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目录
1、防凌汛常识
2、脱(滑)坡抢险技术
3、巡堤抢险技术
4、管涌抢险
一、防凌汛常识
一、凌汛的含义
凌汛,俗称冰排,冰凌阻塞河道,对水流产生阻力而引起的江河水位明显上涨的水文现象。冰凌有时可以聚集成冰塞或冰坝,造成水位大幅度地抬高,最终漫滩或决堤,称为凌洪(凌汛严重与否,取决于河道冰凌对水位影响的程度,通常只有在河道中出现严重的冰或冰坝后,才会引起水位骤涨,造成严重的凌洪)。在冬季的封河期和春季的开河期都有可能发生凌汛。通俗地说,就是水表有冰层,且破裂成块状,冰下有水流,带动冰块向下游运动,当河堤狭窄时冰层不断堆积,造成对堤坝的压力过大,即为凌汛。我国北方的大河,如黄河、黑龙江、松花江,容易发生凌汛。
二、凌汛的成因
产生凌汛的自然条件取决于河流所处的地理位置及河道形态。在高寒地区,河流从较低纬度流向较高纬度并且河道形态呈上宽下窄,河道弯曲回环的地方出现严重凌汛的机遇更多。这是因为河流封冻时下段早于上段,解冻时下段晚于上段,遇上较窄河段或河道转弯的地方卡冰形成冰坝,使上游水位增高。当河道下段出现冰凌以后,阻拦了一部分上游来水,增加了河槽蓄水量。当融冰开河时,这部分槽蓄水急剧释放出来,出现凌峰向下传递,沿程冰水越聚越多,冰峰节节增大。当上游的冰水向下游传播时,遇上较窄河段或河道转弯的地方卡冰形成冰坝,使上游水位增高。
三、凌汛发生的条件
(一)有冰期的河流(多指零度以下的河流);
(二)从较低纬度流向较高纬度的河段,且较明显的南北流向。我国黄河在宁夏和在山东境内的河段都有凌汛现象,东北的河流在满足上述条件时也同样会出现凌汛现象。
补充说明:
在黑龙江流域,存在着下游江道未开,上游江道却先开了,导致冰块卡塞,形成冰坝,造成洪水泛滥,即倒开江。
四、凌汛发生的时间
凌汛在初冬结冻期、初春解冻期都有发生,但春季的凌汛影响更大。一是因为在开始封冻的时候,浮冰较薄,而且随时可能进入全面封冻,危害相对而言不大。但是在开化时的流凌,冰层厚度大,而且容易形成拥堵,造成水灾。二是春季冰层融化,水量大,水位上涨过快。三是春季多浮冰,且浮冰切割堤岸,更容易穿堤造成水灾。
五、凌汛的危害
凌汛危害主要有三方面:
(一)冰塞形成的洪水危害。通常发生在封冻期,且多发生在急坡变缓和水库的回水末端,持续时间较长,逐步抬高水位,对工程设施及人类有较大的危害。
(二)冰坝引起的洪水危害。通常发生在解冻期。常发生在流向由南向北的纬度差较大的河段,形成速度快,冰坝形成后,冰坝上游水位骤涨,堤防溃决,洪水泛滥成灾。
(三)冰压力引起的危害。冰压力是冰直接作用于建筑物上的力,包括由于流冰的冲击而产生的动压力,由于大面积冰层受风和水剪力的作用而传递到建筑物上的静压力及整个冰盖层膨胀产生的静压力。年2月在山东省利津县冰坝堵塞河道,造成决口,淹没了利津、沾化两县60余村。
六、我国凌汛的分布主要是黄河和松花江七、凌汛的防治
(一)凌汛的防治方法。
主要有防、蓄、分、排四种:
防就是组织强大的防凌汛队伍,防守大堤,抗御凌洪,一旦发现险情,立即进行抢护,确保大堤安全。
蓄就是把上游来水蓄起来,使上游在解冻前来水小,河槽蓄水少,则不致于造成水位上升,鼓开冰盖,产生灾害。
分就是利用沿黄河的分洪工程和洪闸,分泄凌水,减轻大堤的压力。
