水利工程防汛措施與搶險對策研究

王寒珠 丹陽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)江市防汛防旱搶險中心工程科科員，工程師

水利工程建設對國民經(jīng)濟的發(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的效果，同時影響整個社會經(jīng)濟發(fā)展。所以要確保水利工程穩(wěn)定、有效的運行，并充分確保水利工程建設的質(zhì)量，使防洪搶險等一系列工作得以高效順利地開展。

1 水利工程概述

戰(zhàn)國時期秦國李冰修建的都江堰是我國最早的大型水利工程。1949 年至今，我國在農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略下建設了許多水利工程，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，國家建設了許多為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供電力的水利水電工程，不但能夠?qū)ψ匀凰M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

我國人口基數(shù)較大，是農(nóng)業(yè)大國，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，我國許多地區(qū)發(fā)生了范圍較大的自然災害，洪澇或干旱對城鄉(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)受洪澇及干旱災害影響較為嚴重，而水利工程可以有效預防水旱災害，通過提前調(diào)度，最大限度地將自然災害帶來的損害降至最低。

1.3 有效開發(fā)利用水資源

水庫能夠使水位提高，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

2.1 堤壩

我國內(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)建設堤壩的方式進行防汛。按照以往防汛經(jīng)驗，應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。堤壩防洪補救措施應根據(jù)實際情況應用不同的對策，堤防的滑坡、裂縫或滲漏大多是因工程的防滲對策不足或不充分所致，因此應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)揮著關鍵作用，一旦有河流洪災發(fā)生，因上游的來水量大，會使水庫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)進行蓄積，避免大量洪水嚴重沖擊下游。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，若有大量洪水產(chǎn)生，部分多余的洪水會在此地區(qū)蓄積，從而可以更好地削峰。部分大型水利工程也設置了相應的分洪閘等有關防汛舉措，綜合利用各類防洪設施，可對汛期洪災進行更好地防控[3]。

2.3 水庫

降雨量大時，水庫水位會隨之上漲，且上升速度較快，在水位未達到最高峰值時，應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。當水庫上游水量不斷增加時，河道壓力持續(xù)增加，此時水庫承載水量存在一定限制，因此應結合實際情況分步驟對水庫蓄水進行泄洪處理，以錯峰處理水道水位，降低蓄水壓力。為了充分發(fā)揮防汛作用，在錯峰與削峰處理河道水位時，應引入水利工程輔助設備避免洪水災害。

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，要對壩頂是否存在裂縫、異常變形等一系列現(xiàn)象進行檢查。同時要確定防浪墻是否存在開裂、錯位等情況。檢查迎水坡，確定是否有裂縫、崩塌及剝落等問題。對背水面存在嚴重的裂縫、崩塌以及滑動等問題進行客觀分析。檢查壩基現(xiàn)有排水設施是否可以正常穩(wěn)定運行，檢查壩體與岸坡相互之間的結合位置處是否存在嚴重裂縫、滲水等問題。

3.2 完善氣象預警

水利部門要加強與當?shù)貧庀蟛块T合作，實現(xiàn)有效的溝通和交流，保證相關信息傳遞的高效性。在洪水到來之前，應提前采取有針對性的預防管理措施。水利部門還可以結合氣象部門提供的相關數(shù)據(jù)信息與歷年的防汛經(jīng)驗，進行深入探究。以此為基礎，水利部門與氣象部門之間可以建立良好的配合關系，不僅有利于提前做好一系列的搶險準備，而且能夠避免遭受更嚴重的災情損失。

3.3 做好應急計劃

汛期到來之前，必須要對撤離計劃進行科學合理的編制和落實，促使在汛期防洪時群眾可以提前得到快速有效的疏散和撤離指示，盡量減少由于洪災而引起的人員傷亡、財產(chǎn)損失等。在對居民進行疏散時，以當?shù)卣嚓P部門為主體建立良好的協(xié)同配合關系，不僅能夠減輕洪水帶來的危害影響，而且能從多個角度出發(fā)，保證險情處置效果，為居民的生命財產(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電排水工程，前者利用高差等自然條件，引導洪水在人工挖建的通道中從高處分散向地勢低洼處流入。后者通過機電設備實現(xiàn)自動化的排水泄洪，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。

水利工程中可建設防洪排澇水閘，通過水閘對洪水進行控制，發(fā)揮出儲水、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，可對上游水位進行調(diào)節(jié)，也能夠?qū)ο滦顾髁髁窟M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；若河流水量較小，要關閘蓄水，并為當?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，泄洪蓄洪

