2020年汛期洞庭湖湖區(qū)典型堤岸險(xiǎn)情分析及其處置建議

（長(zhǎng)江科學(xué)院河流研究所，湖北武漢 430010）

1 研究背景

洞庭湖是長(zhǎng)江中下游重要的調(diào)蓄湖泊，擔(dān)負(fù)著長(zhǎng)江干流的分流分沙和洪水調(diào)蓄任務(wù)，在長(zhǎng)江中游歷次大洪水中，荊江洞庭湖區(qū)堤岸險(xiǎn)情頻發(fā)、災(zāi)情也最為嚴(yán)重。洞庭湖筑堤圍垸開(kāi)始于宋代，到明清和近代進(jìn)入極盛期［1］。1954年長(zhǎng)江流域發(fā)生特大洪水后，湖南省人民政府開(kāi)始大規(guī)模修復(fù)堤垸工程。1986～1996年洞庭湖區(qū)一期治理工程對(duì)湖區(qū)11個(gè)重點(diǎn)垸1 191 km堤防進(jìn)行了除險(xiǎn)加固，對(duì)24個(gè)蓄洪垸進(jìn)行了階段性安全建設(shè)和洪道整治建設(shè)［2］。至2008年，11個(gè)重點(diǎn)垸達(dá)標(biāo)建設(shè)與234個(gè)巴垸、堤垸的平退任務(wù)基本完成。2009年起，國(guó)家投資30.16億元進(jìn)一步加強(qiáng)洞庭湖區(qū)11個(gè)重點(diǎn)垸和24個(gè)蓄洪垸的建設(shè)。隨著水利工程建設(shè)的不斷實(shí)施，堤防質(zhì)量有明顯改善，洞庭湖區(qū)堤防整體防洪能力顯著提升。然而，當(dāng)發(fā)生流域或區(qū)域性大洪水時(shí)，滲漏、管涌、滑坡等一般險(xiǎn)情仍時(shí)有發(fā)生，如2016年湖區(qū)11個(gè)重點(diǎn)垸共發(fā)生堤基管涌、大堤崩岸垮坡、堤身滲透破壞等險(xiǎn)情188處，給地方政府及人民群眾帶來(lái)了較大的防汛壓力［3］。

受持續(xù)強(qiáng)降雨影響，2020年入汛以來(lái)，長(zhǎng)江中下游干流水位持續(xù)上漲，監(jiān)利以下江段及兩湖區(qū)域全線(xiàn)超警戒水位，數(shù)條支流出現(xiàn)超保證甚至超歷史洪水，至2020年9月4日，中下游干流及兩湖區(qū)域主要控制站點(diǎn)水位退至警戒水位以下，長(zhǎng)江流域汛情才趨于平穩(wěn)。本文在對(duì)2020年汛期江湖匯流段水文特性、洞庭湖區(qū)典型堤岸險(xiǎn)情時(shí)空分布、處置措施總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，從水文過(guò)程、堤防地質(zhì)等方面分析典型堤岸險(xiǎn)情的成因，結(jié)合湖區(qū)堤防巡堤查險(xiǎn)暗訪督查情況，對(duì)洞庭湖區(qū)堤岸險(xiǎn)情與處置提出了下一步的工程、管理等措施建議。相關(guān)成果可為洞庭湖區(qū)堤防綜合治理與管理維護(hù)等提供參考。

2 2020年汛期洞庭湖區(qū)水文過(guò)程

自然通江的洞庭湖承納荊江三口分流和湘、資、沅、澧四水后在城陵磯匯入長(zhǎng)江，與長(zhǎng)江形成復(fù)雜的江湖關(guān)系［4］。下荊江出口控制站為監(jiān)利水文站（位于匯流區(qū)上游約80 km），洞庭湖出口控制站為七里山水文站（位于匯流區(qū)上游約5 km），江湖匯流后控制站為蓮花塘水位站（位于江湖匯流處）、螺山水文站（位于匯流區(qū)下游約30 km），長(zhǎng)江與洞庭湖水系的江湖關(guān)系見(jiàn)圖1。監(jiān)利站、七里山站、蓮花塘站、螺山站的警戒水位（凍結(jié)基面）分別為35.50，32.50，32.50 m和32.00 m。

