【摘要】我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展帶動了水利工程的興旺發(fā)展,但在現(xiàn)代水利設(shè)施設(shè)備快速建設(shè)的過程中,防汛措施與汛期搶險措施的不到位,往往造成在洪澇災(zāi)害的影響下水利工程設(shè)施不能完成防汛除旱、興業(yè)利民的歷史使命。因此,文章從水利工程防汛設(shè)計,水利工程防洪搶險的策略兩方面進行闡述。
【關(guān)鍵詞】水利工程;防汛;搶險;應(yīng)急體系
我國水力資源豐富,全國各地,特別是南方水系豐富的區(qū)域分布著數(shù)量龐大的水利工程。這些水利工程在在服務(wù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、防洪抗旱、保障周邊地區(qū)人們生活需求和人身財產(chǎn)安全、推動我國國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展方面發(fā)揮了巨大的積極作用。由于水利工程多數(shù)臨水而建,雨季防洪度汛就成為了水利工程必須具備的基本功能之一。近年來,多種因素導(dǎo)致氣候變化劇烈,洪災(zāi)烈度加劇,頻率增多,都給水利工程防洪度汛工作帶來了巨大壓力。
一、水利工程防汛設(shè)計
要確保水利設(shè)施安全度過汛期,其根本要件是要提高水利設(shè)施抗洪能力,通過優(yōu)化水利工程設(shè)計,消除安全隱患,增強水利設(shè)施抗洪度汛能力。具體有如下幾個途徑。
1、水利設(shè)施配套建設(shè)水庫,對水流量予以控制和調(diào)節(jié)
水庫是最常見的水量調(diào)節(jié)設(shè)施。憑借其巨大的水量容納能力,水庫能夠在較長時間內(nèi)對下游地區(qū)水量、流速進行控制,從而在汛期實現(xiàn)減小洪水流量,降低洪峰威脅的效果。水庫一般都是依山而建,利用山谷地區(qū)自然地理條件,攔河造壩,攔蓄河水,形成蓄水湖波。而對于平原地區(qū),要建設(shè)水庫,就需要建設(shè)圍堤或控制水閘。水庫建設(shè)情況直接關(guān)系到周邊地區(qū)居民生命安全和社會穩(wěn)定,必須高度重視水庫修建工作。水庫度汛是一項極其復(fù)雜的工作,牽涉范圍極廣,影響因素眾多。在建設(shè)水庫時,既要考慮到水庫建設(shè)對上下游地區(qū)居民生活、工作的影響,又要顧及到周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展的需要。在水庫的設(shè)計和建設(shè)過程中,必須對其蓄水能力有個清楚明確的認識,并實施嚴(yán)格的水位限高管理,避免因為水位管理不當(dāng)導(dǎo)致汛期泄洪水量失控威脅下游地區(qū)安全。同時,多個水庫互通使用,彼此間補償調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)對缺水地區(qū)的補償和對超量蓄水壓力的緩解,減少洪澇災(zāi)害發(fā)生,或者提高抗旱能力。此外,通過水庫蓄水,可以將雨季的水用于旱季,即減少洪澇災(zāi)害發(fā)生,又提高了降水利用效率,支持了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。水庫的建設(shè)涉及因素很多,在具體實施時要充分結(jié)合當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活情況和自然氣候條件,制定出符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況、可行性高、效果好的防洪蓄水方案,從而保證水庫能夠充分發(fā)揮起防洪興利的作用。
2、水利設(shè)施配套修建堤防,實現(xiàn)對水流的合理分配和約束
堤防常見于河道、渠道、湖泊、海岸或行洪區(qū)、圍墾區(qū)附近,其功能主要是用來擋水,避免汛期洪水沖擊、損壞周邊工程設(shè)施,為當(dāng)?shù)鼐用裆詈徒?jīng)濟發(fā)展活動提供防水安全保障。堤防已經(jīng)在人類歷史上有了較長的發(fā)展時間,技術(shù)相對發(fā)展較為成熟。施工建筑材料種類較多,隨著材料科學(xué)和建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,截至目前,根據(jù)建筑施工用料不同,堤防可以分為土堤、石堤、土石混合堤以及混凝土防洪墻等多個類型。堤防的功能主要包括控制水流方向和流量,確保周邊地區(qū),特別是平原地區(qū)的居民人身安全和正常生活不受水害威脅,保障當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進行。同時,堤防可以用來蓄水節(jié)流,提高河道泄洪排水能力;可以用來在沿海地區(qū)防范海浪和大風(fēng)對沿岸的損壞,保護海岸地區(qū)人民的生命和財產(chǎn)安全。堤防的建設(shè),必須要在對當(dāng)?shù)刈匀粴夂蚝偷刭|(zhì)、地理、水文條件的充分了解基礎(chǔ)上,結(jié)合明確、切實的防洪要求進行設(shè)計、施工,只有這樣修建出來的堤防工程,才能在經(jīng)濟效益和社會效益等多個方面實現(xiàn)利益最大化。
