长江干流九江大堤堵口抢险
一、基本情况
江西省九江市城区长江大堤西自赛湖闸,东至乌石矶,全长17.46km,其中钢筋混凝土防洪墙和土石混合堤11.27km,土石堤3.5km,岸线2.69km,通江涵闸19座,与10.4km内湖堤防共同组成九江市城区完整的防洪体系。
九江市城区长江大堤1998年溃口段位于4-5号闸间,该段堤始建于1968年,经多次加高加固而成,为土石混合堤。在土堤的迎水面建有浆砌块石防浪墙。由于汛期渗漏严重,1995年在浆砌块石防浪墙前加做了一层厚20cm的钢筋混凝土防渗墙、防渗斜板和防渗趾墙。建成后,堤顶高程达到25.25m设计要求,防渗效果也较明显,仅在4-5号闸附近有少数渗漏。
1996年,九江市某单位在4-5号闸间堤段临水堤外滩地违章建油库平台一座。油库平台由三面浆砌石墙连接长江大堤组成,围滩面积约6000m2,顺水流长100m,垂直水流长约60m。
1998年8月7日,长江九江站水位22.82m。12时45分,长江大堤九江城区段第4-5号闸间堤脚挡土墙下有一股浑水涌出,约10~15cm高。14时左右,大堤堤顶塌陷,出现直径2~3m的坑,可看到江水往内涌流。不久土堤被冲开5~6m的通道,防渗墙与浆砌石墙悬空,水从防渗墙与浆砌石墙下往内翻流。
14时45分左右,防渗墙与浆砌石墙一起倒塌,整个大堤被冲开30m左右宽的缺口,最终宽达62m,最大进水流量超过400m3/s,最大水头差达3.4m。
二、出险原因
(1)水位高,历时长。1998年汛期,九江站最高水位23.03m,超警戒水位时间长达94天,其中超历史记录最高水位时间长达40天。在长时间的渗流作用下,土体的抗渗强度减小,从而加速渗流变形破坏。
(2)违章建设油库平台,破坏了大堤的防渗层。由于建设油库平台的挡土墙,使堤基的粉质壤土层失去了保护:江水直接进入该层,从而使渗径缩短,渗流量加大。这是诱发大堤出险的重要原因。
(3)堤基薄弱环节未经处理。堤基存在粉质壤土,此土含粉细砂多,粘粒少,形成堤基内的软弱夹层,抗渗透变形能力差,建堤时又未经处理。这是造成大堤出险的内在因素。
(4)发现险情不及时,防汛物料准备不足,抢险方法不当。由于发现险情不及时,贻误了抢险时间。同时,决口处防汛物料准备不足,决口后江中备料船一度通信受阻,未能及时到位。加上抢险方法不当及油库平台上游墙的存在,给抢险带来困难。
三、可能造成的危害
4~5号闸口溃决如不及时堵住,将直接危及到保护辖区内将阳区、庐山区和九江县部分地区的48km2面积、48万人口,京九铁路、九江港、昌九高速公路等重要交通设施将被迫中断,315家大中型企业停产,将造成巨大的经济损失和无法挽回的政治影响。
四、抢险措施
险情发生后,现场抢险人员开始用砂包往涌水上压,但未压住,管涌由1处发展到3处,冒水高度达20cm。接着用棉絮和砂包往管涌上压,甚至把一块大石头往管涌上压,也没有效果,管涌反而越来越大。这时30多名抢险队员跳入江中寻找漏水涌洞,发现油库平台上游挡土墙与防洪墙交接处有吸力点,就摊开棉絮,拉住四角,上面放砂石袋压下去堵,管涌出水变小。但很快背水堤脚挡土墙上端堤身塌陷,出现直径约60cm大小的洞,往外冒水。接着在离岸约1.5~2m处突然出现直径3m的漩涡,往漩涡内抛砂石料马上就被卷走了。