圖1 長(zhǎng)江與洞庭湖水系的江湖關(guān)系示意

2020年6月28日開(kāi)始，湖南省降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)13 d，累積降雨量142 mm。7月2日10∶00，長(zhǎng)江1號(hào)洪水形成。澧水、沅水與長(zhǎng)江洪水在洞庭湖區(qū)組合疊加，湘水、資水洪水也匯入洞庭湖，最大入湖流量一度超過(guò)50 000 m3/s。根據(jù)七里山站日均水位過(guò)程可知（2020年汛期監(jiān)利站與七里山站日均水位與流量過(guò)程見(jiàn)圖2），從7月1～12日，洞庭湖出口流量快速增加至33 000 m3/s，同時(shí)期長(zhǎng)江干流監(jiān)利站流量從30 000 m3/s降至20 000 m3/s以下，可見(jiàn)該階段三峽水庫(kù)的攔蓄作用在一定程度上減少了上游來(lái)水，洞庭湖區(qū)強(qiáng)降水是湖區(qū)水位快速上漲的直接原因。8月6～21日，洞庭湖出口流量從20 000 m3/s減小至10 000 m3/s，七里山站水位降幅較小，但仍在警戒水位以上，同時(shí)期長(zhǎng)江干流流量較大（同年8月22日監(jiān)利站流量達(dá)39 700 m3/s），此階段湖區(qū)水位未能明顯降低，主要是由于長(zhǎng)江對(duì)洞庭湖出流的頂托作用。洞庭湖七里山站7月5日開(kāi)始超警戒水位，至9月2日退出警戒水位，共持續(xù)60 d。對(duì)超警戒水位時(shí)間內(nèi)七里山站日均水位及流量變幅進(jìn)行分析，2020年七里山站超警戒水位期間日水位、流量變幅見(jiàn)圖3。由圖3可知，日最大水位漲幅為0.37 m，發(fā)生在7月6日；最大水位降幅為0.23 m，發(fā)生在8月7日；日最大流量漲幅為5 700 m3/s，發(fā)生在7月10日；最大流量降幅為5 000 m3/s，發(fā)生在9月1日。流量及水位最大漲幅均出現(xiàn)在7月上旬。

圖2 2020年汛期監(jiān)利站與七里山站日均水位與流量過(guò)程

圖3 2020年七里山站超警戒水位期間日水位、流量變幅

圖4比較了2020年汛期湖區(qū)水位流量過(guò)程與三峽水庫(kù)試驗(yàn)性蓄水后2008～2019年汛期平均水位流量過(guò)程的差別（2020年與2008～2019年汛期七里山站日均水位及流量過(guò)程對(duì)比見(jiàn)圖4）。由圖4可知，2020年汛前七里山站水位較歷年平均水位偏低，從6月中旬開(kāi)始，七里山站水位快速抬升，此時(shí)流量并未有明顯增大。至7月4日，七里山流量與2008～2019年平均值相近（分別為16 200 m3/s和16 900 m3/s），但水位偏高2.41 m，這是受上游監(jiān)利站來(lái)水量快速增加（上壓）與下游螺山站水位頂托（下頂）的共同影響（見(jiàn)圖5）。

圖4 2020年與2008～2019年汛期七里山站日均水位及流量過(guò)程對(duì)比

到2020年8月21日，七里山站流量已減小至與2008～2019年平均值相當(dāng)（均為11 000 m3/s），但水位偏高4.25 m，由于三峽水庫(kù)攔蓄作用上游監(jiān)利站流量明顯減小，此階段水位偏高主要受下游水位頂托（下頂）的影響（2020年汛期七里山水位與監(jiān)利站流量、螺山站水位的關(guān)系見(jiàn)圖5）。

圖5 2020年汛期七里山水位與監(jiān)利站流量、螺山站水位的關(guān)系

為進(jìn)一步分析2020年汛期水位流量過(guò)程的特點(diǎn)，將2008年以來(lái)4個(gè)大水年（2010年、2012年、2016年、2017年）汛期水位流量過(guò)程與2020年對(duì)比，見(jiàn)圖6。由圖6可知，2020年汛期洞庭湖出口洪峰出現(xiàn)時(shí)間晚于2016年和2017年，洪峰流量及7月初水位上漲至警戒水位以上的速度也均小于2016年和2017年，但其超警戒水位后高水位持續(xù)時(shí)間明顯長(zhǎng)于其他年份，這與三峽水庫(kù)消減洪峰，一定程度延緩與坦化洪水過(guò)程有關(guān)。同時(shí)由于長(zhǎng)江對(duì)洞庭湖頂托效應(yīng)明顯，洞庭湖區(qū)水位消落較慢，2020年汛期江湖匯流處控制站退出警戒水位的時(shí)間最晚，超警戒水位時(shí)間最長(zhǎng)，因此高水位持續(xù)時(shí)間明顯加長(zhǎng)是2020年汛期洞庭湖區(qū)最顯著的水文特點(diǎn)。

