王 濱
(海河水利委員會防汛機動搶險隊,天津 300170)
防汛搶險技術預案編制淺談
——以海河流域涵閘為例
王 濱
(海河水利委員會防汛機動搶險隊,天津 300170)
編制搶險技術預案是從容應對防汛搶險的重要措施。搶險技術預案需有法可依、有據(jù)可循,且合理選擇險情處理方式、估算所需人員、物料數(shù)量,做到有序組織。預案內(nèi)容應簡明扼要、通俗易懂、圖文并茂,使參加防汛搶險的工作人員拿到預案一看就懂且能操作。
防汛搶險;涵閘工程;預案編制
歷次防洪搶險經(jīng)驗表明,搶險技術預案是減輕洪水災害的重要措施,是防汛非工程體系的重要部分,是變被動防洪為主動防洪的重要舉措。隨著國家經(jīng)濟建設發(fā)展,各地防汛體系建設需求不斷提高,同時防洪形勢日益嚴峻,迫切需要不斷完善、創(chuàng)新防洪預案、提高防汛科技含量,達到更加實用與易操作的效果。
涵閘工程是歷年防汛工作的重點。一旦險情發(fā)生,如何根據(jù)各類險情有的放矢地進行搶護,做到“搶早搶小”、快速控制住險情的發(fā)展、最大限度減少工程破壞和搶險費用,是搶險實施者和指揮者必須考慮的問題。每年汛前搶險技術人員需要結合各類工程特點與實際,對在不同流量級洪水條件下涵閘工程可能發(fā)生、發(fā)展的險情及相應搶護方案進行研究分析,編制搶險技術預案。
筆者針對防洪搶險技術需要及涵閘工程特點,談談涵閘工程搶險技術預案的編制及注意事項。
涵閘搶險技術預案的編制一般包括以下幾個方面:編制依據(jù)、工程基本情況收集整理、河勢分析及險情預估、搶護方式及調(diào)度、預案相關附件。
2.1 預案編制依據(jù)
防洪預案的編制依據(jù)主要包括:①《中華人民共和國水法》《中華人民共和國防洪法》《中華人民共和國防汛條例》《中華人民共和國河道管理條例》等防汛法規(guī);②國家防總制訂的《防洪預案編制要點(試行)》;③地方各級政府制定的河流水系規(guī)劃、調(diào)度規(guī)程及洪水處理方案;④水利工程的設計防洪標準、運行條件、現(xiàn)狀及歷史險情。
2.2 預案編制步驟及原則
編制防洪預案,首先要搜集基礎資料,如水利工程基本情況、河道情況、灘區(qū)狀況、歷年洪水險情及相關行政機構設置等,掌握防汛法規(guī),了解防汛搶險技術等。然后進行分析計算,研判河勢變化、可能出現(xiàn)險情和洪水風險等。最后,明確防洪任務、措施等。編制過程中,必須遵循行政首長負責制原則,工程和非工程措施相結合原則,顧全大局、團結抗洪、調(diào)度全社會因素的原則。
2.3 工程基本情況收集整理
涵閘工程基本情況包括工程修建情況、管理運行情況、存在問題等。這里,以永定新河防潮閘為例說明一下工程修建情況。2010年,在永定新河口樁號63+041處建成永定新河防潮閘,使永定新河上游900 m3/s和潮白新河2 100 m3/s的洪水得以安全下泄;永定新河防潮閘右岸為北塘街,左岸為中新生態(tài)城,設計流量4 640 m3/s(相應閘上水位2.67 m、閘下水位2.52 m),校核流量4 820 m3/s(相應閘上水位2.72 m、閘下水位2.54 m)。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)、《水閘設計規(guī)范》(SL265-2001)中有關規(guī)定,其工程等級為II等,主要建筑物級別為2級,次要建筑物級別為3級。在編制搶險技術預案時,還需考慮以下問題:①涵閘工程所處地理位置,長期所受環(huán)境影響;②閘室上部結構老化、碳化、破壞情況,工程基礎特性等;③閘體與地基沉降是否同步,閘底板是否脫空,工程建設施工質(zhì)量如何;④閘門銹蝕情況,啟閉機及電氣設備是否老化或超負荷使用等問題。
2.4 河勢分析及險情預估
防洪搶險技術預案要求具有科學性,即在搶險技術預案中,編制人員需根據(jù)各流域機構及地方政府所執(zhí)行的防汛規(guī)劃,進行河勢分析及險情預估。如,《天津市水系規(guī)劃(2008—2020年)》河道防洪體系中明確:永定河洪水經(jīng)泛區(qū)調(diào)蓄后,少部分洪水注入北運河經(jīng)海河干流入海,大部分經(jīng)永定新河入海;永定新河起自永定河、北運河匯合處的屈家店,于北塘注入渤海,是永定河、北運河、潮白河、薊運河的共同入海通道,河道長63 km,按100 a一遇洪水設計,河道洪水經(jīng)過永定河泛區(qū)調(diào)節(jié)后,至屈家店最大流量1 800 m3/s,永定新河流量為1 400 m3/s。在計入大張莊以下沿途各支流(龍鳳河、潮白新河、薊運河等)匯入洪水后,河口處設計組合流量為4 640 m3/s。按照可能出現(xiàn)的各級洪水量級,如當永定河口處出現(xiàn)2 000 m3/s以下、2 000~4000 m3/s和4 000~6 000 m3/s等不同流量級洪水時,根據(jù)永定新河防潮閘上下游河道整治工程所受影響、近閘灘岸是否出現(xiàn)坍塌,閘前相應水位、水深及涵閘工程偎水、引水條件是否改變等情況,結合工程運行歷史及曾經(jīng)存在問題,分析涵閘可能會出險的部位及險情類別、險情級別等。