排就是在容易形成卡冰的狭窄河段,炸碎冰盖,打通溜道,使上游来冰顺利下排,在冰坝形成,且威胁堤防安全时,就及时用飞机、大炮和炸药等炸毁冰坝。
(二)目前解决凌汛办法。世界各国在高寒地区的河流都有冰凌危害,解决凌汛问题的办法也比较多。目前,解决凌汛问题的主要办法有以下几条:①冰凌冻结江河、湖泊、港口,影响航运交通,可采用破冰船破冰,或在港岸和船闸附近采用空气筛等防冻措施;
②冰凌冻结水力发电厂的引水渠,或阻塞拦污栅,影响发电出力,可设法抬高渠道中水位,促使形成冰盖,防止水内冰产生的措施;
③冰凌冻结各种泄水建筑物的闸门,影响启闭运用,一般采用加热或其它防冻措施;
④冰凌撞击建筑物,如桥墩、闸墩、整治河道的丁坝等,多采用局部加固或破碎大块流冰等措施;
⑤冰盖膨胀时,会产生很大的膨胀力,增加建筑物的荷载,应在设计建筑物时考虑,也可在建筑物临水面设置表底水流交换器防冻,或安放圆浮筒减少冰压力的传递等措施。
(三)我国在实践中的认识。
河内的冰凌如果没有水流作动力,冰凌静止不动,就不能形成冰凌危害。所以水流应该是形成冰凌危害的关键,如果控制水量,不使凌峰形成,可以避免冰坝的产生。即使发生堵塞,由于来水量有所控制,可限制洪水位的升高,防止危害。例如:年三门峡水库和年刘家峡水库建成运用后,黄河上、下游的防凌措施,主要以调节水量为主,破冰为辅的办法来解决。调节凌汛期河道水量的主要措施有:水库调节,利用两岸涵闸分水,分洪区滞蓄,展宽堤距等项措施。
随着江河的梯级开发,有足够大的水库库容,逐段拦蓄冰水,调节河道水流、温度,可以从根本上解决冰凌危害。
知识要点:
一、凌汛的含义二、凌汛的成因三、凌汛的危害四、凌汛的防治方法二、脱(滑)坡抢险技术
脱(滑)坡是指堤防汛期挡水时,堤身内、外坡发生的滑动变形。脱坡多出现于土堤,可分内脱坡和外脱坡。
一、内脱坡险情处置
(一)现象
当堤坝背水坡开裂,并逐渐发展成纵向裂缝,使土体失稳的现象,称为内脱坡。
(二)抢护原则
固坡阻滑,导渗抢险。
(三)抢护方法
当出现内脱坡险情时,通常采取以下几种方法处置:
1.固脚阻滑
背水面脱坡时,应移走脱坡面上部和堤顶的重物,将土袋、块石、铅丝笼等重物堆放在发生脱坡的堤坝下部,起到阻止继续下滑和固脚的双重作用,对于地基不好或邻近坑塘的地方应先做填塘固基。
2.开沟导渗
从背水坡脱坡部位至堤脚外,开挖若干条与堤身垂直的竖沟或与堤身成45°—60°的斜沟(人字沟或Y字沟),竖沟斜沟要连通。一般沟宽0.3—0.5米,深0.5—1.0米,沟距6—10米,沟内按照反滤要求从底部开始依次分层铺填粗砂或麦糠、石屑或秸柳、碎石、块石或沙袋等滤料,随挖随填,防止沟壁坍塌,沟顶铺编织袋、草袋、麻袋等,上压块石或沙袋。同时,顺堤脚开一道排水沟与竖沟斜沟相连,使渗水集中到沟内排出。
3.滤水土撑和滤水后戗
当脱坡险情严重时,可采用滤水土撑。先清理坡面,然后在脱坡部位顺坡挖沟,沟深挖至脱裂面,沟内按照反滤要求逐层铺填反滤料。开沟困难时,也可直接采取反滤层。在完成反滤沟或者反滤体后,为防止继续脱坡,可用透水性大的砂料分层填筑夯实成滤水土撑。土撑一般高出脱坡部位最高点0.5~1米,顶宽2~4米,坡比1:3~1:5,土撑间距一般8—10米,底部需用沙袋固定。若堤坝断面单薄,背水坡陡,险情严重,且沙土料源丰富,施工机具充足,可在滤水土撑之间抢筑透水后戗,其长度超过渗水堤段两端各5米。
4.滤水还坡