我國水利工程防洪措施中最常見的工程措施之一是水庫，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?shù)貙嶋H洪澇水量狀況的綜合型水庫，從而起到攔蓄洪水、削減洪峰、減免洪水災害的目的。水庫對洪水的調(diào)節(jié)方式有兩種，一種起滯洪作用，另一種起蓄洪作用。在修筑水庫過程中，需要充分認識水庫的作用，水庫并不是簡單的“蓄水庫”，而是一項極其復雜的工程，涉及范圍廣泛且影響因素多。水庫一般設置在山谷地區(qū)，利用水勢、高度差等自然條件來攔洪泄洪。對于平原地區(qū)，建設水庫需要建設圍堤或控制水閘，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)洪水來勢相對較弱、水量相對較小，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筑物，是世界上最早、應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、浪和潮汐。堤壩建設可以采取綜合治理和配套建設的方式進行，充分發(fā)揮整體功能和作用，加強流域綜合治理，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當?shù)刈匀粴夂蚝偷刭|(zhì)、地理、水文條件充分了解的基礎上，結合明確、切實的防洪要求進行設計和施工，才能在經(jīng)濟效益和社會效益等多方面實現(xiàn)最大化。

4 水利工程搶險方法

4.1 塌坑搶險

汛期來臨時，在條件允許的情況下，工程建設沒有出現(xiàn)滲水、管涌等現(xiàn)象，可以采用翻填夯實的方法進行處理。需要先將坑內(nèi)松土進行翻出，按照原堤（壩）體部位提出的基本要求將土料進行回填處理，使原堤（壩）狀態(tài)得到有效恢復。如果塌坑處于壩頂或上游，應以滲透性比較小的土料為主，實現(xiàn)對滲水的有效控制。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，當塌坑處于上游坡，且無法采取有效措施降低水位時，則可以使用麻袋、編織袋等裝土進行填塞封堵。

4.2 管涌搶險

當下游壩腳位置出現(xiàn)孔狀出水口，同時冒出細砂或黏土粒時，可以視為管涌。一般采用反漏壓蓋法，具體操作為清理鋪設范圍內(nèi)的雜物后，在管涌周圍鋪設一層厚度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行保護。

4.3 裂縫搶險

在進行裂縫搶險時，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其進行灌入處理，確定其整個走向和深度。開挖回填施工簡單，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。開挖前應沿裂口灌注少量石灰水，以掌握開挖范圍。挖槽深寬均應超過裂縫0.3 ～0.5 m，長度超出縫端1 m。挖槽方式有梯形臺階和十字形結合槽兩種，當裂縫較深時可挖成階梯形槽坑，臺階高1.5 m。槽口附近不宜堆放土料，以便出土和施工安全。十字形結合槽適用于貫穿堤壩的橫向裂縫。開挖時順裂縫方向每隔5 ～6 m 設一道垂直于裂縫的結合槽，回填時要注意新老土的結合，使用時注意根據(jù)實際情況選擇合適的搶險方法[6]。

4.4 滑坡?lián)岆U

在滑坡?lián)岆U時主要以固腳阻險法為主，不僅有利于保證壩身具有非常良好的擋水斷面，而且能夠?qū)轮兄髁芽p上部進行適當?shù)南髌绿幚恚M可能避免更多的下滑負載。

4.5 滲漏搶險

若上游坡產(chǎn)生裂縫且水位比裂縫高，則應在裂縫下端適當?shù)奈恢迷O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，并保證橫向?qū)挾乳g距在3.0 ～5.0 m，縱向長度的間距要超出兩端5.0 m，所填土需比水面高。在下游坡開導滲溝時，要將濕潤處作為出發(fā)點，在該位置處0.5 m 以上，間隔5 ～8 m 左右，從上向下進行開挖，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，以此來達到良好的搶險效果。

4.6 做好水利措施的檢查和加固處理

汛期水利設施檢查工作中，需要逐步排查，并及時封堵好裂縫、滲漏和管涌等位置，強化處理效果。汛期后也要及時檢查，采取一系列切實可行的維護保養(yǎng)舉措，確保水利工程的正常運行。水利工程長時間運行后，易受內(nèi)外等多類因素影響，要加強對各類設施的檢查，通過全面、系統(tǒng)的檢查和監(jiān)測，查明基礎設施到底有無裂縫或損壞存在，并及時修復存在的問題，從而保證水利工程在汛期發(fā)揮正常的作用，切實保護人員的生命與財產(chǎn)安全[7]。

4.7 科學制定撤離計劃

目前，部分地區(qū)水利工程的防汛措施尚未進一步優(yōu)化，且受資金限制，相關政府在水利工程維修養(yǎng)護方面投入力度小，汛期易產(chǎn)生洪水災害。對此，有關部門不僅要對水利工程加強維護，還要制定科學合理的應急撤離計劃，在汛期迅速組織人員疏散和撤離，降低災害損失。疏散與撤離時，當?shù)卣枰龊妙I導工作，及時安排有關人員引導人們疏散和撤離，同時要開展相應的救援工作[8]。

5 結語

水利工程的建設和應用有利于促進社會經(jīng)濟的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。在水利工程建設中，要不斷提高防洪防災能力，結合實際制定科學合理的搶險方案，確保人民群眾的日常生活和財產(chǎn)安全。另外，還要結合大壩、水庫等有關水利工程的基礎設施特點，更好地規(guī)避各種災害風險，最大程度地降低災害帶來的損失，充分發(fā)揮出水利工程項目的價值。