鄱阳湖圩堤运行风险评估与应急抢险技术

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刘涂

中国水利水电第七工程局有限公司 四川 成都 611730

摘要

鄱阳湖是我国第二大淡水湖,是长江中下游的重要行蓄洪区,其防洪安全与长江安全紧密相关。本文在分析鄱阳湖区洪水特点的基础上,结合圩堤工程的特点,分析了鄱阳湖区防洪安全的风险因子。并提出了鄱阳湖圩堤应急抢险技术,包括圩堤初露险情应急抢险、管涌险情应急抢险和渗漏险情应急抢险等方面。


关键词

抢险;应急;圩堤

正文


在我国经济社会发展和人民生活水平不断提高的大背景下,洪涝灾害呈现出频率高、强度大、范围广、持续时间长等特点。圩堤是我国防汛抗旱的重要防洪工程,具有防洪排涝作用。
鄱阳湖区洪水特点:

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,也是中国第二大湖,仅次于青海湖,由鄱阳湖水系和长江干流水系组成,两者的洪水具有明显的相似性,因此也将鄱阳湖区的洪水称之为长江干流洪水。由于长江流域中下游地区在地理位置上与鄱阳湖相邻,加之长江上游及下游地区在近几十年来由于人类活动的影响,出现了许多河流、湖泊和水库等,使得长江干流与鄱阳湖水系之间存在着相互影响的关系。鄱阳湖区受长江干流及上游来水影响明显,尤其是受上游三峡水库的蓄水影响,使得鄱阳湖区水位上升速度加快。

1954年以来,鄱阳湖区平均每年发生6~8次洪水,其中最大洪水为1998年7月下旬至8月上旬的一次洪水过程。根据统计资料分析,鄱阳湖区的洪水具有以下几个特点:

1.发生频率高。鄱阳湖区属于典型的南方湿润地区,降水量占全年降水总量的90%以上。根据《江西省防汛抗旱应急预案》规定:鄱阳湖区暴雨日10~20天发生一次,一般暴雨日2~4天发生一次。最大暴雨日5~7天发生一次。

2.发生时间集中。由于鄱阳湖区处于长江中下游地区,每年6~8月都是该地区洪水较集中的时期,特别是7月下旬至8月上旬。根据历史记录分析发现:鄱阳县、余干县、永修县、星子县、鄱阳县等5个县(市)均有1次以上洪水过程。

3.洪峰水位高。根据《江西省防汛抗旱应急预案》规定:鄱阳湖区最高洪水位(包括湖口站)为21.59m (2005年9月20日);历史最高水位(1998年9月22日)为26.48m (1998年8月14日);历史最高水位以下出现时间为1998年7月28日晚11时。

4.历时短、来势猛、洪水范围大。由于受三峡水库蓄水的影响,从鄱阳湖区来流量与入库流量相比有所减少,但仍接近三峡水库入库流量(30 000m3/s),因此鄱阳湖区洪水历时短、来势猛、洪水范围大。

5.分洪量大。由于鄱阳湖区行洪断面不明确,因此在遭遇大洪水时往往造成较大的洪峰流量和洪量,为保护湖区群众生命财产安全和城市的正常运转,必须及时分洪,才能有效减轻长江干流水位压力和保护重要城镇安全。

2.鄱阳湖区圩堤运行风险评估

鄱阳湖区圩堤主要由堤身和堤基组成。在汛期,由于圩堤内外水位差的存在,使圩堤内外水位保持在一个相对稳定的水平,但是如果水位差过大,则会对圩堤产生影响。

一旦发生超标准洪水,鄱阳湖区圩堤可能会出现险情,引发洪涝灾害。因此,对鄱阳湖区圩堤进行风险评估有利于做好圩堤管理工作。

风险评估的基本原理是建立风险评价的数学模型,利用专家经验、调查分析、专家判断、数学建模等方法和手段,对有关风险因子进行分析、处理和判断。风险评估包括定性和定量两种方式。定性方法一般是采用一些定性指标来描述影响因素,如人口密度、人口分布等;而定量方法主要是对指标进行赋值,得到相应的风险值。因此,对于不同类型的堤防,应该分别采用不同的评价方法。