3 洞庭湖區(qū)典型堤岸險(xiǎn)情分析

3.1 洞庭湖區(qū)堤岸險(xiǎn)情分布

洞庭湖區(qū)現(xiàn)有重點(diǎn)垸11個(gè)，蓄洪垸24個(gè)，一般垸213個(gè)，堤防總長(zhǎng)度分別為1 215.60，1 176.72，1 439.69 km，重點(diǎn)垸和蓄洪垸基本情況見(jiàn)表1，2。

圖6 不同洪水年汛期七里山站日均水位及流量過(guò)程對(duì)比

表1 洞庭湖重點(diǎn)垸堤防基本情況

根據(jù)長(zhǎng)江水利委員會(huì)水旱災(zāi)害防御局的統(tǒng)計(jì)，2020年汛期洞庭湖區(qū)蓄洪垸、一般垸、重點(diǎn)垸所在湖區(qū)堤防共發(fā)生險(xiǎn)情41處。從險(xiǎn)情類(lèi)型來(lái)看，41處險(xiǎn)情包括27處管涌、6處滑坡、3處散浸、3處裂縫、1處漏洞及1處穿堤建筑物冒水（2020年汛期洞庭湖區(qū)蓄洪垸、一般垸、重點(diǎn)垸險(xiǎn)情類(lèi)型分布見(jiàn)圖7）。從險(xiǎn)情所在堤防類(lèi)型來(lái)看，重點(diǎn)垸險(xiǎn)情7處，蓄洪垸18處，一般垸16處。

表2 洞庭湖蓄洪垸堤防基本情況

2020年汛期，管涌發(fā)生最為頻繁，占65.9%，是洞庭湖堤防安全的最大威脅。蓄洪垸和重點(diǎn)垸中民主垸發(fā)生險(xiǎn)情最多，達(dá)7次，另外長(zhǎng)春垸、爛泥湖垸、共雙茶垸、屈原垸和南鼎垸各發(fā)生2次險(xiǎn)情（洞庭湖重點(diǎn)垸堤防基本情況見(jiàn)表1）。從時(shí)間分布上來(lái)看，險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)間為2020年7月7～31日，且集中在7月8～13日、7月17～19日、7月21～23日以及7月26～29日這4個(gè)時(shí)間段（2020年汛期洞庭湖區(qū)蓄洪垸、一般垸、重點(diǎn)垸險(xiǎn)情時(shí)間分布見(jiàn)圖8）。

圖7 2020年汛期洞庭湖區(qū)蓄洪垸、一般垸、重點(diǎn)垸險(xiǎn)情類(lèi)型分布

圖8 2020年汛期洞庭湖區(qū)蓄洪垸、一般垸、重點(diǎn)垸險(xiǎn)情時(shí)間分布

3.2 洞庭湖區(qū)典型堤岸險(xiǎn)情處置過(guò)程及原因分析

在堤防險(xiǎn)情中，能否采用正確的搶險(xiǎn)方法直接影響到搶險(xiǎn)效果。不同類(lèi)型的險(xiǎn)情處置方式不同。具體來(lái)看，對(duì)不均勻沉陷引起的橫向裂縫，無(wú)論是否貫穿壩身，均應(yīng)迅速搶護(hù)；對(duì)縱向裂縫，如屬滑坡性裂縫或較寬較深的不均勻沉陷裂縫，也應(yīng)及時(shí)搶護(hù)。如裂縫較窄較淺或呈龜紋狀，一般可暫不處理，也可用彩條布蓋住裂縫口，以免雨水滲入。對(duì)于散浸險(xiǎn)情，搶護(hù)的原則是“臨水面截滲、背水面導(dǎo)滲”，即在臨水面用不透水材料如彩條布、黏性土截住滲水入口，減少滲水量；在背水面用透水材料如砂礫石等做反濾層；對(duì)散浸范圍大的應(yīng)開(kāi)導(dǎo)滲溝，避免滲水帶走堤壩土。為避免貽誤時(shí)機(jī)，一般先進(jìn)行“背水面導(dǎo)滲”，視情況再進(jìn)行“臨水面截滲”。對(duì)于滑坡險(xiǎn)情，若發(fā)生在背水側(cè)，搶護(hù)原則為“上部削坡減載，下部固腳壓重”；對(duì)于迎水側(cè)風(fēng)浪引起滑坡，宜優(yōu)先選用土工織物防浪法。管涌險(xiǎn)情的搶護(hù)原則為反濾導(dǎo)滲，控制帶沙，常見(jiàn)工程措施包括反濾鋪蓋、反濾圍井、背河月堤。漏洞險(xiǎn)情必須盡快查出進(jìn)水口，全力以赴，迅速搶堵。同時(shí)，在背河出水口采取反濾措施，以緩和險(xiǎn)情。搶堵后應(yīng)有專(zhuān)人觀察。