13时39分,九江市防汛指挥部决定调船只堵口。14时左右,10艘已装有块石、黄土的预备船相继开出。不久,抢险人员将一辆132跃进双排座汽车推到决口内,但很快被水冲走。15时左右,开出的预备船陆续到达4~5号闸段江面,但由于这些船没有防汛人员押船和指挥,由船老大自己开过来,看到决口处水流很急,不敢把船开近决口,便在江中心打转转,无法有效组织这些预备船抢险。15时30分左右,抢险人员将一条铁驳船和一条水泥船绑扎在一起,顺水流进行堵口,因无人驾驶,无法定位,当漂进决口附近时,绑扎的钢绳被拉断,两船被水流冲走,第一次试图用船堵口失败,17时左右,九江市领导和在场的部队领导一起,当机立断,指挥一艘长75m、载重1600t的煤船在两艘拖船的配合下,将煤船成功地定位在决口当中,有效地阻止了洪水的大量涌入,为后来成功堵口起了十分重要的作用。随后,南京军区增援部队、武警部队和国家防总、水利部专家组、省公安厅、省水利厅的同志陆续赶到,专家组制定了初步抢险方案,采取继续向决口处沉船,抛石块、粮食,设置拦石钢管栅等办法控制决口,同时在下游抢筑围堰。
经过两天两夜的奋战,围堰在8月9日合龙,进水量得到控制。堵口工程平面布置见图26-1,堵口工程结构见图26-2。
8月9日,一部分兵力继续加固围堰,一部分兵力抢筑钢木土石组合坝。到10日下午组合坝的钢架连通,开始堆砌碎石袋。但是,此时的围堰还很单薄,进水流量虽然得到控制,但涌进的水流仍然有50~60m3/s。加上几天来洪水淘刷,堤脚处已深达近10m,部分已抢筑的组合坝出现下沉和倾斜。因此,抢险形势依然十分严峻,如果稍有不慎,可能出现大的反复。针对这种情况,11日上午抢险指挥部召开紧急会商会,提出必须坚持“尊重科学、确保安全、质量第一、万无一失”的原则,既要再接再厉,继续发扬顽强拼搏的精神,巩固战果;又要科学抢险,防止急躁情绪,并紧急制定了下一步的抢险方案。在抢险力量部署上作了适当调整,集中用兵,重点用兵,成建制用兵。主要力量分两线配备,第一道防线挡水围堰立即加高加固,第二道防线组合坝及内侧后墙全力抢筑。同时加强各方面力量的协调,建立指挥部成员每天会商制度。由于加强了指挥协调,抢险进度明显加快。11日晚围堰加固完成,共抛填石料2万m3,渗水明显减少。12日下午后戗抢筑取得突破性进展。指挥部果断作出决定,从下午4时25分开始合龙,下午6时30分合龙成功。经过抢险部队5天5夜的殊死奋战,长江大堤决口终于被堵上了,堵口抢险取得决定性胜利。13日,抢险部队又发扬连续作战、不怕疲劳的精神,开始了加高加固后战和闭气工作。经过一昼夜的战斗,到14日6时30分,抢筑起一条长150m、底宽25m、顶宽4m、高8m、坡比1:3、用石料3.56万m3的堵口大堤。抛土闭气工程也于8月15日12时全面完成,共抛填粘土1.5万m3,闭气效果比预期好。至此,决口抢堵工程完成.为进一步加固大堤,确保万无一失,抢险工作紧接着转入填塘固基和抢筑第三道防线。为此,南京军区又调应急机动作战部队7000名官兵投入了紧张的施工。指挥部从全省紧急调集了100辆大卡车、11辆装载车和推土机,日夜抢运石料、河沙。至20日18时,填塘固基工程和抢筑第三道防线工作终于完成,填塘抛石3万多m3,建成了一条长453m、底宽8m、顶宽2.5m、高3.5m、坡比1:0.5的挡水堤。至此,历时13个昼夜的堵口抢险工作全部结束。这期间共沉船10艘(其中两艘被水冲走),块石4.51万m3、碎石3.33万m3、粘土1.87万m3、粮食700t、钢材80t、木材430m3、毛竹3550根、化纤袋176.4万条、麻袋1.21万条、铁丝7.75t、马钉0.44t、三色布1000m3、机械设备25台、土工布8400m3,投入解放军及武警官兵2.4万人,在堵口现场及时参加抢险的约5000人,包括运输、装料、上料人员,高峰时抢险人员达1万人。在党中央、国务院和中央军委的英明领导下,在人民解放军和武警官兵的英勇奋战下,在广大干部群众、公安干警和专家、工程技术人员的共同努力下,军民共同谱写了一曲抗洪抢险的壮丽诗篇。
