水利工程防汛措施與搶險(xiǎn)對(duì)策研究

王寒珠 丹陽(yáng)市九曲河樞紐管理處綠化與環(huán)境管理科科員，助理工程師

丁在源 鎮(zhèn)江市防汛防旱搶險(xiǎn)中心工程科科員，工程師

水利工程建設(shè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的影響，特別是在雨季，水利工程能否充分發(fā)揮防汛抗旱等一系列功能，將直接影響防汛減災(zāi)的效果，同時(shí)影響整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以要確保水利工程穩(wěn)定、有效的運(yùn)行，并充分確保水利工程建設(shè)的質(zhì)量，使防洪搶險(xiǎn)等一系列工作得以高效順利地開展。

1 水利工程概述

戰(zhàn)國(guó)時(shí)期秦國(guó)李冰修建的都江堰是我國(guó)最早的大型水利工程。1949 年至今，我國(guó)在農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略下建設(shè)了許多水利工程，用于農(nóng)業(yè)灌溉和調(diào)節(jié)區(qū)域水文地質(zhì)條件。改革開放之后，國(guó)家建設(shè)了許多為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供電力的水利水電工程，不但能夠?qū)ψ匀凰M(jìn)行有效控制，也能更好的防汛抗旱。

1.1 調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)灌溉

我國(guó)人口基數(shù)較大，是農(nóng)業(yè)大國(guó)，很多水利工程是為灌溉農(nóng)業(yè)所建的。通常情況下，這類水利工程規(guī)模不大，但水量卻十分豐富，大多數(shù)工程建在平坦的地區(qū)[1]。

1.2 防汛抗旱

近些年，我國(guó)許多地區(qū)發(fā)生了范圍較大的自然災(zāi)害，洪澇或干旱對(duì)城鄉(xiāng)居民的生產(chǎn)及生活造成了極大的影響。特別是在淮河流域、長(zhǎng)江及黃河中下游區(qū)域等，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受洪澇及干旱災(zāi)害影響較為嚴(yán)重，而水利工程可以有效預(yù)防水旱災(zāi)害，通過提前調(diào)度，最大限度地將自然災(zāi)害帶來的損害降至最低。

1.3 有效開發(fā)利用水資源

水庫(kù)能夠使水位提高，利用水力發(fā)電將水能有效地轉(zhuǎn)換為電能，供人們使用。還有一些地區(qū)修建了很多水利工程用以發(fā)展?jié)O業(yè)[2]。

2 水利工程防汛技術(shù)

2.1 堤壩

我國(guó)內(nèi)陸河流較多，夏季降雨量快速增加，加之河流匯水作用，河道水位飛速上漲，進(jìn)入汛期。一般通過在低洼地區(qū)與河道水位上升顯著地區(qū)建設(shè)堤壩的方式進(jìn)行防汛。按照以往防汛經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)選好大壩的具體修建位置，才能有效防止大量河水涌出，危害兩岸人們的生活。堤壩防洪補(bǔ)救措施應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用不同的對(duì)策，堤防的滑坡、裂縫或滲漏大多是因工程的防滲對(duì)策不足或不充分所致，因此應(yīng)高度重視堤防的防滲處理工作。防滲處理包括臨近堤防的基坑周邊防滲處理、橋墩周邊防滲處理以及堤身防滲處理等。

2.2 蓄滯洪區(qū)

在河流防汛方面，蓄滯洪區(qū)發(fā)揮著關(guān)鍵作用，一旦有河流洪災(zāi)發(fā)生，因上游的來水量大，會(huì)使水庫(kù)無法降低且徹底消除洪峰。在此過程中，局部洪水可在蓄滯洪區(qū)進(jìn)行蓄積，避免大量洪水嚴(yán)重沖擊下游。一般狀況下，河流灘涂或低洼地大多數(shù)都被用作蓄滯洪區(qū)，其主要分布在河道堤壩左右兩側(cè)，若有大量洪水產(chǎn)生，部分多余的洪水會(huì)在此地區(qū)蓄積，從而可以更好地削峰。部分大型水利工程也設(shè)置了相應(yīng)的分洪閘等有關(guān)防汛舉措，綜合利用各類防洪設(shè)施，可對(duì)汛期洪災(zāi)進(jìn)行更好地防控[3]。

2.3 水庫(kù)

