大通湖垸南大膳段堤防存在的問題與治理對策的思考

曹 波

（沅江市南大膳鎮水利管理站，湖南 益陽 413100）

1 基本情況

大通湖垸位于洞庭湖區腹地，為洞庭湖區11 個重點垸之一，全垸四面環水，東、南、西、北分別臨東洞庭湖、草尾河、藕池河東支沱江和注滋口河。大通湖垸行政區劃轄益陽市的沅江市、南縣和大通湖區，總保護面積1 126.88 km2（其中耕地面積91.84 萬畝），全垸總人口61.99 萬人，2013 年全年產糧食54.5 萬t、棉花1.8萬t、油料4.9 萬t，是湖南省重要的糧、棉、糖等生產基地，農業資源豐富，社會經濟地位重要。

大通湖垸一線防洪大堤總長186.684 km，其中南大膳鎮行政范圍內堤長39.919 km，相應大堤樁號為109+147～149+066，其中109+147～128+487 為草尾河堤、128+487～149+066 為東洞庭湖堤。洞庭湖一期綜合治理中，南大膳堤段僅實施了一些急待處理并直接危及堤垸安全的重點險工隱患處理項目，具體實施項目不詳。洞庭湖二期綜合治理中，南大膳堤段實施項目包括：大堤培修24.725 km、堤身防滲7.095 km、堤基防滲2.053 km、護坡36.619 km、護腳4.358 km、穿堤建筑物重（改）建及加固接長13 座。上述項目的實施，對南大膳堤段和全大通湖垸的防洪保安發揮了巨大的作用。見圖1。

2 堤防工程現狀及存在的問題

2.1 工程現狀

南大膳鎮行政范圍內堤長39.919 km，其中臨草尾河堤長19.340 km、臨東洞庭湖堤段20.579 km。根據實測堤防帶狀地形圖統計分析，現有堤頂高程為35.1～36.8 m（85 國家高程基準，下同），堤頂寬6.2～14.3 m，堤防內坡比1∶2.2～1∶4.9，堤防外坡比1∶2.1～1∶3.9。沿堤共有穿堤建筑物28 座，大多建于20 世紀60～90 年代，均為垸內排澇和灌溉用的泵站或涵閘。

2.2 存在的問題

根據近年防汛搶險情況和堤防地形、地質資料，經現場調查和分析，大通湖垸南大膳段堤防存在如下問題：

1）堤身質量差、汛期散浸、滲漏嚴重。堤防系分階段多次加高培厚而成，根據地質勘探成果，堤身填土比較復雜，主要為粉質粘土、壤土，部分堤段混有粉細砂和砂壤土，滲透系數極不均一，加上新老接合面多，使得堤身質量普遍較差，汛期高洪水位時，堤身內坡易產生大面積散浸，嚴重者甚至堤身脫坡，影響堤防安全。另部分堤段存在白蟻洞穴，危及大堤安全。

2）堤基淺表部分布有粉細砂等透水層，汛期堤基散浸、管涌現象嚴重。根據地質勘探成果，南大膳局部堤段堤基淺表部為粉細砂，且粉細砂顆粒級配較差，結構松散，透水性強。大部分堤基表部分布有薄的相對不透水蓋層，局部堤段雖有較厚的蓋層，但由于人類活動的影響，如開挖魚池等，致使蓋層減薄或揭穿，破壞了天然蓋層條件。下部分布有結構松散、透水性較強的粉細砂層，在汛期高洪水位時，透水壓力增大，導致近堤低洼地段或粘性土蓋層破壞部位首先產生散狀滲漏，當滲透壓力進一步增大并擊穿地基表部相對隔水蓋層時，滲透水流將松散堆積物中的細小顆粒帶走，形成管涌危及大堤安全。

3）堤（岸）坡垮塌失穩現象嚴重。南大膳段堤防東南部臨東洞庭湖、南臨草尾河，均臨河或臨湖而建，部分堤岸緊靠主河道，堤外無洲灘或堤岸緊鄰深床深泓，堤岸土體長年經受河水的浸泡與沖刷，坡腳土體被水流帶走，堤岸緩慢后退變陡，甚至坍塌危及堤防安全穩定；部分堤岸地處河流凹岸迎流當沖部位，當河水位較高時，河水直接沖刷堤基與堤身，導致堤岸坍塌失穩；此外汛期河湖水位抬高、流速增大、水面加寬（特別是東洞庭湖湖堤），刮風引起水面波浪增高，風浪、波浪直接拍打浪蝕堤岸，水浪卷走岸坡松軟巖土，從而導致塌岸或滑坡失穩。