1998年汛后,有关部门对决口段进行了清理和修复。修复的堤段经受住了1999年洪水的考验。溃堤段地基及复堤结构见图26-3和图26-4。
五、经验教训
(1)要把防汛工作责任制真正落到实处。各级政府要以对党对人民高度负责的精神,加强对防汛工作的领导,切实担负起本地防汛工作的全面责任,正确估价本地防汛工程的质量和抗洪能力,坚决克服松懈麻痹思想和侥幸心理,真正做到思想到位、责任到位、工作到位、指挥到位,把防汛工作责任制落实到基层,落实到具体的人员,用严格的责任制和严明的纪律提高战斗力,掌握防汛工作的主动权。同时,要结合城市防汛的特点,建立精干高效的城市防汛工作体系,防止职责不清、互相扯皮和贻误时机的情况发生。
(2)要采取有力措施,确保重点堤防安全。要认真排查和及时消除防汛工程隐患,采取领导、专家和群众监督检查相结合的办法,经常对防汛工程特别是重点堤防的安全情况进行认真的检查。
查险不力、处险不及时和防汛物资准备不足都可能导致堤防决口。要严格落实防汛巡查制度,充分做好防汛物资和人员的准备,确保重点堤防安全度汛。
(3)要强化防洪工程建设和管理。在堤防建设和堤防加固工程中,要特别重视地质勘探工作和堤身、堤基及防渗处理工作,做到科学设计、科学施工,确保防汛工程质量。严格落实堤防建设终身制,严格执行招投标制和工程监理制,确保工程质量,不要给防汛工作留下隐患。同时要强化河道和堤防的安全管理,严格执法,坚决制止妨碍防汛安全的行为。
长江干堤二百二险段管涌群抢险
一、基本情况
长江干堤二百二险段位于湖北省黄石市风波港下游4km,桩号35+150~35+470,是险中之险。这一带在明代是屯军的牿牛洲滩,清同治年间修建江堤。1931年,在35+750处溃口。中华人民共和国成立初期,堤身矮小。1954年,因内湖渍水与外江水位齐平,未曾抗洪,经30余年岁修整险,堤面标高达26.9m,宽8m,内外坡1:3,为沙壤土结构。
1988年和1990年地质勘探揭示:堤基覆盖层为沙壤土,厚1.3~2.6m,渗透系数为3.65×10-4cm/s;约在15m高程下有淤泥质壤土透镜体,整个强透水层是粉砂和粗砂,渗透系数分别为8.4×10-3cm/s和1.023×10-2cm/s,基岩顶板高程为-13.6m。
1983年6月19日~7月7日,连续降雨19天,降雨量400多mm,堤身表面土壤饱和,加之江水猛涨。7月3日,二百二长江水位为22.63m,超过警戒水位0.13m。7月11~21日,连续10天,长江水位一直在24.53~24.78m之间,整个堤背水坡22.5m以下,基本上都处于浸润线以下的饱和状态。7月11日6时25分,在35+277处,距堤脚80m处,发现孔径0.01m,射程2m的浑水射流,在水港水面以下水平射出。7时许孔径扩大为0.3m,7点30分扩大为0.8m,8时,孔径最后扩至1.4m,射程随之缩短,出水量约为0.01m3/s。7时,在35+310处距堤脚约50m稻田中,出现两个陷坑,向外翻泥水浆液,坑深1.5m和2.1m,坑面积分别为1.3m2和3.5m2。8时至次日5时,附近陆续出现6个陷坑,面积分别为1.13~3.14m2,坑深1.3~2.1m不等。
7月11日,大冶县防汛指挥部组织706人组成的突击队赶到现场投入抢险。下午6时,又组织企业职工300人增援抢险,奋战12h。12日,又组织了400多突击队员参加抢险,至下午3时,基本上控制了险情的发展。