降雨量大時(shí)，水庫(kù)水位會(huì)隨之上漲，且上升速度較快，在水位未達(dá)到最高峰值時(shí)，應(yīng)做好水量的排泄工作，向下游水道輸水，以降低水位，減輕河道的蓄水壓力。當(dāng)水庫(kù)上游水量不斷增加時(shí)，河道壓力持續(xù)增加，此時(shí)水庫(kù)承載水量存在一定限制，因此應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況分步驟對(duì)水庫(kù)蓄水進(jìn)行泄洪處理，以錯(cuò)峰處理水道水位，降低蓄水壓力。為了充分發(fā)揮防汛作用，在錯(cuò)峰與削峰處理河道水位時(shí)，應(yīng)引入水利工程輔助設(shè)備避免洪水災(zāi)害。

3 水利工程防汛措施

3.1 汛前檢查

在防汛工作具體展開之前，要對(duì)壩頂是否存在裂縫、異常變形等一系列現(xiàn)象進(jìn)行檢查。同時(shí)要確定防浪墻是否存在開裂、錯(cuò)位等情況。檢查迎水坡，確定是否有裂縫、崩塌及剝落等問題。對(duì)背水面存在嚴(yán)重的裂縫、崩塌以及滑動(dòng)等問題進(jìn)行客觀分析。檢查壩基現(xiàn)有排水設(shè)施是否可以正常穩(wěn)定運(yùn)行，檢查壩體與岸坡相互之間的結(jié)合位置處是否存在嚴(yán)重裂縫、滲水等問題。

3.2 完善氣象預(yù)警

水利部門要加強(qiáng)與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T合作，實(shí)現(xiàn)有效的溝通和交流，保證相關(guān)信息傳遞的高效性。在洪水到來之前，應(yīng)提前采取有針對(duì)性的預(yù)防管理措施。水利部門還可以結(jié)合氣象部門提供的相關(guān)數(shù)據(jù)信息與歷年的防汛經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行深入探究。以此為基礎(chǔ)，水利部門與氣象部門之間可以建立良好的配合關(guān)系，不僅有利于提前做好一系列的搶險(xiǎn)準(zhǔn)備，而且能夠避免遭受更嚴(yán)重的災(zāi)情損失。

3.3 做好應(yīng)急計(jì)劃

汛期到來之前，必須要對(duì)撤離計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)合理的編制和落實(shí)，促使在汛期防洪時(shí)群眾可以提前得到快速有效的疏散和撤離指示，盡量減少由于洪災(zāi)而引起的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失等。在對(duì)居民進(jìn)行疏散時(shí)，以當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)部門為主體建立良好的協(xié)同配合關(guān)系，不僅能夠減輕洪水帶來的危害影響，而且能從多個(gè)角度出發(fā)，保證險(xiǎn)情處置效果，為居民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保證[4]。

3.4 做好排澇分洪工作

水利工程可充分利用自排水工程和機(jī)電排水工程，前者利用高差等自然條件，引導(dǎo)洪水在人工挖建的通道中從高處分散向地勢(shì)低洼處流入。后者通過機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的排水泄洪，此類排水工程能夠發(fā)揮出洪水分流和降低單個(gè)水道泄流壓力降低的作用，并可以有效減緩水流速度，減小洪水的破壞力及沖擊力。

水利工程中可建設(shè)防洪排澇水閘，通過水閘對(duì)洪水進(jìn)行控制，發(fā)揮出儲(chǔ)水、泄洪、擋潮和分流等功能。如節(jié)制閘，大部分都在渠道或河道中修建，可對(duì)上游水位進(jìn)行調(diào)節(jié)，也能夠?qū)ο滦顾髁髁窟M(jìn)行控制。若河流流量偏大，開啟節(jié)制閘泄洪，避免出現(xiàn)洪災(zāi)；若河流水量較小，要關(guān)閘蓄水，并為當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)及生活提供充足水源，不但可以發(fā)揮防汛泄洪作用，也能夠更好地保證附近居民的日常生活用水需要。

