渭河下游倉西工程連壩路背側(cè)積水問題探析

周興貴，雷夢崗，卜 瑋

(陜西省三門峽庫區(qū)大荔河務(wù)中心，陜西 大荔 715100)

1 基本情況

1.1 倉西工程

倉西控導(dǎo)工程位于大荔韋林鎮(zhèn)望仙村東南的渭河左岸，渭淤2斷面與渭淤3斷面之間，所依堤防原樁號為6+530～9+030。工程保護著渭河下游沿岸大荔韋林鎮(zhèn)火留、倉東、長城、望仙4個行政村、1個國營農(nóng)場、0.47萬人的防洪安全和4.5萬畝耕地。工程上游迎流右岸華陰華農(nóng)工程，下游送流右岸華陰三河口工程。該工程始建于2003年5月，現(xiàn)有雁翅壩33座，壩號為1#～13#、15#～34#壩，工程長度2640 m，砌護長度2850 m，連壩路1條，長度2670 m，進壩路3條，總長度450 m，壩頂平均高程333.91 m。工程建成后，對控導(dǎo)河勢、保灘護堤方面發(fā)揮了重要作用。特別是該工程經(jīng)歷了渭河“03.8”洪水，“05.10”特大洪水和2008年～2011年中常洪水的巨大考驗，在迎戰(zhàn)洪水期間，陜西省三門峽庫區(qū)大荔河務(wù)中心在對倉西工程出險壩垛的搶險中，為渭河河道工程砂土地質(zhì)搶險成功積累了豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗。

1.2 工程歷建情況

2003年5月始建雁翅壩3座，壩號為20#～22#壩，修建連壩路240 m，進壩路1條90 m；2005年5月續(xù)建雁翅壩9座，其中上延續(xù)建2座，壩號為18#、19#壩，下延續(xù)建7座，壩號為23#～29#壩，續(xù)延連壩路750m；2006年6月續(xù)建雁翅壩8座，壩號為3#～10#壩，新建連壩路1條640 m，進壩路1條180 m；2008年11月續(xù)建壩雁翅8座，壩號為1#～2#，11#～13#，15#～17#壩，續(xù)建連壩路640 m；2010年6月續(xù)建雁翅5座，壩號為30#～34#，續(xù)建連壩路400 m，進壩路1條。

1.3 工程險情

渭河倉西工程自2010年以來，多次發(fā)生重大險情，特別是2018年7月6日形成的渭河首場洪水(華縣站洪峰流量2200 m3/s，水位340.63 m)以及7月14日形成的渭河自2011年之后的最大洪水(華縣站洪峰流量3450 m3/s，水位341.49 m)，致使工程31#～34#壩段連壩路背側(cè)與堤防之間因串溝積水長歷時浸泡后，工程33#壩上跨發(fā)生墩蟄、32#～33#壩襠整體坍塌后潰，壩襠以及連壩路突發(fā)墩蟄和壩體后潰的重大險情。出險總長度68 m，其中，32#～33#壩襠出險長度48 m，33#壩出險長度20 m，險情特征與2010年、2011年倉西3#～6#壩段發(fā)生的瞬時墩蜇險情極為相似。之后，雖經(jīng)歷時1個月?lián)?險)護，使該壩段全面恢復(fù)運行，但每遇汛期來水，倉西工程類似于2018年汛期出現(xiàn)的重大險情問題依然存在。為預(yù)防和有效解決此類險情再次發(fā)生，結(jié)合渭河倉西工程實際及多年來防汛工作情況，針對倉西工程壩后易形成積水特提出以下幾種積水處置措施提供參考和探討。

1.4 壩后積水

目前渭河倉西工程共有進壩路4條，灌溉渠道1條(走向為垂直堤防)，且各進壩路、灌溉渠道與工程連壩路之間自上游向下游依次形成五個封閉區(qū)域，每遇汛期來水，倉西工程壩后低洼地帶極易形成大范圍積水，危及工程壩垛及道路安全，積水量約為45.75萬m3。具體情況見表1。

表1 渭河倉西工程壩后低洼地帶封閉區(qū)域積水量調(diào)查情況表

2 出險原因分析

根據(jù)現(xiàn)場并綜合2010年、2011年倉西3#～6#壩段發(fā)生的墩蜇險情，特別是2018年發(fā)生險情的分析，主要有三個方面的原因：

1)該壩段多年處于渭河主流頂沖段，尤其是受2018年渭河首場洪水和渭河1號洪水頂沖淘刷，根石大量走失。

2)連壩路背側(cè)與堤防之間形成的大面積積水，2018年積水20萬m3，平均水深1 m，水面與臨水側(cè)灘唇高差4.0 m。受積水長歷時浸泡，壩段底部形成滲流，壩基失穩(wěn)。