3.2.1 典型堤岸險(xiǎn)情及處置過(guò)程

根據(jù)2020年汛期洞庭湖區(qū)堤防的41處險(xiǎn)情處置情況并結(jié)合湖南省堤防巡堤查險(xiǎn)暗訪督查工作來(lái)看，當(dāng)?shù)氐谭姥膊榧肮ぷ魅藛T較為熟悉堤防搶險(xiǎn)技術(shù)，堤防巡查中發(fā)現(xiàn)的管涌、滑坡散浸、裂縫、漏洞等堤岸險(xiǎn)情基本得到了及時(shí)處置和有效控制。下面選取4處影響較大典型險(xiǎn)情，對(duì)其處置過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。

（1）南鼎垸浪拔湖鎮(zhèn)紅堰湖村東洲段散浸險(xiǎn)情。因藕池河中支外江水位高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，2020年7月23日0：05，紅堰湖村東洲堤段原已處置過(guò)沙眼群險(xiǎn)情所在堤腳的旱改水田內(nèi)發(fā)生散浸險(xiǎn)情，致使距堤腳20 m范圍內(nèi)的水田土地整體上浮。險(xiǎn)情發(fā)生后，當(dāng)?shù)毓步M織人力910人，其中群眾勞力300人，青樹(shù)嘴鎮(zhèn)、縣森林消防隊(duì)、益陽(yáng)市消防隊(duì)、省武警官兵增援力量共610人，采用如下方法進(jìn)行搶護(hù)：①堤身每5 m開(kāi)挖一道導(dǎo)浸溝，導(dǎo)浸溝長(zhǎng)5～6 m，上口寬0.4 m，深0.8～1.0 m，溝內(nèi)依次鋪設(shè)30 cm黃砂、40 cm礫石；②在距大堤內(nèi)腳20 m的位置砌筑砂石圍堰，圍堰長(zhǎng)200 m，高1.2 m，圍堰內(nèi)先鋪墊一層土工布，再鋪填1 m厚的礫石。險(xiǎn)情處置后情況總體穩(wěn)定。南鼎垸浪拔湖鎮(zhèn)紅堰湖村東洲段散浸處置點(diǎn)航拍見(jiàn)圖9。

圖9 南鼎垸浪拔湖鎮(zhèn)紅堰湖村東洲段散浸處置點(diǎn)（2020年8月3日拍攝）

（2）屈原垸東大堤2+800管涌險(xiǎn)情。2020年7月21日，屈原垸河市鎮(zhèn)境內(nèi)東大堤2+800處發(fā)生管涌、內(nèi)滑坡險(xiǎn)情，距離堤腳約25 m稻田中發(fā)現(xiàn)2處管涌，出水渾濁，流量約0.03 m3/s，該處西側(cè)路肩（省道316）距堤腳20 m處，發(fā)現(xiàn)一條寬約0.1 m，長(zhǎng)36 m的裂縫。險(xiǎn)情發(fā)生后當(dāng)?shù)匾延脟礊V和壓浸平臺(tái)等方式進(jìn)行處理，共填壓土方4 040 m3。壓浸平臺(tái)分為兩級(jí)，一級(jí)平臺(tái)面寬6 m，長(zhǎng)75 m，臺(tái)面高程31.2 m，平臺(tái)坡比1∶3；二級(jí)平臺(tái)面寬12.5 m，長(zhǎng)75 m，臺(tái)面高程29.8 m，平臺(tái)坡比1∶2。8月5日督查到訪時(shí)，發(fā)現(xiàn)圍井內(nèi)仍有清水滲出，出水量較險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)已大為減少。屈原垸東大堤2+800管涌險(xiǎn)情處置點(diǎn)航拍見(jiàn)圖10。

