湘江水塘垸堤防管涌抢险.doc

湘江水塘垸堤防管涌抢险
    湘江水塘垸堤位于湖南省长沙县。于1992年7月8日外河出现洪峰水位时排水闸涵管顶部穿孔，导致堤身淘空，沉陷崩垮过半，大堤频于溃口。若此垸溃决，不仅淹没垸内全部土地和垸民，107国道还将中断通车3～5天。在这关键时刻，省、市、县防汛部门迅即组织900余军民，奋力抢救，终于使险情转危为安，保住了堤垸。
    一、管涌的形式
    水塘垸的排水管闸涵是用条石浆砌建成的，宽1.3m，高2.0m，长100m。排水管外段通过河滩闸门离外脚30m，另有通电排站支管长40m，覆盖土厚2m。洪水前，涵洞顶板条石已有裂缝，没有及时修理。受湘江洪水顶托后，捞刀河水位抬高。致使水塘垸的洪水位达到36m，此时涵管开始漏水，但盖板尚未下陷，又因周围打桩压断了涵洞顶板一块条石，致使漏水量加大，水中夹带泥土增多，形成严重管涌，涵洞周围土体被淘空，堤身上矬崩垮，造成这次险情。
    二、抢险经过
    水塘垸的抢险，经过五个阶段。第一阶段，7月8日10～13时，发现涵洞盖板断裂漏水，防汛人员立即采取抛填草袋、麻袋包(内装土)，加抛土和渣等办法堵漏，短时控制了漏水。第二阶段，8日晚10时，由于填土太少，没有根本解决涵洞顶板断裂和覆盖层松动问题，故在水位上涨后，渗流增加，漏水量突然加大，速度加快，水流从排水涵管和电排泄水道，奔泻入垸。9日3时，抛沉了三个粪桶，但未解决问题。为拦挡麻袋包不致被冲走，随即插入许多钢管、钢架后，继续抛填麻袋包，但因未找到出水洞口，未能堵住，漏水量仍大量增加，涵管盖板和周围的土体滑落严重，堤外坡已大部下陷，堤内坡平台出现跌窝，堤身已形成空洞。第三阶段，9日7～11时，抛填的草(麻)袋包、钢管、钢板下沉，堤顶崩塌过半，险情继续恶化。这时由于指挥者的果断决策，1h内调来几车大米包，解放军战土加快进(装)土速度，高速做成20m长的麻袋包叠成的傍堤迎水坡外帮月堤，大堤才基本稳住了阵脚，止住了大堤溃口，为继续抢险赢得了时间。第四阶段，9日11时至12时30分，大堤溃口虽被止住，但管涌渗流量并未减少，急需找到钢架架空麻包堆体间的许多孔洞，故找孔堵口成了关键问题。这时人们设想利用孔口水流的吸引力吸引棉絮堵洞口，第一次试用20床棉絮扎成一块软排，抛入水面吸沉下落后，出水量有减少现象，后用几十床棉絮同时抛浮水面，并在每床棉絮上抛一个100kg重的麻袋包，待麻袋包下沉，棉絮随之下落，当其下落至孔口吸力范围内，迅速被拖入孔洞，堵塞住进水洞口，10min后，涵洞出口水跃平伏，出口水流显著减少。第五阶段，9日下午3～7时，利用潜水员探查小孔洞，当其感到有吸引力时，就用棉絮塞住，每摸一个就堵住一个，连续几个小时摸堵，涵洞出口漏水终于基本止住，堵口成功，防止了一次重大溃堤灾害。
    这次堵口抢险共用人力950人，用去麻(草)袋包2万个，棉絮450床，钢材11t。
    三、抢险成功的经验
    这次抢险成功，除指挥者果断决策，组织调度得法，抢险军民英勇顽强外，从抢险技术来看，以下两项技术措施，可供推广借鉴。
    (1)麻(草)袋包(内装粮或土)叠筑新拦水堤。当堤身外坡已沉陷，堤顶塌陷过半，堤身已不能挡水，再延误半个小时即会堤倒垸溃，填土方无力，做外月围已无时间时，做堤外帮堤的方法是可取的。本次抢险，就是在这一情况下，利用上万个土袋和粮包，迅速抛入堤迎水坡水中，在堤外脚形成一道长20m、宽8m的新堤而取得成功的。本办法比用月围法器材少、时间短，同时在填筑过程中填补堤身沉陷，延缓堤身崩垮，赢得抢险时间，利于新叠筑麻袋包和未垮堤段共同组成新的拦水屏障。
    (2)利用孔口泄流时的吸引力堵塞孔口。本次抢险，其孔口流量14.60m3/s，流速7m/s，孔口吸引力1.29～2.33t，吸力影响范围直径在9m以上，即抛填体在距洞口9m以上就开始受水流吸引力的影响，利用这个原理，将其洞口堵塞。洞庭湖区对涵洞穿孔和堤身管涌等险情处理，曾多次运用小球引大球的办法，并且取得成功。