对出现射流管涌处,采取抛石压浸方法,将碎石袋抛入港里填平港底,在此基础上,修筑直径为5m的袋土围堰,内填砂石滤料。接着对2号、3号陷坑,分小区填筑反滤台井,加压平衡,导水滤砂。为了降低内外水头差,利用地形,在35+270~470处小港和水田内筑上、下两道草袋装土围堰,堰高1m,升高堰内水位至20.66m,形成一个19260m2的围堰。
7月17日,市防汛指挥部检查了二百二险区,发现大围堰内多处鼓泡翻花,特别是9号管涌翻花冒水出水面,决定用粘土袋围堰出水面,堰内投砂石滤料,即2号围堰。2号围堰面积378m2,堰内陷孔共有7个,有的陷孔沉陷12次,遂决定用粘土草包加高加固成2号围堰,向内填砂石料,按小、中、大、中、小系列级配,填厚1.2m以上,使出水变清,沉陷趋于稳定。
7月20日13时50分,在桩号35+170,距堤脚70m的稻田中,发生了7处管涌,面积达30多m2,其中最大孔径为0.08m,出水面高度达0.15m,总出水量为O.013m3/s,这是第二个管涌群。18时许,35+150~35+270的堤脚附近,土壤严重饱和,在100多m长的排水沟里出现20多个翻沙冒水孔,并在36+200周围出现两个大鼓泡,面积约20m2,高0.4~0.5m。20时30分在35+200处,向上游扩展为直径约2m的鼓泡,高度0.3m。21时,又在35+194下游向外扩展直径为1.5m的鼓泡,高度0.2m,呈现大面积流土。此时,长江水位为24.73m。
对于管涌群,抢险方法与前面相似,即用粘土草袋筑起了5号围堰,按黄砂、瓜米石、寸口石、瓜米石、黄砂的顺序向堰内投滤料,当围堰筑至1.2m高时,堰内出水由浑变清。用四根竹管导出。对在长120m、宽10m的堤脚出现的鼓泡,采取了自上至下用寸口石、分口石、瓜米石、黄砂四级配滤料铺筑反滤平台,平台背水边缘用袋土围堰,但不封口。处理后可使出水变清,险情趋于稳定。
经过10多个日日夜夜拼搏,二百二堤段流土管涌群的抢险,共投入1.34万劳力,汽车600台班,砂石料2500m3,草袋1.01万个,填土3000m3,战胜了仅比1954年最高洪水位低0.46m的大洪水,使大冶、阳新两县33万亩农田、30万人避免了一场毁灭性的洪涝灾害。
二、出险原因
(1)二百二流土管涌群产生的根本原因,主要是该堤沙壤土覆盖层过薄(仅1.3~2.6m厚),而覆盖层下的强透水粉砂、粗砂层太厚(24.6~28.7m)造成,在长江水位超过警戒水位2.03m的情况下,产生严重渗流变形的结果。
(2)历年堤防岁修就近在内堤脚取土,形成不少坑塘,覆盖层破坏殆尽,堤脚村民挖土填屋基,70年代的旱改水,都在一定程度上削弱减薄了自然覆盖层,故巨型管涌群都出现在稻田里、水塘里,稻田标高愈低,险情愈严重。
三、可能造成的危害
如果二百二堤失守,风波港至韦源口,2万亩农田、近2万人口首当其冲;继而洪水将冲垮当时还单薄矮小的二道防线石龙头堤或王家山堤,使大冶、阳新33万亩农田村庄沦为泽国,30万人民生命财产遭受极其巨大的损失。
四、抢险措施与效果
(1)对分散孤立的管涌采取单独围堰减压导滤,个个击破,如1号、3号、4号围堰,堰面积在15~36m2。
(2)相对集中的管涌群,采取统一围堰减压导滤,聚而歼之,如2号、5号围堰各解决了一个7孔的管涌群,围堰面积为378m2和95m2。
(3)对于成片的大鼓泡,呈流土特征。与管涌同属渗流变形现象,不同的是出口的土质结构,颗粒组成。对此,采取筑透水反滤平台进行压导。
上述三种措施都取得了控制险情的良好效果,无论是围堰,还是反滤平台滤料,均按大、中、小级配,填厚1.2~1.6m,都能使浑水变清,险情趋于稳定。
至于35+270~35+470的大围堰,面积1.92万m2,虽然可大面积降低内、外水头差,但江水上升,升高围堰工程量大,堰中出现新的管涌,被迫在水下作业,增加施工难度,多费工料,效果不佳。