圖10 屈原垸東大堤2+800管涌險(xiǎn)情處置點(diǎn)（2020年8月5日拍攝）

（3）湘園新村白泥湖垸新建八組管涌險(xiǎn)情。泥湖垸新建八組管涌險(xiǎn)情處置點(diǎn)見(jiàn)圖11。2020年7月10日17：20，外河水位34.58 m，在距內(nèi)平臺(tái)306 m處水田中（1996年管涌處）發(fā)現(xiàn)20 cm的管涌，翻砂鼓水，高度約0.05 m，冒渾水、帶粉砂。發(fā)現(xiàn)該險(xiǎn)情后，指揮分部迅速組織勞力和技術(shù)隊(duì)員進(jìn)行搶險(xiǎn)，并設(shè)值守點(diǎn)日夜巡查。7月25日20：00，隨著外河水位第二輪上漲（許家臺(tái)水位34.50 m），原管涌壓浸圍堰內(nèi)出水量（1號(hào)出水點(diǎn)）相對(duì)減少，出水較清澈，但圍堰附近呈現(xiàn)3個(gè)不同位置管涌，險(xiǎn)情發(fā)生變化后，石塘鎮(zhèn)防汛抗旱指揮分部責(zé)令白泥湖垸防汛抗旱指揮所迅速進(jìn)行緊急處置。1號(hào)壓浸圍堰內(nèi)出水量較小，出水較清澈；2號(hào)壓浸圍堰內(nèi)基本不出水；3號(hào)壓浸圍堰內(nèi)還有少量翻水，并有少量砂石翻出；4號(hào)壓浸圍堰內(nèi)還有少量出水，并有少量粉砂翻出；督察組提醒值守人員密切注意各壓浸圍堰內(nèi)的出水量、出水渾濁程度、出水溫度，并加強(qiáng)巡查頻次及范圍，發(fā)現(xiàn)變化立即向上級(jí)指揮部門(mén)報(bào)告。

圖11 泥湖垸新建八組管涌險(xiǎn)情處置點(diǎn)（2020年8月1日拍攝）

（4）屈原垸西大堤堤防風(fēng)浪沖刷損毀險(xiǎn)情。屈原垸西大堤堤防風(fēng)浪沖刷損毀險(xiǎn)情處置點(diǎn)見(jiàn)圖12。2020年7月11日14：30，巡堤人員發(fā)現(xiàn)西大堤1+1780-1+970段（迎豐閘段）和4+100-4+330段（土地港電排段），長(zhǎng)320 m范圍外堤堤坡受到7級(jí)以上風(fēng)浪沖刷毀損嚴(yán)重。西線(xiàn)指揮部迅速調(diào)集人員和物資，采取鋪彩條布上壓砂卵石袋方案除險(xiǎn)，累計(jì)耗用砂石料52 m3（5大車(chē)，2手扶車(chē)），編織袋8 000余個(gè)，彩條布13捆，調(diào)用勞力100余人。8月5日到訪時(shí)水位已降至險(xiǎn)情發(fā)生位置高程以下。

圖12 屈原垸西大堤堤防風(fēng)浪沖刷損毀險(xiǎn)情處置點(diǎn)（2020年8月5日拍攝）

3.2.2 典型堤岸險(xiǎn)情原因分析

3.2.2.1 七里山站高水位的影響

堤防險(xiǎn)情與堤防迎水面水位及高水位持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)，這里將洞庭湖區(qū)險(xiǎn)情在時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)數(shù)量進(jìn)行累計(jì)，并分析其與七里山站水位及水位超警戒時(shí)間的關(guān)系，累計(jì)險(xiǎn)情數(shù)量與七里山站水位及水位超警戒時(shí)間的關(guān)系見(jiàn)圖13。由圖13可知，七里山站高水位只是險(xiǎn)情發(fā)生的必要條件，累計(jì)險(xiǎn)情數(shù)量與七里山站高水位持續(xù)時(shí)間相關(guān)性更好，這也說(shuō)明當(dāng)超警戒水位持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)加強(qiáng)堤防巡查的必要性。

2020年7月23日南鼎垸東洲段散浸險(xiǎn)情，同年7月21日屈原垸東大堤管涌險(xiǎn)情，7月25日白泥湖垸新建八組管涌險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)七里山站水位分別為34.46，34.45 m和34.50 m，距保證水位34.55 m不足0.1 m，超警戒水位持續(xù)時(shí)間分別為19，17，21 d，可見(jiàn)險(xiǎn)情的發(fā)生與七里山站高水位及高水位持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)。