3、水利設(shè)施配建建設(shè)防洪排澇水閘
提高防洪抗?jié)衬芰υ谒こ讨,?jīng)常通過控制水閘開關(guān)的方式進行泄水、
排澇,提高防洪能力。水閘有多種類型,每種類型都有自身獨特的功能。比如分洪閘的功能主要是分流,當(dāng)上游水位過高時,啟用分洪閘,將過多的水量引入預(yù)定的滯洪區(qū)、蓄洪區(qū)以及臨近低水位河流,減少了進入下游的水量,防止下游因流量過大發(fā)生洪災(zāi)。擋潮閘則主要用來避免海潮倒灌現(xiàn)象發(fā)生,故而一般常建設(shè)于感潮的河口處。因為這個功能,擋潮閘在漲潮時處于關(guān)閉狀態(tài)以阻擋潮水灌入,退潮時則開閘排水。節(jié)制閘則是用來對上游水位予以調(diào)整,對下游泄流量予以控制。當(dāng)河流流量過大時,開啟節(jié)制閘進行泄洪,防止洪災(zāi)發(fā)生,當(dāng)河流水量偏小是則關(guān)閘蓄水,為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和居民生活提供水源。排水閘的功能與擋潮閘類似,其主要功能是防止河水倒灌,通過水閘的開啟和關(guān)閉狀態(tài)來實現(xiàn)對堤內(nèi)水位和河流水位的調(diào)節(jié),從而達到防洪的目的。
4、水利設(shè)施可以通過合理設(shè)置排水系統(tǒng)提高對洪水的抵抗能力
水利工程依水而建,多數(shù)位于水中,要提高水利工程對洪水的抵御能力,除了要減少洪水對工程本體的直接沖擊外,還要具有足夠的排水能力,可以在汛期迅速釋放掉進入水利設(shè)施內(nèi)部的水量,緩解洪水對設(shè)施的壓力,從而提高洪峰來臨時設(shè)施的生存能力。水利設(shè)施排水系統(tǒng)根據(jù)排水機理不同,一般分為自排工程和機電排水工程兩類。其中,自排工程是利用水位差的原理,讓洪水區(qū)水流沿著人工建造的通道自然流到水位較低的水域,從而達到排洪的目的。而機電排水工程則是利用機電設(shè)備進行排水。
二、水利工程防洪搶險的策略
1、管涌的搶險措施
管涌就是我們常說的下游壩腳周邊土地上出現(xiàn)冒出細砂等的孔狀出水口或局部土體呈現(xiàn)隆起狀態(tài)等。對于這樣的現(xiàn)象來說,常采用的搶險措施主要為反漏壓蓋法:第一,要確保敷設(shè)的范圍內(nèi)沒有雜物;第二,在管涌的四周鋪設(shè)20 cm厚的粗沙;第三,在粗沙層上鋪設(shè)20 cm大、小石子各一層;第四,要放置石塊進行保護。這樣能有效的防止因為管涌而造成險情。
2、 裂縫的搶險措施
對于裂縫的搶險措施,通常使用的是開挖回填。即開挖前先用石灰水灌入裂
縫之內(nèi),對裂縫的走向和深度進行初步的調(diào)查,而后在開挖時,采用梯形斷面,開挖的深度要在裂縫之下的0.3~0.5 m的地方,底寬以0.5 m為宜,而邊坡只要能保持穩(wěn)定且不對施工造成影響即可,兩端的長度要超過裂縫2.0 m。回填時所用土料要保持和原壩體一致,并沒回填20 cm厚的涂料就要進行一次全面夯實。要特別注意的是回填頂部需要高出3~5 cm,以此來防止雨水的灌入。
3、 滲漏的搶險工作
對于滲漏的搶險工作可以分為2種情況:(1)若是上游坡產(chǎn)生裂縫且水位比
裂縫高,則應(yīng)在裂縫下端適當(dāng)?shù)奈恢梅乐沃駱痘蚰緲肚冶3珠g距為1.5 m,橫欄框架必須要采用竹片制作,并在背后扎蘆葦,而后往里填土,并要逐層壓實。在這方面,橫向的寬度的間距必須要在3.0~5.0 m,縱向的長度的間距必須要在超出兩端5.0 m之上,填土必須要高于水面。(2)對于下坡的開導(dǎo)滲溝來說,必須要處在濕潤處的0.5 m之上,每隔5.0~8.0 m就由下向上進行挖掘,深度為0.5~1.0 m,寬度為0.3~0.8 m,并要依次將粗沙、碎石以及片石填入,其厚度為15~20 cm。
綜上所述,水利工程能否安全度汛,事關(guān)當(dāng)?shù)鼐用袢松碡敭a(chǎn)安全、經(jīng)濟活動正常進行和社會秩序的和諧穩(wěn)定。管理部門和當(dāng)?shù)卣仨毟叨戎匾曀こ痰慕ㄔO(shè)和實施,不斷完善措施,增強水利工程抗洪能力,建立健全水利工程防洪度汛安全體系,用規(guī)范的制度和科學(xué)的方法消除隱患,確保水利工程度汛安全。
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