五、效益
保证了33万亩农田丰收,避免了约3万城镇人口转移,估计直接经济效益1.33亿元。
六、经验教训
(1)市、县各级党政军领导、干部,亲临一线坐镇指挥,及时的人力物力调度,市县密切配合,军民团结抗洪,是二百二险段管涌群特大险工抢护成功的保证。
(2)依靠水利科技人员,迅速正确制定抢险方案,采用传统的围堰(俗称燕子窝)和反滤平台解决严重的渗流变形——管涌和流土险情,是这次捡险成功的基本经验。
(3)管涌出现在吹填平台下游,未吹填的堤脚,发生大面积鼓泡、翻浆现象,证明吹填平台是治理大面积渗漏的有效方法之一。
(4)1981年在堤外抽槽筑粘土截渗墙,因无地质资料,缺乏科学计算,厚度、高度均不符合规范要求,丧失了防渗功能。
(5)往年堤防岁修在堤脚取土以及靠堤脚的旱地改水田,对这次管涌群的产生起了提前暴发和加剧险情的作用,对二百二这样的险段的堤防管理应较一般堤段更严格,以利安全度汛。
长江干堤口子河群体管涌抢险
口子河当地又称南河口,位于湖北省监利县。1998年8月,在300m堤段内共有管涌14处。
一、险情发生及出险原因
1998年8月9日,三洲联垸奉命在八姓洲扒口行洪。8月11日口子河外江水位34.2m,18年未挡过水的干堤两天陡涨5.1m,当日12时距背水堤脚32m沼泽地边缘2.5m2范围内出现10个管涌孔,孔径5~2cm,及时做了3m×5m围井三级反滤(以后统称为1号管涌孔)、设专人观察。并由50名突击队员,在口子河潭坑及边缘藕坑内拉网式巡查,先后在潭内发现三处管涌,一处距堤脚100m,孔径0.2m,孔口深lm,即5号管涌孔;一处距堤脚120m,孔径0.2m、孔口深2m,即6号管涌孔;一处距堤脚300m,孔径0.3m,孔口深3.2m,即7号管涌孔。三处都翻沙鼓水。均先采用大卵石填口减冲,再做水下三级反滤堆。8月16日一级围堰形成,先调4台机械抽水反压,后改为6台虹吸管从外江提水反压。使一级围堰的水位由27.5m抬高到29.5m,三处冒孔鼓水不带沙,起到了既控制险情,又防范新险情出现的作用,为后来处理沼泽地险情进行了外围控制。8月17~25日在潭坑边缘藕池里又先后出现8~14号7处管涌,都是采用水下反滤堆处理,此后,再将一级围堰由100亩扩大到300亩,同样抬高水位反压,一次处理成功。
二、出险原因
(1)口子河一带的长江干堤,建筑在沙基上,沙层顶部高程为27.8m,以下有6m厚的沙层,浅沙层的堤基加之倒口潭坑,为出险的内因。
(2)口子河内外水位差最高达7.4m,由于高水头的渗透压力,在堤基浅弱部位,沙层发生渗透变形冲破表层形成管涌,同时由于水流作用,沿着口门淘刷,翻沙又鼓水。
三、险情处理情况
8月11日出险后,1号管涌围井内仍少量带沙,沼泽地的群体性管涌还是没有得到控制。
8月16日,一日三变。8时25分,孔径2cm的管涌鼓水带沙,原处理的三级反滤堆下陷2.3m,孔径扩大到30cm,重做反滤堆;8时50分,刚做的反滤堆,原口门处又下陷1.5m,又重做反滤堆;17时20分,又下陷0.7m,险情在恶化。监利县尺八分指挥部迅速组织有3位高工、2位工程师参加的现场会商,将原做的反滤堆全部扒开、扒平,重做四级反滤堆,即10cm厚黄砂、3层尼龙纱窗布、20cm厚的黄砂、25cm厚的小卵石。处理后,出清水。8月16日18时25分,1号管涌孔水量减小,在围井外沼泽地又冒出了3个管涌,孔径分别为30cm、15cm、5cm,编号为2号、3号、4号,险情在发展。为防险情继续恶化,沿管涌孔周边沼泽地又做了长10m、宽5m的二级铺盖,到17日凌晨2时,终于控制了险情再度发展。随即成立了县级责任人的口子河险情观测所,固定2名科局长、3名技术人员,50名突击队员,一个连的部队安营扎寨,24h不间断观测。由工程技术人员2h一次下水摸情况,并作好险情记录。