4）南大膳段堤防現有穿堤建筑物28 座，根據穿堤建筑物現狀調查和安全檢測報告及歷年防汛搶險出現的險情分析，各穿堤建筑物存在的主要問題包括：①根據地質勘探成果，大部分穿堤建筑物基礎為淤泥質粉質粘土、含泥粉細砂層，由于淤泥質粉質粘土層含水量高，具有高壓縮性，允許承載力低，易產生地基不均勻沉降而引起管身斷裂或管身錯位而滲水，高水位造成內水外滲，危及堤防安全；此外含泥粉細砂透水性強，汛期高洪水位時，在渠道等覆蓋層較薄的位置易產生管涌等滲透破壞險情，同樣影響堤防和建筑物本身的安全；②大部分建筑物建設年代較早，運行時間較長，結構老損嚴重，存在管身多處裂縫、伸縮縫止水橡皮老化失效滲水、進出口八字墻開裂或斷裂垮塌、消力池沖毀、啟閉機臺混凝土剝落、露筋等問題；③穿堤建筑物的防洪閘門為混凝土閘門、鋼閘門和鑄鐵閘門，運行時間較長的混凝土閘門存在混凝土剝落、露筋等問題，鋼閘門和鑄鐵閘門存在銹蝕嚴重等問題，此外閘門止水橡皮破損老化、止水不嚴、漏水嚴重，也影響堤防安全；④大部分建筑物無啟閉機房和工作橋，啟閉設施外露、銹蝕老化嚴重，加上現有的啟閉設施落后，大部分為手搖式螺桿啟閉機，人工開啟困難，操作不方便。

3 南大膳段堤防治理的必要性

洞庭湖區位于長江黃金水道與京廣交通動脈交匯處，長株潭城市群和武漢城市圈腹地，是我國重要的商品糧、棉、油、魚生產基地，在湖南、湖北兩省乃至全國經濟社會建設中地位十分重要。隨著我國中部崛起戰略的實施，近年來該地區基礎設施建設突飛猛進，經濟建設取得長足進步，呈現經濟增長提速、經濟實力增強、產業結構優化升級的良好勢頭。在深入落實科學發展觀和生態文明建設要求、大力實施中部崛起和依托黃金水道推動長江經濟帶發展的戰略背景下，湖南、湖北兩省省委、省政府從保障湖區民生安全、流域生態安全、國家糧食安全和統籌謀劃湖區發展的迫切需要出發，提出了建設洞庭湖生態經濟區重大戰略。2014 年4月，國務院正式批復了《洞庭湖生態經濟區規劃》，標志著洞庭湖生態經濟區建設正式上升為國家發展戰略。洞庭湖生態經濟區建設對湖區防洪保障提出了更高的要求，規劃進一步完善湖區綜合防洪工程體系，到2020 年達到防御1954 年洪水的標準。按規定的防洪標準，繼續加強洞庭湖區蓄洪垸、重要一般垸和重點垸堤防建設。

三峽等長江上游控制性工程的建成運用，大大改善了長江荊江河段的防洪形勢，避免南潰對洞庭湖區的洪水威脅；同時也減少了城陵磯附近區超額洪量，減少蓄滯洪區運用的幾率，有利于改善洞庭湖區的防洪形勢。但由于長期以來湖區泥沙淤積嚴重，防汛堤線長，且三峽工程運用后湖區洪水來量仍大于其調蓄及泄洪能力等問題存在，湖區的防洪形勢依然嚴峻，健全和完善湖區的防洪減災體系仍是洞庭湖區綜合治理的首要任務。大通湖垸地處洞庭湖區腹地，為洞庭湖區十一個重點垸之一，同時也為湖南省糧食、棉花、漁主產區之一，是中國著名的魚米之鄉，社會經濟地位十分重要。該垸四面環水，防洪體系主要由堤防組成，堤防工程是該垸防御洪水的基礎設施，更是垸內居民賴以生存的基礎，沿河洪水水位高出地面5～9 m，地面高差只有4 m 左右，在垸內平原區居住的61.99 萬人、91.84 萬畝耕地，全靠堤防保護，堤防工程一旦失事，將造成嚴重的生命財產損失，各項建設成就也將毀于一旦，對該垸是毀滅性的打擊。因此防洪安全保障是開展各項建設和發展經濟的前提，對保障社會經濟發展具有十分重要的作用。大通湖垸防洪大堤均為修筑在軟弱地基上的土堤，經多年加培而成，經過洞庭湖區一、二期綜合治理后，雖然堤高和堤身斷面基本達標，但由于當時建設以堤身達標為主，堤身堤基處理未能到位，仍存在堤身堤基滲漏、堤岸坡垮塌、穿堤涵閘水管破損斷裂等諸多安全隱患，尤其是堤基為砂基，堤內淵塘密布，易發生翻砂鼓水和形成管涌等潰垸性險情，因此，以堤基防滲處理為重點的堤防除險加固工程需長期堅持，才能提高防洪能力和防洪標準，提供可靠的防洪安全保障。此外大通湖垸歷年防汛搶險都需要投入大量的人力物力財力，且汛期往往與農忙季節重疊在一起，居民負擔沉重，既要發展生產，又要防汛搶險。只有加固堤防，確保在較大洪水情況下，堤防工程不出險情，方可大大減輕農民負擔。