圖13 累計(jì)險(xiǎn)情數(shù)量與七里山站水位及水位超警戒時(shí)間的關(guān)系

3.2.2.2 風(fēng)浪的影響

與長(zhǎng)江河道堤防相比，除高水位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)外，洞庭湖堤防包括湖區(qū)及四水尾閭河段，另一顯著特點(diǎn)是湖區(qū)洪水期水面更加開(kāi)闊，風(fēng)浪對(duì)堤防的影響程度大于長(zhǎng)江干流。

當(dāng)風(fēng)向與吹程一致時(shí)，就會(huì)形成沖擊力較強(qiáng)的風(fēng)浪。堤岸岸坡在風(fēng)浪的連續(xù)沖擊下，伴隨著波浪往返爬坡運(yùn)動(dòng)，還會(huì)產(chǎn)生真空作用，出現(xiàn)負(fù)壓力，使堤防填料被水流沖擊淘刷，遭受破壞。洞庭湖風(fēng)浪主要發(fā)生在河湖交界處和湖泊束水區(qū)，其中以東洞庭湖及湖泊出口的岳陽(yáng)至城陵磯段尤甚，最大波高可以達(dá)到2 m以上?？臻g分布上具有“東洞庭湖大于南洞庭湖，南洞庭湖大于西洞庭湖”的特點(diǎn)［5］。

在2020年汛期湖南省堤防巡堤查險(xiǎn)暗訪督查中也發(fā)現(xiàn)，由于洞庭湖區(qū)風(fēng)浪較大，部分堤段近岸水體渾濁，泥沙含量較大。2020年汛期湖區(qū)風(fēng)浪對(duì)堤岸淘刷現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖14。水流和波浪對(duì)堤坡或堤基土體的沖刷淘蝕加上退水可能對(duì)堤坡穩(wěn)定不利。如屈原垸西大堤堤防發(fā)生風(fēng)浪沖刷損毀險(xiǎn)情時(shí)外江風(fēng)浪達(dá)7級(jí)以上。

圖14 2020年汛期湖區(qū)風(fēng)浪對(duì)堤岸淘刷現(xiàn)場(chǎng)

3.2.2.3 其他原因

根據(jù)洞庭湖區(qū)近年堤防險(xiǎn)情及堤防地質(zhì)資料，并結(jié)合2020年堤防巡堤查險(xiǎn)暗訪督查情況，湖區(qū)堤防險(xiǎn)情還與以下因素有關(guān)。

（1）部分堤防堤身及堤基地質(zhì)條件較差。由于部分湖區(qū)堤防為分階段多次加高培厚而成，堤身填土比較復(fù)雜，主要為粉質(zhì)黏土、壤土，部分堤段混有粉細(xì)砂和砂壤土，滲透系數(shù)極不均勻，加上新老接合面多，夯實(shí)不密。同時(shí)受人類(lèi)活動(dòng)的影響，如開(kāi)挖魚(yú)池等，破壞了本身相對(duì)較薄的不透水蓋層，而當(dāng)下部分布有結(jié)構(gòu)松散、透水性較強(qiáng)的粉細(xì)砂層時(shí)，汛期高洪水位滲透壓力增大會(huì)產(chǎn)生滲漏及管涌險(xiǎn)情。如中洲垸樁號(hào)8+300處、屈原垸東大堤樁號(hào)11+400處等建在沙質(zhì)土壤上，每年汛期上下游較大范圍內(nèi)均會(huì)出現(xiàn)大小不一的管涌，且滲水流量較大，存在較大安全隱患。

（2）險(xiǎn)工險(xiǎn)段的分布。受江湖關(guān)系變化及三峽工程運(yùn)行后三口及四水部分河道的河勢(shì)調(diào)整影響，沿線(xiàn)堤防出現(xiàn)許多新的險(xiǎn)工隱患。同時(shí)清水下泄，河道沖刷，原河道凹岸迎流當(dāng)沖的險(xiǎn)工險(xiǎn)段，由于水流迎流頂沖和堤岸抗沖性不強(qiáng)，原護(hù)坡護(hù)腳工程破壞嚴(yán)重，造成岸坡失穩(wěn)。如長(zhǎng)春垸長(zhǎng)春鎮(zhèn)甘溪港堤段（28+404～46+095）橫堤灣為歷史險(xiǎn)工段，在2020年7月12日出現(xiàn)多處水塘管涌群。

（3）穿堤建筑物。洞庭湖區(qū)堤防上分布著大量的涵（剅）閘、泵站等穿堤建筑物，大部分建筑物建設(shè)年代較早，運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)老損嚴(yán)重，在汛期高水頭差情況下，隱患極大，亟待處理。如7月9日，七里山站水位超警戒1.33 m，武圣宮鎮(zhèn)藕池中支等伴洲電排伸縮縫出現(xiàn)冒水險(xiǎn)情。