3.5 修筑水庫(kù)，泄洪蓄洪

我國(guó)水利工程防洪措施中最常見的工程措施之一是水庫(kù)，通常在防洪區(qū)上游地區(qū)修建能夠調(diào)蓄洪水、減小洪水危害且符合當(dāng)?shù)貙?shí)際洪澇水量狀況的綜合型水庫(kù)，從而起到攔蓄洪水、削減洪峰、減免洪水災(zāi)害的目的。水庫(kù)對(duì)洪水的調(diào)節(jié)方式有兩種，一種起滯洪作用，另一種起蓄洪作用。在修筑水庫(kù)過程中，需要充分認(rèn)識(shí)水庫(kù)的作用，水庫(kù)并不是簡(jiǎn)單的“蓄水庫(kù)”，而是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工程，涉及范圍廣泛且影響因素多。水庫(kù)一般設(shè)置在山谷地區(qū)，利用水勢(shì)、高度差等自然條件來攔洪泄洪。對(duì)于平原地區(qū)，建設(shè)水庫(kù)需要建設(shè)圍堤或控制水閘，利用好天然湖泊、低洼地修筑圍堤和蓄水、泄水建筑物；在濱海地帶，利用淺水海灣修筑灣口擋水建筑物。由于平原地區(qū)洪水來勢(shì)相對(duì)較弱、水量相對(duì)較小，積蓄起來的洪水可以用來灌溉農(nóng)田或者是供周邊居民生活所需、維護(hù)正常的生產(chǎn)生活。

3.6 修筑堤壩

防洪壩主要是指沿河流、運(yùn)河、湖泊、海岸或行洪區(qū)、分洪區(qū)、圍墾區(qū)邊緣修建的擋水建筑物或構(gòu)筑物，是世界上最早、應(yīng)用最廣泛的重要防洪工程。堤防的主要作用是限制泄洪河道內(nèi)的洪水、降低洪水流速、排沙等。沿海地區(qū)的堤防也能抵御風(fēng)、浪和潮汐。堤壩建設(shè)可以采取綜合治理和配套建設(shè)的方式進(jìn)行，充分發(fā)揮整體功能和作用，加強(qiáng)流域綜合治理，理順河道，解決河道不同寬度和平整度的問題，保證洪水排泄通道通暢，提高堤壩整體抗洪泄洪能力。堤防必須要建立在對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粴夂蚝偷刭|(zhì)、地理、水文條件充分了解的基礎(chǔ)上，結(jié)合明確、切實(shí)的防洪要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，才能在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益等多方面實(shí)現(xiàn)最大化。

4 水利工程搶險(xiǎn)方法

4.1 塌坑搶險(xiǎn)

汛期來臨時(shí)，在條件允許的情況下，工程建設(shè)沒有出現(xiàn)滲水、管涌等現(xiàn)象，可以采用翻填夯實(shí)的方法進(jìn)行處理。需要先將坑內(nèi)松土進(jìn)行翻出，按照原堤（壩）體部位提出的基本要求將土料進(jìn)行回填處理，使原堤（壩）狀態(tài)得到有效恢復(fù)。如果塌坑處于壩頂或上游，應(yīng)以滲透性比較小的土料為主，實(shí)現(xiàn)對(duì)滲水的有效控制。如果塌坑處于下游坡，可以利用滲透性比較大的土料，保證良好的排水效果[5]。還可利用填塞封堵的方式，當(dāng)塌坑處于上游坡，且無法采取有效措施降低水位時(shí)，則可以使用麻袋、編織袋等裝土進(jìn)行填塞封堵。

4.2 管涌搶險(xiǎn)

當(dāng)下游壩腳位置出現(xiàn)孔狀出水口，同時(shí)冒出細(xì)砂或黏土粒時(shí)，可以視為管涌。一般采用反漏壓蓋法，具體操作為清理鋪設(shè)范圍內(nèi)的雜物后，在管涌周圍鋪設(shè)一層厚度20 cm 左右的粗砂，然后各鋪上一層小石子和一層大石子，厚度均為20 cm，最后壓上一層塊石進(jìn)行保護(hù)。

4.3 裂縫搶險(xiǎn)