2.5 工程險情搶護措施設計
(1)滲漏搶護。涵閘滲漏與堤壩滲漏搶護原則相同,即上游堵截、下游導滲。對于連接處滲漏的搶護可采用堤壩滲漏的搶護方法。建在砂土地基上的涵閘發(fā)生閘基滲漏,汛期常在下游采用反濾導流、降低滲透壓力等方法搶護。如閘后水深較大,做反濾有困難,可在閘后修筑圍堰,堰內(nèi)充水以減少上下游水位差,制止險情發(fā)展。涵閘洞身滲漏可采用臨河圍堰、下游反濾圍井方式搶護。若滲漏嚴重,可筑壩封閉,汛后作徹底處理。處理閘門漏水可在門外用土袋將整個閘門口(涵口)堵封,以代替閘門擋水,閘外一般有八字翼墻,可以在兩旁墻邊拋包和疊包,向中靠攏,使其成為臨時的防水堤。
(2)裂縫搶險。涵閘工程裂縫分為外部裂縫和內(nèi)部裂縫,內(nèi)部裂縫在汛期難以發(fā)現(xiàn),處理困難,暫不描述。外部裂縫處理方法如下:①表面涂抹。用水泥漿、水泥砂漿、防水快凝砂漿、環(huán)氧基涂液及環(huán)氧砂漿等涂抹在裂縫部位的表面,以堵塞漏水通道。②鑿槽嵌補。沿裂縫鑿一條深槽,槽內(nèi)嵌填防水材料,如瀝青砂漿、瀝青油膏、瀝青麻絲、預縮砂漿等。③化學材料修補。目前使用較多的材料是水溶性聚氨酯。這種搶護方法施工方便、造價低、效果好,不僅可用于伸縮縫防漏處理,且廣泛應用于水工建筑。
(3)沖刷搶險。涵閘發(fā)生沖刷破壞的現(xiàn)象常見于下游(或反向引水的上游)消能工、海漫和進出口翼墻及上游護坡等處,這類險情的搶險經(jīng)常采用拋塊石、土袋、鉛絲籠搶險,以防止繼續(xù)沖刷,汛后再進行大修。拋投時盡可能關閉閘門,用船將拋投料運至拋投地點依次投放,避免斜亂架空的現(xiàn)象。
(4)護坡?lián)p壞搶護。涵閘上、下游護坡?lián)p壞時,可用砂袋壓蓋損壞部位;當護坡局部塌陷時,則采用拋石壓蓋。若墊層及土體已被淘刷,應先拋填碎石,再拋壓砂袋或塊石。
(5)擋土墻損壞搶護。涵閘上、下游擋土墻發(fā)生斷裂或傾斜,采用以下?lián)屪o方法:①減壓排水。當墻后水壓力增大或墻后的含水土層膨脹使擋墻損壞時,可挖除墻后土體減載,在墻下增設排水孔,如排水孔堵塞,應予疏通。②拋石加撐墻。墻前水較深時,在不影響擋土墻前正常使用的情況下,可以在擋土墻前拋石加做撐墻,拋石高度視具體情況而定。
(6)閘門事故搶險。涵閘閘門經(jīng)常發(fā)生的事故主要有啟閉機螺桿損壞和閘門不能關閉兩種。閘門螺桿折斷時,可由潛水員下水探清螺桿斷口,用鋼絲繩系住閘門吊耳,用卷揚機繞轉(zhuǎn)鋼絲繩開啟閘門,待露出折斷部位進行拆除更換。閘門發(fā)生事故不能關閉、不能完全關閉或閘門損壞大量漏水時必須搶修,可采用鋼、木疊梁堵口、鋼筋網(wǎng)堵口、鋼筋混凝土管封堵等措施。
2.6 搶護料物估算
發(fā)生險情后所需搶護料物的估算方法,詳見表1—2。需要注意的是,在搶險實際工作中如河床土質(zhì)不好、易被沖刷或河勢大溜頂沖,要根據(jù)實際情況在計算工料時留一定余地;參加搶險的人員要自帶工具,如鐵锨、小斧、油錘等。
表1 單位體積柳石枕和柳石摟廂所需工料估算
表2 單位體積秸埽所需工料估算
2.7 預案附件
搶險技術預案的附件包括搶險現(xiàn)場布置圖、料物、設備保障一覽表、搶護隊伍組織保障一覽表、防汛料物運輸圖、社會備料運輸圖等。
防汛搶險工作涉及多個方面,通過編制預案,可有效避免突遇洪水時造成的倉促決策、組織調(diào)度混亂甚至出現(xiàn)嚴重技術失誤,影響防汛抗洪工作。只有防汛技術人員在汛前科學、實用地將防洪技術預案編制好、學習好,在發(fā)生汛情時運用好,才能臨危不亂完成防洪搶險任務,控制險情發(fā)展,降低洪水危害,確保工程度汛安全。
[1]任士偉,董兆忱,王漢新,等.黃河下游涵閘工程老化防治與管理技術[M].鄭州:黃河水利出版社,2003.
[2]杜雷功,王浩,劉萬新.海河水系平原區(qū)大型水閘設計研究[M].北京:中國水利水電出版社,2014.
TV876
A
1004-7328(2017)05-0033-03
10.3969/j.issn.1004-7328.2017.05.011
2017—05—08
王濱(1989—),男,助理工程師,主要從事防汛搶險工作。