8月17日2号、3号、4号,还是鼓水带少量的淤泥,险情仍未得到有效的控制。为了确保大堤安全,17号上午组织军民将所有沼泽地圈围起来,形成一个长54m、宽3.5m、高1.2m,计189m2的2号围堰,组织两台抽水机,当天将水位抬高到29.7m。
从8月17~20日,2号、3号、4号管涌孔是稳定的,1号管涌孔又恢复出水。8月21日2号、4号反滤堆又开始下陷,至8月23日共下陷四次,2号、4号反滤堆分别下陷3.5m、1.6m。经省、市、县专家会商,从二级围堰内把四个管涌孔隔出来,又做了一个长35m、宽1.5m的三级围堰。首先将525m2范围进行三级平铺,厚50cm,再将2号、3号、4号反滤堆扒开重做五级反滤堆,即30cm厚精筛细砂、三层纱窗布平铺、25cm厚的粗筛细砂、20cm厚精筛小卵石、10cm厚卵石。平铺和反滤堆做成后,用一台机械抽水,将三级围堰水位抬高到30.7m,水面线高出平台1m,与此同时,将原背水堤内坡和平台的导滤井全部做成三级导滤井。到8月23日口子河险情基本控制,趋向稳定。8月31日会商后,先打10个土撑,再把三级围堰加高0.5m,水位抬高至31.00m,使内外水位差控制在5m左右,险情得到了控制。这次抢险先后动用解放军官兵13000人次、劳力15000人次,消耗砂石料620t,完成土方5500m3。
四、经验教训
(1)浅沙层群体性管涌在三级反滤处理上要因势利导。三级反滤只起抑沙作用,不能专靠砂石进行反压,作围堰抬高水位反压起了重要作用,否则会处理一处又生一处,使险情扩大。口子河群体性管涌处理过程中,守险突击队员编了一个顺口溜:“三级反滤再观察,围堰抽水搞反压,根据沉陷加石砂,降伏管涌保卫家”,基本符合抢险的实际情况。
(2)口子河群体性管涌抢险的成功处理,说明了险情不可怕,而是要在“认真”二字上做文章,险情发现要及时,判断要准确,措施要得力,处理要迅速。既要控制险情的发展,又要杜绝险情的质变。
29.长江荆江大堤杨家湾管涌抢险
一、基本情况
荆江大堤杨家湾位于湖北省监利县。1998年8月30日12时,在杨家湾桩号638+400,距背水堤脚400m处发现一孔径O.50m的管涌险情,出沙2m3,涌水高出地面0.20m。堤背水面原是吹填淤区外缘的一块低洼农田,因地势低,农民弃种,已成沼泽地。1954年汛期杨家湾出现过大型管涌、内脱坡、堤身裂缝等溃口性大险。1968~1976年汛期在姚圻垴、长湖、杨家湾相继出现过大型管涌。荆江大堤加固工程的第一期、第二期对此段进行了整治,吹填平台已有120~250m宽。现荆江大堤杨家湾的堤身加培已达标,高程40.24m,面宽12m,背水平台高程31m。1998年8月17日城南最高水位曾达38.81m,8月30日出险时外江水位37.60m,出险部位高程28.50m。
二、出险原因
杨家湾堤基为细砂层,是出险的主要原因。70年代以前,出险部位都在距堤脚100m范围内,经吹填加宽、加高背水铺盖层,险情得到稳定。80年代未出险。1996年的大水也未出险。1998年的水位高,内外水头大,是出险的又一个重要原因。
三、可能造成的危害
杨家湾管涌险情地处荆江大堤的尾端,若抢护不及时,或方法不正确,造成灾害,其损失是巨大的,将直接淹没监利、洪湖及江陵的部分地区,且洪水将从洪湖漫过长江干堤进入汉江尾堤直接威胁武汉市的汉口、汉阳。
四、抢护措施及效果
