洞庭湖区堤防特大管涌应急抢护案例分析与思考

堤防是最主要的防洪工程,基础渗流是堤防工程最为常见的现象。高洪水位时,砂基堤防渗漏严重,常发生渗透破坏,引发管涌险情,防汛风险极大。据洞庭湖多年汛期险情分析,堤防基础险情（管涌险情）占险情总数量50%以上。20世纪90年代以来,洞庭湖区堤防曾多次发生特大管涌险情,造成重大经济损失。因此,开展堤防特大管涌应急抢护技术研究十分必要。文章以2017年7月烂泥湖垸羊角堤段特大管涌险情发展变化、应急处置为例,结合洞庭湖区曾发生的特大管涌应急抢护实际,提出共性的观点,开展技术探讨。     

沙基堤防管涌险情的抢护与防治

介绍了江汉平原沙基堤防发生管涌险情的概况,总结了在实践中行之有效的防治管涌的经验和措施,对实际工作具有参考价值。     

浅谈堤防管涌险情的抢护

结合多年工作实践,分析了堤防管涌险情产生的问题及原因,并对管涌险情的判别和抢护的主要因素进行了分析,提出了预防及保护措施。     

实时水雨情对长江流域堤防管涌动态安全评估方法研究

为有效解决水雨情因素对于长江流域堤防工程管涌的影响,有效掌控堤防工程管涌险情的发展动态,实现对堤防工程险情的精准预防,保障堤防工程的安全运行,文章以长江流域存在管涌隐患的堤防工程为对象,结合实际工程,采用危险因素综合分析的方式为依据,建立针对长江流域堤防工程管涌险情的实时水雨情影响结果的动态评估系统,应用灵敏度分析、层次分析法(AHP)对不同因素进行实施科学分析及主观赋权,后对评估结果进行融合最终获取具有真实效用的动态安全评估结果。研究结果显示:通过管涌安全评估指标体系对长江流域堤防工程进行建模分析,可有效获取基于水雨情条件下的施工因素、地质环境及水文因素对于堤防工程的动态影响,评估结果与实际具有一致性,所采用方法合理、有效。     

卫河“21·7”洪水堤防应急抢险回顾与思考

2021年7月,卫河流域发生历史罕见暴雨洪水,流域内多处堤防发生险情,应急抢险面临严峻挑战。以卫河流域堤防应急抢险实践为基础,从溃口原因、方案制定、封堵措施等方面对典型决口封堵进行了总结,分析了典型管涌险情特点,并有针对性地进行了有效处置。最后,对此次抢险实践进行了思考,提出有关建议,对类似堤防抢险具有一定的借鉴意义。     

堤防管涌渗流场响应特征的数值模拟

采用数值模拟方法研究了管涌发生后堤防渗流场响应特征,探究了堤防不同深度和不同水平位置处的孔隙水压力变化规律,分析了管涌位置和管涌通道尺寸对堤防孔隙水压力变化的影响,提出了基于孔隙水压力变化特征快速识别堤防管涌险情的思路,得到了可用于堤防管涌监测的孔隙水压力测量设备合理布设区域。结果表明：管涌发生后,堤防不同位置处的孔隙水压力均出现一定程度的降低,管涌通道底部及其上部1m深度范围内孔隙水压力有较大幅度的降低,可作为监测管涌发生的孔隙水压力测量设备埋设深度范围;管涌发生后,同一水平面上与管涌通道距离相同的位置孔隙水压力变化基本一致;管涌通道与堤脚的距离越远,管涌发生后管涌通道周边位置孔隙水压力降低值和降低率越小;随着管涌通道直径的增大,管涌发生后管涌通道周边位置孔隙水压力降低值和降低率显著增大。     

堤防渗透侵蚀破坏有关概念辨析

堤防工程汛期经常出现渗透侵蚀破坏如管涌和接触冲刷险情,也是近年的研究热点。但工程中的管涌和接触冲刷险情,与土力学中的定义并不完全相同。从土力学中渗透破坏形式的概念出发,结合近年渗透破坏模式研究,梳理堤防工程中管涌和接触冲刷险情的概念,将常见的堤防管涌险情明确为逆向侵蚀管涌,将堤防接触冲刷分为堤防不同土体间的接触冲刷和穿堤建筑物与堤防土体间的接触冲刷,后者又可细分为穿堤建筑物与周边土体接触不良形成的集中渗漏侵蚀、涵管破损导致的集中渗漏侵蚀。     