根据脱坡情况将脱坡顶部陡坡削成缓坡,清除坡面松土杂物,做好反滤导渗层。在坡脚堆放块石或沙袋固脚,然后直接回填中、粗砂还坡。
(四)注意事项
1.内脱坡是发展快、破坏性大的严重险情,应尽早发现抢护。险情危急时,应按照轻重缓急,及时采取措施稳定险情。
2.内脱坡严重时,坡面土体稀软,下滑力大,切忌大量上人践踏扰动,不得在错动口上大量填砂石或灌浆。
3.脱坡险情发生时,堤坝表面会出现裂缝,应加强对裂缝的观察分析,监视裂缝的发展。
二、外脱坡险情处置
(一)现象
河道主流逼岸,水流直冲堤坝、淘刷底部,或者汛期水位急剧下降,堤坝内反向渗水压力加大,都会使堤坝临水面发生土体脱落的外脱坡险情。如遇强风,水面波高浪大,波峰来临时,冲击坡面;波谷来临时,形成负压抽吸坡面,同样会造成外脱坡险情。
(二)抢护原则
缓流消波,增强堤坝的抗冲能力。
(三)抢护方法
抢护的方法通常有:竹木排防浪、护脚护基、土工织物防冲、土袋防冲等方法处置。
1.竹木排防浪
对于风浪较大的江、河、湖泊及水库,可将竹木条分层叠扎成排沿坡面滑至水底,同时下坠以块石和土袋,以稳定和调整排位。
2.护脚护基
顺岸坡抛块石,深水中可用抛石船抛投,使抛石随水流下沉于抛护处。对于水深流急的抢护,可采取铅丝笼、竹柳条笼装成石笼,或采用土工织物加绳网构成软体排,推入冲刷、崩塌的地方。
3.土工织物防冲
先将坡面平整和清理,再将土工布或蓬布拼接后铺在坡面上,土工布或蓬布高出洪水位,在膜布的四周和中间压盖块石、土袋等以固定。
4.土袋防冲
当无土工布时,可装填沙袋、碎石袋,扎好袋口,袋口向内,在临水坡面上错缝叠压,一直砌到高出浪高处。若堤坝临水坡陡,在最下一层土袋前,可打一排木桩,以阻止土袋向外滑动。
(四)注意事项
1.当临水堤坝顶部及坡面出现裂缝时,应及时观察,有无发生崩塌险情的可能。
2.对因淘刷而发生的外脱坡险情,要先稳定坡脚,再酌情抢护,尽可能不在坡面顶部堆放重物或打桩,以免加快脱坡。
3.当断面崩塌过大,险情危重时,应抢做二道堤防护。
知识要点:
一、内(外)脱坡抢护方法;
二、内(外)脱坡抢护注意事项。
三、巡堤查险
巡堤查险是防汛抢险中一项极为重要的侦察“敌情”的工作。险情发现及时,将可赢得抢险时间,争取主动,化险为夷;险情发现晚,不仅给抢险增加难度,还可能使小险变大险,甚至恶化为溃口性险情。
一、巡查队员
巡查队员必须挑选责任心强,有抢险经验、熟悉堤情的人担任,并由干部带队,编组编队,分段包干,责任到人。巡查队员分基本队员和后备队员。基本队员在水情到达设防水位时上堤巡查,后备队员在水情到达警戒水位时参加巡查。
二、查险范围
巡查范围为堤内堤外、堤上堤下、堤坡堤脚、涵闸、泵站、溢洪道、放水设施等。特别是堤基不良、堤内有清水的土坑洼地、渊塘、排灌渠道和房屋建筑、菜园庄稼地等容易出现险情又容易被人忽视的地方,要远查细查。
三、巡查时所带工具
一般常用的几种巡查工具如下:
1.记录本——用以记载险情;
2.小红旗(木桩、红漆)——用以作险情标志;
3.卷尺(探水杆)——丈量险情对某一显著目标的部位尺寸;
4.铁铲——用以拔草及试探堤内土壤较内层的松软情况,必要时也可处置一般的险情;
5.锯木屑——当堤身浸漏时用来抛于堤外江面以发现小漩涡位置。
6.手电筒——便于夜间巡查照明。应根据具体条件和堤段最大可能发生的险情,对所带的工具而有所增减。
四、巡查方法