在進(jìn)行裂縫搶險(xiǎn)時(shí)，通常都是以開采回填的方式為主。一般在開挖之前可以直接利用石灰水對(duì)其進(jìn)行灌入處理，確定其整個(gè)走向和深度。開挖回填施工簡(jiǎn)單，裂縫處理較徹底、效果較好，適用于深度在5 m 以內(nèi)的裂縫。開挖前應(yīng)沿裂口灌注少量石灰水，以掌握開挖范圍。挖槽深寬均應(yīng)超過裂縫0.3 ～0.5 m，長(zhǎng)度超出縫端1 m。挖槽方式有梯形臺(tái)階和十字形結(jié)合槽兩種，當(dāng)裂縫較深時(shí)可挖成階梯形槽坑，臺(tái)階高1.5 m。槽口附近不宜堆放土料，以便出土和施工安全。十字形結(jié)合槽適用于貫穿堤壩的橫向裂縫。開挖時(shí)順裂縫方向每隔5 ～6 m 設(shè)一道垂直于裂縫的結(jié)合槽，回填時(shí)要注意新老土的結(jié)合，使用時(shí)注意根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的搶險(xiǎn)方法[6]。

4.4 滑坡?lián)岆U(xiǎn)

在滑坡?lián)岆U(xiǎn)時(shí)主要以固腳阻險(xiǎn)法為主，不僅有利于保證壩身具有非常良好的擋水?dāng)嗝妫夷軌驅(qū)轮兄髁芽p上部進(jìn)行適當(dāng)?shù)南髌绿幚恚M可能避免更多的下滑負(fù)載。

4.5 滲漏搶險(xiǎn)

若上游坡產(chǎn)生裂縫且水位比裂縫高，則應(yīng)在裂縫下端適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置竹樁或木樁，保持間距為1.5 m，橫欄框架必須用竹片制作，且背后扎蘆葦，然后填土、逐層壓實(shí)，并保證橫向?qū)挾乳g距在3.0 ～5.0 m，縱向長(zhǎng)度的間距要超出兩端5.0 m，所填土需比水面高。在下游坡開導(dǎo)滲溝時(shí)，要將濕潤(rùn)處作為出發(fā)點(diǎn)，在該位置處0.5 m 以上，間隔5 ～8 m 左右，從上向下進(jìn)行開挖，深度控制在0.5 ～1.0 m，寬度控制在0.3 ～0.8 m，將粗砂、碎石等依次填入其中，以此來達(dá)到良好的搶險(xiǎn)效果。

4.6 做好水利措施的檢查和加固處理

汛期水利設(shè)施檢查工作中，需要逐步排查，并及時(shí)封堵好裂縫、滲漏和管涌等位置，強(qiáng)化處理效果。汛期后也要及時(shí)檢查，采取一系列切實(shí)可行的維護(hù)保養(yǎng)舉措，確保水利工程的正常運(yùn)行。水利工程長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，易受內(nèi)外等多類因素影響，要加強(qiáng)對(duì)各類設(shè)施的檢查，通過全面、系統(tǒng)的檢查和監(jiān)測(cè)，查明基礎(chǔ)設(shè)施到底有無裂縫或損壞存在，并及時(shí)修復(fù)存在的問題，從而保證水利工程在汛期發(fā)揮正常的作用，切實(shí)保護(hù)人員的生命與財(cái)產(chǎn)安全[7]。

4.7 科學(xué)制定撤離計(jì)劃

目前，部分地區(qū)水利工程的防汛措施尚未進(jìn)一步優(yōu)化，且受資金限制，相關(guān)政府在水利工程維修養(yǎng)護(hù)方面投入力度小，汛期易產(chǎn)生洪水災(zāi)害。對(duì)此，有關(guān)部門不僅要對(duì)水利工程加強(qiáng)維護(hù)，還要制定科學(xué)合理的應(yīng)急撤離計(jì)劃，在汛期迅速組織人員疏散和撤離，降低災(zāi)害損失。疏散與撤離時(shí)，當(dāng)?shù)卣枰龊妙I(lǐng)導(dǎo)工作，及時(shí)安排有關(guān)人員引導(dǎo)人們疏散和撤離，同時(shí)要開展相應(yīng)的救援工作[8]。

5 結(jié)語(yǔ)

水利工程的建設(shè)和應(yīng)用有利于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。在水利工程建設(shè)中，要不斷提高防洪防災(zāi)能力，結(jié)合實(shí)際制定科學(xué)合理的搶險(xiǎn)方案，確保人民群眾的日常生活和財(cái)產(chǎn)安全。另外，還要結(jié)合大壩、水庫(kù)等有關(guān)水利工程的基礎(chǔ)設(shè)施特點(diǎn)，更好地規(guī)避各種災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，最大程度地降低災(zāi)害帶來的損失，充分發(fā)揮出水利工程項(xiàng)目的價(jià)值。