4 洞庭湖區(qū)堤岸險(xiǎn)情處置思考及建議

根據(jù)2020年洞庭湖水位流量過(guò)程，雖然高水位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，但險(xiǎn)情數(shù)量較2016年和2017年明顯下降，如2016年，11個(gè)重點(diǎn)垸就發(fā)生堤基管涌、大堤崩岸垮坡、堤身滲透破壞等重大險(xiǎn)情188處，受災(zāi)最為嚴(yán)重的爛泥湖垸發(fā)生重大險(xiǎn)情44處?？梢?jiàn)近年來(lái)湖區(qū)堤防加固治理成效較明顯，出險(xiǎn)次數(shù)明顯減少，整體防洪減災(zāi)效益十分顯著。通過(guò)對(duì)2020年汛期洞庭湖區(qū)堤岸堤險(xiǎn)情分布及原因分析，提出以下幾點(diǎn)思考及建議。

（1）妥善處理好清水下泄與江湖關(guān)系調(diào)整對(duì)湖區(qū)沖淤演變的影響。三峽水庫(kù)試驗(yàn)性蓄水以來(lái)，洞庭湖四水入湖沙量逐漸占主導(dǎo)地位，水量仍主要來(lái)自于四水，洞庭湖區(qū)開(kāi)始轉(zhuǎn)化為沖刷［6］。洞庭湖湖區(qū)年內(nèi)變化規(guī)律仍表現(xiàn)為汛期淤積、枯期沖刷，但汛期泥沙的沉積率相較于蓄水前各時(shí)段顯著減小。從2020年及三峽水庫(kù)試驗(yàn)性蓄水以來(lái)汛期洞庭湖出口水位流量過(guò)程來(lái)看，洪峰流量小于歷史但高水位歷時(shí)時(shí)間超歷史，原因在于入湖徑流過(guò)程削峰系數(shù)大，更多洪水滯留湖內(nèi)［7］。本質(zhì)上是由于螺山站同流量下水位抬升，長(zhǎng)江螺山段出流不暢。而水位抬升的原因是荊江裁彎和三峽水庫(kù)運(yùn)行導(dǎo)致洞庭湖出口下游河段淤積降低了洞庭湖的削峰能力［8-9］。

盡管在主汛期三峽水庫(kù)調(diào)節(jié)了長(zhǎng)江干流洪峰流量，削弱了江湖洪水相互頂托強(qiáng)度，但水情態(tài)勢(shì)較為復(fù)雜，江湖洪水相互影響、相互頂托的水情態(tài)勢(shì)仍然存在，只是其頂托強(qiáng)度有所減弱［10-11］，因此，在主汛期仍然需要加大湖區(qū)防洪減災(zāi)的管理力度。

（2）加固堤防與河道清淤疏浚。在堤防高度、坡比等堤身斷面參數(shù)基本達(dá)標(biāo)的前提下，進(jìn)一步針對(duì)洞庭湖區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜、險(xiǎn)工隱患未能徹底根治的堤防，開(kāi)展堤防加固工程建設(shè)，重點(diǎn)解決堤身、堤基滲漏、堤坡崩塌、堤腳沖刷、建筑物老化等問(wèn)題。與此同時(shí)，對(duì)洞庭湖區(qū)四水尾閭和四水水系洪道進(jìn)行清淤疏浚，保證行洪暢通。

（3）合理利用洲灘民垸調(diào)節(jié)洪水。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和水利防洪能力的提升，人們?cè)谕卣股a(chǎn)條件的同時(shí)，圍湖墾殖、水土流失的迭加與交織，加速了湖泊的萎縮進(jìn)程，進(jìn)而放大了洪澇致災(zāi)能力。因此對(duì)影響行洪的洲灘民垸，采取退人并退耕的“雙退”方式，不再?gòu)?fù)耕；對(duì)其他洲灘民垸，有條件的可采取退人不退耕的“單退”方式，即平時(shí)處于空垸待蓄狀態(tài)，遇大洪水年份分蓄洪區(qū)洪水。此舉將有助于進(jìn)一步恢復(fù)洞庭湖的洪水調(diào)蓄能力。