抢护措施实施二条,一是围井三级反滤,二是围堰抽水反压。8月30日14时开始做直径5m的围井,高1.1m,大卵石填平洞孔分散涌水,再填黄砂0.30m,瓜米石0.25m,卵石0.20m,围井水位蓄至29.50m。与此同时,对2亩沼泽地加做围堰,高程为29.40m,蓄水位29.20m,以防险情发展。处理后观察,暂不带沙,但出浑水。经分析浑水和沼泽地的淤泥颜色相同,并有腥味,浑水是淤泥随水流带出所致。此时(17时)处理结束并测出水量0.014m3/s。到20时发现填料周围有冒沙带出,到22时,测得环形砂带内径2m;外径3m、厚0.05m,出沙量0.157m3/h。这证明第一次处理效果不够理想,决定清除直径3m、厚0.3m的反滤料,重做三级反滤,填黄砂0.2m,瓜米石0.2m,卵石0.15m,到31日0时结束。
31日6时,滤料周围又出水带沙,测得出沙量为0.116m3/h。分析第二次处理不理想的原因是:管涌冒孔处扬压力大,第一级滤料黄砂冲动,导致带青砂。再次返工重做三级反滤。8时30分开始处理,清除直径3.5m、厚0.40m范围内的滤料,然后先铺直径3m的砂布,分散水力,再填黄砂0.20m,瓜米石0.20m,卵石0.1m,并将围井水位由29.50m升至29.80m,围堰水位升至29.50m,于31日11时20分处理完毕。
31日16时观察不带沙,出浑水,但在滤料上有三处下陷,深0.05、0.10m,总面积约1m2,分析认为是填料空隙的自然调整,补填石料。
表29-1 每日8时的出水量和24h带沙量的观测记录
日期 8时的出水量(kg/s) 24h带沙量(m3) 水位(m)
9月2日 13 0.18 37.6
9月3日 9 0.13 37.44
9月4日 7 0.06 37.17
9月5日 6 0.01 36.94
9月6日 6 0.04 36.76
9月7日 4 0.005 36.62
9月1日8时观察,出水已基本变清,但仍有少量的沙和泥,此时的出沙主要在一处,也不像以前呈环形带沙。8时31分对一处带沙处(1.5m2)重做三级反滤。至16时出水比8时明显变清,带沙量明显减少,险情基本稳定。此时外江水位37.78m。表29-1是每日8时的出水量和24h带沙量的观察记录。
从观测记录看,到9月3日险情已完全稳定。9月6日的带沙量较前日增加,绝大部分是填进去的滤料沙,分析其原因是,瓜米石规格不符,粒径偏大。再对瓜米石进行筛分,用O.5cm以下的瓜米石铺在黄砂上,厚0.1m。到9月7日,观测24h带沙量仅为0.005m3。
管涌险情抢护共耗用砂石料140t,编织袋25000条,橡胶(直径6寸)虹吸管240m,抽水机械(8英寸)2台套,投入劳力4200人(含武警官兵)。
五、效益
杨家湾管涌险情抢护成功,主要是保护了江汉平原人民生命财产的安全,保护了武汉市的安全。
六、经验教训
长江之险在荆江,堤基管涌成为严重威胁堤防安全的主要隐患。杨家湾险情抢护成功的经验:
(1)查险认真,发现险情及时,为处险赢得了充裕的时间。
(2)各级领导亲临现场指挥,并且每日一次到工地,组织会商会,研究分析险情的变化,制定预案。
(3)除险方案正确,对险情的变化分析确切,方法得当。
(4)广大群众和武警战士浴血奋战。
(5)各项抢险物资齐全。砂石料、编织袋、虹吸管设备、抽水机械都能及时到位,保证了抢护方案的及时实施。
分析险情抢护的全过程和险情变化的原因,确有值得总结教训之处:
(1)对孔径大、涌水量大的管涌,应该解决扬压力大的问题,要保证第一级黄砂铺垫厚度到位。前两次处理效果不佳,其主要原因在此。
(2)做反滤料的砂石料级配要合理,