枞阳江心洲长沙圩堤防管涌险情分析与防治措施

枞阳江心洲长沙圩堤防在2016年汛期出现诸多险情,尤其是管涌达33处之多,严重威胁堤防安全。本文根据相关资料和作者亲身实践,总结长沙圩堤防易发管涌点的分布情况,对成因进行分析,提出具体的防治措施及注意事项。     

大型管涌物理模型设计及应用

管涌是堤防主要险情之一,在总结前人管涌砂槽模型的基础上,针对尺度效应问题在传统砂槽模型的基础上对模型进行改进:将模型尺寸扩大到10．0ｍ×3．0ｍ×2．5ｍ;对模型结构和防水止水进行了特殊设计;在管涌口周围不设置约束。随后开展了一组大尺度物理模型试验,试验结果表明:管涌发生过程中管涌口的扩大会起到消减水头的作用;管涌险情在其临界水力梯度时,险情可在长时间内处于稳定状态,随着管涌口的扩大管涌有休止的趋势。     

高密度电法在堤防渗漏抢险探测中的应用

汛期高水位下土质堤防承受高渗透压力易产生渗漏、管涌乃至决口等险情,为了在险情出现前对堤防的状态进行了解,对处于汛期持续高水位或发生险情前期的土质堤防进行快速隐患探查并进行渗漏风险评估,对一种基于高密度电法的探测模式进行了可行性研究,分析了高密度电法用于堤防抢险探测的物理优势。通过石臼湖堤防抢险探测试验表明:当土质堤防持续在高水位下挡水,堤身隐患(如孔洞、松散体、裂缝等)处的土体含水率将升高,电阻率将和周围土体产生差异,表现为低阻异常闭合圈;高密度电法对于土质堤防的低阻异常区具有较好的识别效果;通过分析堤防视电阻率值的大小和相对关系,以及视电阻率等值线的形态,对堤防进行渗漏风险评估,圈定了堤防的渗漏高风险发生区域,成功预测到了12 h后石臼湖堤防多处渗漏和管涌点的发生区位,证明高密度电法用于堤防渗漏抢险探测和风险评估是行之有效的。     

堤防险情及其处置

长江中下游堤防多位于由表层弱透水层及下卧透水层组成的双层地基上，堤防及其地基、边滩在汛期出现的险情有散浸，管涌，流土、接触冲刷引起的渗水流砂、漏洞，穿堤建筑物渗漏，滑坡，崩岸，溢溢等。     

长江流域洪水相关因素及对策

长江流域资源丰富、人口密集。20世纪长江流域的3次大洪涝造成了巨大损失,所以研究流域洪水相关因子,探寻洪涝规律意义重大。天文地理、大气环流、厄尔尼诺以及拉尼娜等因素是造成长江流域大洪水的主要因素,人为因素加重了洪涝灾害。全球变暖的大环境,将会加快大气水循环,增加降水量。同时指出,长江流域洪水治理值得反思,用于防洪的堤坝存在潜在危险。长江流域防洪压力最大的荆江段,在高堤防高水位形势下,加上大堤管涌、岸崩、可能的地震等致灾因素的共同作用下,可能会北向溃堤,造成巨大灾难。最后提出了一些建议,希望能为长江流域防洪减灾尽到微薄之力。     

洪峰过程非稳定渗流管涌试验研究与理论分析

进行了洪峰过程和潮汐变幅对堤防发生管涌影响的非稳定渗流模型试验。与固定洪峰水头下的稳定渗流管涌试验结果相比，由于洪峰过程高水位历时较短，管涌险情发展的可能性显著减小，同时，管涌险情的发生也与土层的结构、压缩性和透水性有关。结合北江大堤洪峰模拟过程，讨论了砂模型试验的模型相似律和时间比尺的推算问题，给出了管涌险情发展时间的参考值。最后，通过可压缩非稳定渗流方程，导出了正弦型洪峰、潮汐或波浪在堤基中的传播速度、迟后时间、洪峰水头和能量衰减规律的计算公式，并得到试验资料的验证。     

浅析改革开放30年长江防洪体系的变化

结合改革开放30年来长江防洪体系发生的巨大变化,阐述了长江堤防、水库、蓄滞洪区、河道整治、平垸行洪等防洪工程体系和防汛指挥调度系统、水情信息系统、防洪通信预警系统、防洪法律法规、防汛组织等防洪非工程措施的变化,提出了加快标准适度、功能合理的长江防洪工程体系建设和继续强化防洪非工程措施建设的思路.     