3)倉西工程近10年所發(fā)生大的重大險情都是瞬間墩蟄險情(連壩路背側(cè)無積水的情況下，仍是如此)，因此整個工程段疑似存在地質(zhì)薄弱層。

4)該段堤防加高培后時臨河取土，且工程修建后與北側(cè)堤防和護堤地、東西兩側(cè)渠道和道路形成一個封閉形低洼地帶，造成降雨積水長期無法排放，只能靠抽排和滲漏以及蒸發(fā)。

3 積水成因分析

依據(jù)2018年渭河華縣站洪峰流量3450 m3/s，水位341.49 m時洪水過程分析，當(dāng)渭河華縣站出現(xiàn)Q≤3500 m3/s流量洪水且無后續(xù)來水未發(fā)生漫灘時，倉西工程壩后低洼地帶Ⅱ號、Ⅲ號、Ⅳ號三段全封閉區(qū)域(即：9#～15#壩段、15#～23#壩段、23#～33#壩段)不會形成積水，而倉西工程上首Ⅰ號封閉區(qū)域、Ⅴ號半封閉區(qū)域(即3#～9#壩段、下首33#壩以下壩段)連壩路背側(cè)低洼地帶有串溝水流匯入，極易形成積水，危及工程壩垛安全。

4 險情處置措施與建議

4.1 搶修子埝方法

在洪水到來之前，對倉西工程西進壩路及工程下首串水源頭附近低洼處，搶筑子埝進行加高，堵截串水來源，防止水流漫過、沖毀進壩路串入Ⅰ號全封閉區(qū)域或直接串入Ⅴ號半封閉區(qū)域。

4.1.1 土料子埝

當(dāng)風(fēng)浪較小、粘性土料充足、無雨情時采用。在臨水坡肩內(nèi)0.5 m～1.0 m處修筑純土子埝，先將地表草皮、雜物清除并刨開，沿子埝軸線開鑿一條深約20 cm、底寬約30 cm的結(jié)合槽，然后填粘土分層夯實，頂面超過推算的最高洪水位，邊坡大于1∶1。

4.1.2 土袋子埝

當(dāng)風(fēng)浪較大、取土較困難時采用。用土工編織袋、草袋、麻袋裝土修筑土袋子埝，修筑時袋內(nèi)裝土八成滿，袋口背水向內(nèi)，袋間錯縫搭茬，以1∶0.5坡度分層鋪筑，同時在袋后填土夯實。

4.2 采取防滲措施

鋪設(shè)土工膜截滲：當(dāng)預(yù)報發(fā)生3500 m3/s左右流量洪水且無后續(xù)來水時，對可能產(chǎn)生串溝積水的Ⅰ號、Ⅴ號區(qū)域，提前征地清表，沿工程連壩路路肩向背側(cè)延伸，鋪設(shè)25 m寬土工膜，用土料或土袋蓋壓后進行截滲，降低浸潤線，延長滲徑。同時當(dāng)主流回歸主河槽時，可降低進水源頭高度降低水位，減輕水壓。

4.3 水泵抽排法

當(dāng)渭河華縣站出現(xiàn)3500≤Q<5000 m3/s流量洪水且發(fā)生工程漫頂，形成漫灘洪水時，倉西工程3#～9#壩段、9#～15#壩段、15#～23#壩段、15#～23#壩段(即Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號、Ⅳ號、Ⅴ號區(qū)域)出現(xiàn)全面積水，水深1.2 m～1.5 m，待洪水退后主流回歸主河道后，采用多臺口徑為1尺2寸的離心式渾水泵(740 m3/h)進行抽排，計劃排水時間3 d～4 d。

4.4 埋設(shè)退水管道

在非汛期對排水管進水口及工程壩頭進行防沖加固處理后，在Ⅰ號、Ⅴ號區(qū)域與灘面平齊處，埋設(shè)4～6處直徑為600 mm混凝土退水管道，當(dāng)封閉區(qū)域產(chǎn)生大量積水時，依靠積水水壓進行自排，減輕工程壓力，確保壩基穩(wěn)定。

4.5 修筑永久性排水工程

在倉西工程3#、33#壩修建兩處永久性排水閘門。簽于倉西工程疑似存在地質(zhì)薄弱層，建議委托具有相關(guān)資質(zhì)單位對倉西工程區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況進行勘測分析，并對倉西工程連壩路與堤防之間五個封閉區(qū)域進行地形地貌測繪，根據(jù)實際情況進行修建。

5 結(jié)論

防汛工作事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全，責(zé)任重于泰山，搞好防汛工作一定要做到未雨綢繆，千萬不能存在麻痹僥幸心理。特別是一線和基層工程管理人員，在日常工程巡查中一定要做到早巡查、早發(fā)現(xiàn)、早匯報、早搶護，堅決杜絕發(fā)現(xiàn)隱患不報和瞞報等行為，同時一定要嚴格按照規(guī)范流程確保在洪水到來前消滅工程中一切不安全隱患，確保工程安全完整和正常運行，力爭安全度汛，確保人民群眾生命財產(chǎn)安全不受損失。