（4）其他管理措施。洪水到來(lái)時(shí)巡堤查險(xiǎn)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、及時(shí)除險(xiǎn)并確保堤岸安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在2020年汛期湖南省堤防巡堤查險(xiǎn)暗訪督查工作中發(fā)現(xiàn)，一線(xiàn)巡查人員巡堤查險(xiǎn)知識(shí)較薄弱，查險(xiǎn)人員以老年人、婦女為主，同時(shí)巡堤值守點(diǎn)條件有待改善，部分哨棚過(guò)于簡(jiǎn)易，易在大風(fēng)大雨中倒塌損毀。因此建議加強(qiáng)日常與應(yīng)急水利管理制度建設(shè)，形成一套完備的堤防巡查與處置全過(guò)程響應(yīng)與保障機(jī)制。地方政府應(yīng)進(jìn)一步充實(shí)巡堤查險(xiǎn)力量，優(yōu)化查險(xiǎn)人員年齡結(jié)構(gòu)，從巡查內(nèi)容、巡查方法、巡查記錄等方面加強(qiáng)培訓(xùn)和指導(dǎo)，同時(shí)每隔一定的里程，修建永久性防汛值守建筑物或搭建值守活動(dòng)板房，為防汛值守人員提供更加有利的工作環(huán)境，便于巡堤查險(xiǎn)人員開(kāi)展工作。堤防管理既是水利工程中的短板工程，也是水利行業(yè)中強(qiáng)監(jiān)管的重點(diǎn)對(duì)象，應(yīng)注重將現(xiàn)代信息技術(shù)手段運(yùn)用于防洪工作之中，并加強(qiáng)非汛期堤防的管理維護(hù)，如堤頂?shù)缆菲秸B(yǎng)護(hù)、堤身雜草、灌木清理，標(biāo)志標(biāo)牌、防汛物料管理等。

5 結(jié)論

2020年汛期洞庭湖區(qū)發(fā)生的41處堤岸險(xiǎn)情均得到及時(shí)處置。通過(guò)對(duì)江湖匯流段水文特性、湖區(qū)堤岸險(xiǎn)情時(shí)空分布、典型險(xiǎn)情處置等進(jìn)行總結(jié)分析，揭示了典型堤岸險(xiǎn)情的成因，并提出了下一步的工程、管理措施建議。

（1）受三峽水庫(kù)消減洪峰與長(zhǎng)江對(duì)洞庭湖頂托的影響，2020年汛期七里山站高水位持續(xù)時(shí)間明顯長(zhǎng)于2008～2019同時(shí)段。流量及水位最大漲幅均出現(xiàn)在7月上旬。日最大水位漲幅為0.37 m，日最大流量漲幅為5 700 m3/s。

（2）2020年汛期洞庭湖區(qū)蓄洪垸、一般垸、重點(diǎn)垸所在湖區(qū)堤防共發(fā)生管涌、滑坡、散浸、裂縫、漏洞、穿堤建筑物等險(xiǎn)情41處，均得到了及時(shí)處置和有效控制。其中管涌險(xiǎn)情27處，占65.9%，是洞庭湖堤防安全的最大威脅。險(xiǎn)情集中發(fā)生在2020年7月8～13日、7月17～19日、7月21～23日以及7月26～29日等4個(gè)時(shí)間段內(nèi)。

（3）高水位持續(xù)時(shí)間明顯加長(zhǎng)是2020年汛期洞庭湖區(qū)最顯著的水文特點(diǎn)。七里山站高水位是險(xiǎn)情發(fā)生的必要條件，累計(jì)險(xiǎn)情數(shù)量與七里山站高水位持續(xù)時(shí)間相關(guān)性較好。風(fēng)浪對(duì)洞庭湖湖區(qū)堤防的影響程度大于長(zhǎng)江。部分堤防堤身及堤基地質(zhì)條件較差、清水下泄及江湖關(guān)系變化下險(xiǎn)工險(xiǎn)段的分布以及穿堤建筑物高水位下安全隱患都是湖區(qū)堤岸險(xiǎn)情的影響因素。

（4）近年來(lái)湖區(qū)堤防加固治理成效較明顯，出險(xiǎn)次數(shù)明顯減少，整體防洪減災(zāi)效益十分顯著。下一步應(yīng)妥善處理好清水下泄與江湖關(guān)系調(diào)整對(duì)湖區(qū)沖淤演變的影響，將“堤防加固建設(shè)、河道清淤疏浚、平垸行洪，退田還湖”等工程措施與“構(gòu)建完備的堤防巡查與處置全過(guò)程響應(yīng)與保障機(jī)制”等管理措施相結(jié)合，增強(qiáng)洞庭湖湖區(qū)堤防防洪與搶險(xiǎn)處置能力建設(shè)。