堤上、堤下、堤身内外均要巡查,对堤内情况要加强侦察,每组5~7人成排前进。1人走堤外水边,趁浪花起落的时机,用脚察探破绽和防浪情况;1人走堤顶,查看堤顶和内肩以下若干米的堤坡,注意有无跌窝和裂缝;1人走背水坡堤腰;1人走堤内脚;1人走渍水边,注意浸漏、滑脱现象及草下暗漏。如果堤脚附近没有渍水,也要在离堤脚较远处巡查有无管涌险情。巡堤人员要时分时合,迂回巡查,不可有空白点,要不断交换情况。在风雨夜或风浪大时,堤外水边巡查人员要注意安全。
五、巡查要点
查险是一件细致艰苦的工作,天气越恶劣(狂风、暴雨、黑夜),查验工作越要抓得紧。不仅对重点险工堤段要加倍注意,对一般堤段也决不可放松。巡堤查险要点归纳为“四到”、“五时”、“三清三快”:
(一)四到
1.手到:主要是用手来探摸和检查。检查堤边签桩或堤上绳缆是否有松动拉断情况。
2.脚到:用脚察探发现险情。特别是不易发现险情的水淌地区,更要靠赤脚来试探水温及土壤松软情况。如水温很低有侵骨感觉就要仔细检查,可能是由冒水孔或漏洞来的水;如土壤松软,深入内层也软如弹簧,说明不是正常的情况。堤外坡有无跌窝崩塌现象,一般也可用脚在水下探摸发现。
3.眼到:用眼看清堤面、堤坡脚有无崩挫、裂缝、散浸、管涌等现象,看清堤外水边有无浪坎、崩坍、近堤水面有无漩涡等现象。
4.耳到:用耳探听水声,有无异样的声音。
(二)五时
是指吃饭时、换班时、黄昏时、黎明时、刮风下雨时。在这些时候最容易疏忽忙乱,注意力不集中,容易遗漏险情。同时对险情和隐患处理后,还要注意观测,必须提高警惕。
(三)三清三快
1.三清:即险情查清、信号记清、报告说清。
2.三快:即发现险情快、报告快、处理快。这样才能做到及时发现险情;小险迅速处理,以免发展扩大;重大险情,上级能及时准确了解,必要时能调集力量支援抢护。
六、交接班制度
交接班应紧密衔接,以免脱节。交班者应将水情、工情、险情、工具料物数量及需要注意的事项等全面向接班者交接清楚,对尚未查清的情况要共同巡查一次。相邻小队碰头时应互通情报。并应建立汇报、联络与报警制度。
知识要点:
一、巡查方法
二、巡查要点
四、管涌抢险
管涌,一般发生在堤坝背水坡脚或较远的坑塘洼地,多呈孔状出水口冒水冒沙,直径小的呈蚁穴状,大的可呈几十厘米,少则出现1、2个,多则出现冒孔群。
处置原则:
控制涌水带沙,留有渗水出入,防止渗透破坏。
一、单个管涌处置方法
情况一:现场有大量充足的砂石材料时,通常采取砂石反滤围井法处置
第一步,清基。
第二步,修筑围井。
在管涌出口周围用土袋排垒成围井,围井高度以能使水不挟带泥沙从井口冒出为度,并应设排水管,以防溢流冲塌井壁。围井内径一般为管涌口直径的十倍左右,多管涌以五倍直径为宜,井壁与堤坡或地面接触处必须做到严密不漏水。使用土袋排垒围井时,单层袋口向里,多层袋口相对,纵层错缝向上平铺排压。
第三步,铺设反滤料
分层抢铺粗沙、小石子、大石子,每层厚度20至30厘米,如填料下沉可继续补充滤料,直到稳定为止。最后,井内如涌水过大,填筑反滤料有困难时,可先用块石或砖块装袋填塞,待水势减弱后,再在井内做反滤导渗。
情况二:缺少砂石料时通常采取以下几种方法处置:
1.梢料反滤围井
在缺少砂石的地方,抢护管涌可采用梢料代替砂石,修筑梢料反滤围井,细料可采用麦秸、稻草等,厚度20-30厘米,粗料可采用柳枝、秫秸和芦苇等,厚30-40厘米,其他与砂石反滤围井相同。但在反滤梢料填好后,顶部要用块石或土袋压牢,以免漂浮冲失。
2.土工织物反滤围井