在鄱阳湖区圩堤中,圩堤防洪能力取决于堤防本身的质量和管理水平。在鄱阳湖区这种地势低洼、人口密集、经济相对落后的地区进行大规模建设时,对圩堤的质量要求较高。因此,在鄱阳湖区圩堤建设过程中应按照高标准建设要求进行管理和维护。根据当地防洪度汛应急指挥部防洪度汛要求,当区域24小时降雨量超过100毫米,鄱阳湖湖口站水位达20.5米(吴淞高程),即85高程18.61m),需启动蓝色预警(Ⅳ级响应);当鄱阳湖湖口站水位达21.0米(吴淞高程),即85高程19.11m),需启动黄色预警(Ⅲ级响应);当鄱阳湖湖口站水位达21.5米(吴淞高程),即85高程19.61m),需启动橙色预警(Ⅱ级响应);当鄱阳湖湖口站水位达22.0米(吴淞高程),即85高程20.11m),需启动红色预警(Ⅰ级响应)。

鄱阳湖区圩堤从工程质量上看可分为:土圩、石砌圩、砼防渗围堰和土工膜围堰等四种类型。其中土圩是指堤身用土料开挖成具有一定高度、宽度和深度的空间形状的防渗体;石砌圩是指堤身用石块砌筑成具有一定高度和深度的防渗体;砼防渗围堰是指在堤身或堤基上用砼浇筑成具有一定高度和深度的空间形状的防渗体;土工膜围堰是指在堤身或堤基上用土料等材料砌筑成具有一定高度和深度的防渗体。鄱阳湖区圩堤建设时应根据自身实际情况选择合适的防渗体类型。对于土圩而言,应根据其工程质量和管理水平,合理选择合适的防渗体类型。
鄱阳湖区圩堤管理过程中应注意以下问题:一是要加强日常巡查;二是要做好汛前准备工作;三是要完善防汛预案;四是要加强技术培训;五是要加强防汛物资储备;六是要提高防汛抢险技术水平。另外,在汛期要做好汛期值守和值班工作。
应急抢险技术

3.圩堤应急抢险技术

我国圩堤应急抢险技术,主要包括圩堤出露险情应急抢险技术、管涌险情应急抢险技术和渗漏险情应急抢险技术等。
3.1管涌险情应急抢险技术

在洪水来袭时,如果堤坝出现管涌现象,可能会导致堤坝溃决。因此需要在第一时间迅速组织专业队伍进行应急抢险。通过采用围井、填筑压重、铺设土工布等方法对管涌部位进行及时封堵,减少管涌险情发生的频率。当堤防发生重大险情或因溃决造成大量群众伤亡时,可采取决口抢堵的方法进行抢险。决口抢堵是抗洪抢险中最紧张、最困难的环节。在洪水消退后,决口缺口往往不能及时封闭,这将导致大量洪水继续冲出缺口,造成更大损失。因此,决口抢堵必须坚持“早发现、早抢护”的原则,在洪水消退后及时抢护。决口抢护一般采用直接堵截的方法,即在堤脚筑堤,围堰加高,形成临时围堤。由于围堰加高速度快、效果好,因此是决口抢堵的主要方法。
3.3渗漏险情应急抢险技术

渗漏是堤防在长期运行中不可避免的现象。当堤坝出现渗漏时,需要组织专业队伍对渗漏部位进行及时抢修处理。其中包括对渗漏部位进行封堵,并加强对渗漏部位的观测与监测工作;在保证安全的前提下,采用砂袋或土工膜等材料对渗漏部位进行封堵等。

结论

圩堤主要保护对象是城镇和乡村居民的生命财产安全,因此,对圩堤应采取防冲、防浪、防渗等措施,确保圩堤安全。随着防洪标准不断提高,加之受气候变化影响,近年来全国各地均发生了不同程度的洪涝灾害,给人民群众生命财产造成了巨大损失。因此,圩堤必须进行安全加固和修复,保障人们生命财产安全。
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