长江韦源口河段团林崩岸险情抢护及治理措施

2016年汛期长江发生大洪水,长江中游韦源口河段左岸黄冈长江干堤茅山堤团林段发生崩岸险情,经现场紧急抢险,情况得到有效控制。对险情发生的原因进行了分析,介绍了具体的抢险措施,并就此次险情的后续整治和韦源口其他相关河段河道治理措施进行了研究。针对茅山堤团林段的河势情况,提出了今后该河段治理时,应开展水文、水下地形测验,对岸坡的稳定性进行评价,必要时对险情段抛石加固和对上、下游受回流影响段进行新护,适当平整险情附近段岸线,严禁崩岸附近河段非法采砂;对其他河段现有护岸工程进行加固和延护,稳定现有河势和主流位置,整治牯牛沙水道,改善航道条件等治理措施。其成果可供规划设计单位或管理部门参考。     

三峡工程建成运行后四口河系 防洪体系初步设想

三峡工程建成运行后，100年一遇洪水情况下能控制枝城流量不超过56 700 m3/s。本文在分析研究长江和澧水洪水遭遇、四口河系地区防洪工程现状及存在的问题和模拟计算三峡运行前后重现1954年洪水水情的基础上，为减轻本区域的防洪负担和有利于水资源综合利用，提出了松滋口建闸、松滋河东支和西支建闸控制、藕池河中支和西支及东支粘鱼须河建闸控制以及安昌垸等蓄洪垸分类调整等措施，形成新的四口河系地区防洪体系。     

利用三峡枢纽下泄"清水"改善洞庭湖和荆江的防洪局面

随着三峡水库蓄水，上游金沙江大型水电枢纽陆续建成，三峡水库将长期下泄含沙量较小的“清水”。含沙量的大量减小使长江中游实质上已成为一务新的冲积河流。“清水”大幅度地冲刷荆江河段，将对荆江堤防、河势、航道和防洪形势产生重大的影响。另一方面，三峡水库长期下泄的“清水”具有可观的冲刷能力，是一笔宝贵的财富，善加利用可以改善长江中游的防洪形势。本文建议：增加引“清水”入洞庭湖的水量，一方面避免“清水”对荆江河道的过度冲刷；另一方面可以冲刷洞庭湖的一些关键部位，改善湖区的防洪形势、并促进城陵矾以下长江河道的冲刷。     

堤防管涌渗漏实时监测技术研究与应用

汛期堤防管涌渗漏的实时监测对堤防的紧急抢险具有非常重要的意义．本在分析了已知各种用于堤防管涌渗漏监测工作方法的优缺点的基础上，提出了用流场拟合法进行堤防管涌渗漏入水口的监测．通过物理模拟实验以及实际应用表明流场拟合法可以有效地用于堤防管涌渗漏入水口的实时监测．     

安徽省2016年长江洪水与防汛抗洪

2016年汛期,安徽省多次发生强降雨,特别是梅雨期间,大别山区、江淮之间、沿江江南持续遭受大暴雨、特大暴雨袭击,长江流域省内多条支流汛情超过1998,1999年,发生了仅次于1954年的大洪水,造成了严重洪涝灾害。安徽省各级政府周密部署、精心调度、科学应对,取得了防汛抗洪工作的重大胜利。同时,也暴露出防洪工程存在的诸多问题,通过灾后反思,对加强水利薄弱环节建设、防洪保障机制、防汛科技、队伍建设、应急管理等方面,提出了针对性的建议与对策。     

三峡水库调洪运用对寸滩站水位流量关系影响

2010年7月,长江上游发生1987年以来最大洪水,长江中下游防洪形势较为紧张,三峡水库实施了自蓄水以来的首次大幅度拦洪削峰调度运用。针对重庆地区的淹没究竟是上游来水影响还是三峡水库调度运用回水所致这一焦点问题,选择近年寸滩站发生较大洪水的年份与历年综合水位流量关系线进行对比分析;再通过建立三峡水库动力学模型,模拟以流量为参数的三峡坝前水位与寸滩水位的关系,结果表明,三峡水库防洪调度运用不会对重庆的防洪产生较大影响。