準,并且在各種因素的作用下,極易發生險情問題。
(4)泄水施工存在質量問題。之前水庫建設通常采用砌體結構,其結構強度和抗腐蝕性的能力都很弱,在長時間腐蝕作用下,非常容易出現裂縫,甚至有時出現坍塌。
(5)地基處理不徹底。由于施工前沒有對地質條件進行準確的勘察,施工后期非常容易發生不均勻的沉降。
(6)水庫維護力度不足。水庫大部分壩體都是土壩,如不能對水庫進行及時的維修,很容易出現鼠害現象,從而對水庫造成很大的危害[2]。
堤壩的除險加固是一項難度非常大的工作,必須在對堤壩進行除險加固之前,收集各種有關除險加固的相關資料。(1)堤壩的檢查和隱患探測資料,主要包括對堤防沉降進行觀測和水平位移,堤身的形變、裂縫滲漏等問題;(2)堤壩的建設資料,如改建、擴建以及加固等方面的詳細資料。
堤壩建設出現的全部險情當中,管涌險情是最常見的會給堤壩造成嚴重的影響。管涌險情的出現受諸多因素的影響,其中主要包括管涌口、堤腳之間的距離、管涌的涌水量、管涌口土層結構等,直接關系到管涌險情的嚴重程度[3]。
通過分析江西省崇仁縣之前的堤壩資料和研究調查結果可知,最容易造成管涌險情發生的因素有兩個:(1)管涌口和堤腳之間的距離太近,達到2.0倍水位差以內,使得管涌險情的出現幾率增大;(2)管涌口的擴展速度太快,引發管涌流量快速增大,帶出的泥沙數量不斷增加,在一定程度上使得管涌險情隨時發生。
只有及時進行施加搶護,才能夠有效避免管涌險情的出現。通常解決管涌險情的方法主要有三種,分別是蓄水反壓法、反濾層壓蓋法以及反濾圍井法。圍井法主要采用堵的方式,通過在管涌口建筑圍井,有效控制管涌發生;反濾層壓蓋法按照當地的實際情況,選用砂石對管涌險情進行控制;蓄水反壓法通過利用水壓降低管涌的風險。圍井法和反濾層壓蓋法所使用的材料基本相同;反濾層壓蓋法應保證有充足的料源,這樣才能進行大面積的壓蓋。該方法可以有效的減緩流速,避免泥沙流失,從而避免管涌發生。
漏洞險情一般發生在汛期高水位的時候,漏洞發生的地方通常在背水坡或者坡腳附近,一般會橫貫整個堤身,致使堤身的泥土被流水沖走,漏洞在很短的時間內變大,甚至造成堤身發生坍塌,對堤壩造成很大的危害。必須及時對漏洞進行有效的處理,緊急處理方式一般為塞堵法、蓋堵法等。通過塞堵法對漏洞進行塞堵是最便捷、最有效的方法;蓋堵法一般常采用強度較高且韌性較好的防水材料對漏洞進行塞堵,這種方式投資較高,不能廣泛使用。
通過不斷的完善崇仁縣防洪工程建設體系,有效地提高該縣堤防除險加固效果,同時也增強該縣抗御洪澇災害的能力。從防洪角度對河道進行治理,可以采用與崇仁縣相同的治理方式,通過對河道堤防進行加固,可以有效降低洪水對人們的侵害,為經濟發展提供強有力的環境保障。