為確保大通湖垸防洪安全，促進區域經濟社會可持續發展，在洞庭湖一、二期治理的基礎上，實施以基礎處理為重點的堤防綜合整治工程，全面提高防洪保障能力是十分必要的。作為大通湖垸密不可分的重要組成部分，南大膳堤段全長39.919 km，占全垸21.4%，東、南臨東洞庭湖和草尾河，為全垸存在問題最為突出的堤段之一，更是大通湖垸堤防需要進行綜合治理的重中之重。

4 綜合治理對策

4.1 治理目標

在洞庭湖一、二期綜合治理的基礎上，針對大通湖垸南大膳堤段存在的問題，通過對南大膳堤段采取堤身加培、堤身和堤基防滲、護坡護腳、穿堤建筑物重（改）建及整修加固等工程措施，使該堤段達到洞庭湖綜合治理規劃中確定的抵御1954 年洪水的標準，確保垸內人民生命財產的安全，維護社會安定，為當地的社會經濟發展提供良好的水利條件。

4.2 綜合整治對策措施

根據洞庭湖一、二期綜合治理實施情況，結合近年出現的險情，通過對堤防的現狀調查、滲流和抗滑穩定計算分析，南大膳段堤防堤身斷面已經達到了洞庭湖二期治理規劃中確定的設計標準要求，南大膳堤段綜合整治工程主要包括：堤身堤基防滲、護坡護腳和穿堤建筑物重（改）建及整修加固。

1）堤身防滲。南大膳段需要進行堤身防滲處理的堤段主要為堤身滲漏和散浸堤段、蟻穴堤段等，共3 段長8.051 km，主要分布在109+147～113+197、123+260～124+460、125+200～128+001 等堤段。

2）堤基防滲。南大膳段需要進行堤基防滲處理的堤段主要為堤基滲漏嚴重、已出現險情的堤段，共12段長7.660 km，主要分布在113+100～114+100、115+530～115+942、116+100～116+230、116+285 ～116+320、116+430～116+470、116+540～116+580、116+760～117+530、117+860～117+900、118+647～120+900、123+140 ～123+350、124+250～125+000、141+500～143+480 等堤段。

3）護坡。南大膳段需要進行護坡的堤段主要為東洞庭湖湖堤當沖、損毀嚴重的堤段，共2 段長11.820 km，主要分布在135+000～138+500、139+080～147+400等堤段。

4）護腳。南大膳段需要進行護腳的堤段主要為無外灘、汛期迎流當沖、坡腳坍塌的堤段，長1.653 km，主要分布在109+147～110+800 堤段。

5）穿堤建筑物重（改）建及整修加固。根據南大膳段穿堤建筑物現狀及存在的問題，結合歷年防汛出現的險情，確定穿堤建筑物處理原則如下：①對建設年代早、運行時間長、嚴重老化損壞難以修復的穿堤建筑物予以重建或改建，其中重建是針對孔口尺寸較大、結構老化、損壞嚴重的穿堤建筑物，改建是針對結構老化、損壞嚴重且孔口尺寸偏小、不便于管理維護的穿堤建筑物；②對存在問題較小經修復可恢復其原有功能的穿堤建筑物予以整修加固；③對高洪水位下出過險，目前廢棄不用的穿堤建筑物予以挖廢。按照上述原則，共需處理穿堤建筑物19 座，其中設備更換10 座、挖廢4座、重建2 座、加固2 座、改建1 座。

5 結論與建議

大通湖垸為洞庭湖區11 個重點垸之一，地處洞庭湖腹地，四面環水，一線防洪大堤全長186.684 km，其中南大膳鎮行政范圍內堤長39.919 km。經過洞庭湖一、二期綜合治理，堤防的防洪保安能力得到了極大提升，但仍然存在以下問題：

1）堤身質量差、汛期散浸、滲漏嚴重；

2）堤基淺表部分布有粉細砂等透水層，汛期堤基散浸、管涌現象嚴重；

3）堤（岸）坡垮塌失穩現象嚴重；

4）穿堤建筑物存在不均勻沉降、管身斷裂、結構老損和銹蝕老化嚴重。

為確保大通湖垸防洪安全，促進區域經濟社會可持續發展，在洞庭湖區一、二期治理的基礎上，實施以基礎處理為重點的堤防綜合整治工程，全面提高防洪保障能力是十分必要的。作為大通湖垸密不可分的重要組成部分，南大膳堤段全長39.919 km，占全垸堤長的21.4%，東、南臨東洞庭湖和草尾河，為全垸存在問題最為突出的堤段之一，更是大通湖垸堤防需要進行綜合治理的重中之重。

根據南大膳堤段存在的問題，經現場調查和分析計算，確定大通湖垸南大膳堤段的綜合治理措施主要包括：堤身防滲處理3 段長8.051 km、堤基防滲處理12段長7.660 km、護坡2 段長11.820 km、護腳長1.653 km、穿堤建筑物處理19 座。

南大膳堤段綜合治理工程具有顯著的經濟效益和社會效益，經濟上合理，技術上可行，是一項造福人民的社會公益性工程。建議各級水行政主管部門加快前期工作，促進本工程盡早上馬、盡快受益。