土工织物反滤围井与砂石反滤围井基本相同,但在清理地面时应把杂物清理干净,并加以平整。先铺土工织物,在其上面填筑40-50厘米厚的一般砖、石或砂石透水料。
3.反滤水桶
为快速抢险可提前制作好反滤水桶,此法适用于直径0.05至0.1米的管涌险情,先清基后,将反滤水桶在管用口上固定,周围用土袋加固。
情况三:现场缺少反滤材料,临背水位差较小,高水位历时短时通常采取无虑法处置:
1.无滤层围井
在管涌周围用土袋排垒无滤层围井,随着井内水位升高,逐渐加高加固,直至制止涌水带沙,井壁应设置排水管排水。
2.无滤水桶
对面积较小的管涌,可采用无底铁通、木桶或无底的大缸,紧套在出水口的上面,四周用袋围筑加固,做成无底滤水桶,缓解险情。
3.装配式养水盆
此法适用于直径0.05至0.1米的管涌险情,先清基后,沿管涌壁内侧下挖一圈深约40厘米,将装配式养水盆固定在管涌口上,用黏土沿桶内壁填筑,周围用土袋加固
二、管涌群处置方法
情况一:现场有大量充足的砂石材料时,通常采取砂石反滤压盖,此法需要此法需要铺设反滤料较大,相对用砂石料较多,在料源充足的前提下,应优先选用,在抢筑前,先清理铺设范围内的软泥和杂物,对涌水带沙较严重的管涌出口,用块石或砖块抛填以压制水势,同时在清理好的,管涌冒孔群上层,按反滤的要求分层盖压粗砂、小石子、大石子各一层,每层厚度约20厘米,最后压盖块石一层予以保护。
情况二:现场缺少砂石料时通常采取以下几种方法处置:
1.梢料反滤压(铺)盖
第一步:清基
第二步:压制水势。
对涌水带沙较严重的管涌出口,用块石或砖块抛填以压制水势
第三步:分层盖压。
在铺设时先铺厚约为10-15厘米细梢料,如麦秸、稻草等,再铺粗料如芦苇、秫秸和柳枝等,然后上铺席片、草垫等,视情况可只铺一层或连续数层,然后上面压盖块石或砂土袋,必要时再盖压透水性大的砂土,修成梢料透水平台,但梢尾末端应露出平台脚外,以利渗水排出。
2.土工织物反滤压(铺)盖
抢筑土工织物反滤压(铺)盖的要求与砂石反滤压盖基本相同,清基后先铺一层土工织物,再铺厚40-50厘米砖石透水料,再铺5-10厘米沙石,最后压盖一层大块石。
3.透水压渗台
第一步:清基。
第二步:压制水势。
对比较严重的管涌水口用砖、石堵塞,待水势消杀后用透水性大的砂土修筑平台,即为透水压渗台。其长宽高等尺寸视管涌情况确定,以能制止涌沙,使浑水变清为原则。
4.背水月堤或称背水围堤
当背水月堤堤脚出现分布范围较大的管涌群险情时,可在堤背出险范围外抢筑月堤,截蓄涌水,抬高水位,月堤可随水位升高而加高,直到险情稳定为止,并安排水管将余水排出。此法适用于管涌险情较多,范围较大,反滤料缺乏但砂土丰富的地段,具体做法是:
注意事项:
一、在抢护管涌险情时,目标是流水固沙,宜疏不宜堵,切忌用不透水的材料强填硬塞。
二、对严重的管涌险情抢护,应以反滤围井为主,并优先选用砂石反滤围井。
三、修做反滤围井、无滤围井和梢料反滤压盖时,必须留有排水口,无滤减压围井井壁要四、有足够的高度和强度。
四、抢筑的压渗台不能使用粘性土。
五、在坑塘、沟渠等水下出现管涌时,可采取填塘、修做水下反滤层和抬高坑塘、沟渠水位等方法抢护。
六、铺设土工织物后,出现“牛皮包”时要戳破鼓包表层使内部的水和空气排出,然后压盖土袋或块石。
来源:黑龙江森林消防,感谢作者的优质内容!
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