摘要：為確保蓄滯洪后庇護(hù)于安全區(qū)人民的安全，根據(jù)荊江分蓄洪區(qū)安全區(qū)涵閘預(yù)分洪中的一些實(shí)際情況，認(rèn)為安全區(qū)涵閘分洪前封堵存在著封堵的時(shí)限不具備可操作性、封堵的標(biāo)準(zhǔn)缺乏針對(duì)性、安全區(qū)涵閘的設(shè)計(jì)中未考慮分洪前填土封堵的特殊性和安全區(qū)所屬干堤潰口后對(duì)分蓄洪區(qū)影響事件的突發(fā)性等問題，為重點(diǎn)蓄滯洪區(qū)、一般蓄滯洪區(qū)已建和擬建的安全區(qū)排水涵閘的規(guī)劃與勘測、設(shè)計(jì)及分洪前封堵與突發(fā)性洪水封堵提出了具體的建議。
??????? 關(guān)鍵詞：分蓄洪區(qū)；安全區(qū)涵閘；分洪前封堵；突發(fā)性洪水封堵
??????? The Urgent Plugging of Culverts and Sluices in Safety Zones
??????? Abstract: In order to shield people from dangers in safety zones after flood diversion and detention, according to the practical situations of flood diversion exercises in Jingjiang Flood Diversion and Detention Areas, it draws a conclusion? that there are following problems: the time limit of the plugging of culverts and sluices in safety zones before diversion lacks operability, the standard of plugging lacks pertinence, the specificity of plugging before diversion when designing culverts and sluices and the suddenness of the accidents after dike breach in safety zones are not fully considered. To solve these problems, this paper puts forward some concrete suggestions on the planning and surveying, the design, the plugging before diversion and the sudden flood plugging for the culverts and sluices which have been built or are to be built in main or common flood diversion and detention areas.
??????? Key words: Flood Diversion and Detention District; culverts and sluices in safety zones; plugging prior to flood diversion; plugging for sudden floods
??????? 1．引言
??????? 根據(jù)蓄滯洪區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范（征求意見稿），重點(diǎn)蓄滯洪區(qū)、一般蓄滯洪區(qū)可新建安全區(qū)；蓄滯洪保留區(qū)不宜建設(shè)安全區(qū)。當(dāng)安全區(qū)新建穿堤排水涵閘時(shí)，涵閘設(shè)計(jì)流量應(yīng)與原設(shè)計(jì)排水流量相適應(yīng)[1]。安全區(qū)是分蓄洪區(qū)人民的最后一道屏障，而安全區(qū)涵閘則是這道屏障中最薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。分洪后安全區(qū)外無法取土，安全區(qū)內(nèi)無土可取，故分蓄洪區(qū)安全區(qū)涵閘關(guān)閉閘門后還需緊急封堵以確保安全，根據(jù)其運(yùn)行環(huán)境和當(dāng)時(shí)所處狀態(tài)，安全區(qū)涵閘緊急封堵分為分洪前封堵和突發(fā)性洪水封堵，但國家對(duì)此一直無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，易導(dǎo)致分洪前的混亂。我國的分蓄洪區(qū)主要集中在長江、黃河、淮河和海河中下游兩岸低洼平原和湖區(qū)，2010年水利部公布的《國家蓄滯洪區(qū)修訂名錄》國家級(jí)蓄滯洪區(qū)98個(gè)。水利水電工程設(shè)計(jì)尤其是防洪減災(zāi)中，關(guān)于方案的比較論證及潰口事故的研究較多[2-4]關(guān)于分蓄洪區(qū)的研究文獻(xiàn)也不鮮見[5-7]，而關(guān)于分蓄洪區(qū)安全區(qū)涵閘尤其是分洪前封堵和突發(fā)性洪水封堵的研究一直是防洪減災(zāi)中的一個(gè)空白和盲區(qū)，如何確保分蓄洪后庇護(hù)于安全區(qū)的人民的安全，是一個(gè)非常重要的課題。安全區(qū)涵閘的封堵工作極具針對(duì)性和時(shí)效性，荊江分蓄洪區(qū)作為國家級(jí)重點(diǎn)蓄滯洪區(qū)，歷史上有過2次分洪前封堵，1954年分洪前因20個(gè)安全區(qū)只有5座排水涵閘，且孔徑小，封堵過程中未反應(yīng)出明顯問題；1998年預(yù)分洪時(shí)19個(gè)安全區(qū)的22座排水涵閘中，臨洪面的16座需緊急封堵。因無相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，各級(jí)、各部門封堵的時(shí)限、標(biāo)準(zhǔn)各不相同，實(shí)施時(shí)現(xiàn)場混亂，并直接影響到排水涵閘的安全和干堤的防汛搶險(xiǎn)。隨著人口的增長和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)達(dá)，重點(diǎn)蓄滯洪區(qū)、一般蓄滯洪區(qū)新建安全區(qū)及安全區(qū)排水涵閘將越來越多，為確保分蓄洪后庇護(hù)于安全區(qū)的人民的安全，擬以荊江分蓄洪區(qū)為例，針對(duì)分蓄洪后安全區(qū)排水涵閘的封堵加以論述。
??????? 2．荊江分蓄洪區(qū)安全區(qū)涵閘分洪前封堵中存在的問題
??????? 荊江分蓄洪區(qū)歷史上進(jìn)行過2次安全區(qū)涵閘分洪前的封堵。1954年分洪前，荊江分蓄洪區(qū)20個(gè)安全區(qū)共建有0.6×0.6m箱涵3座，直徑0.8m的管涵2座，分洪前封堵的安全區(qū)涵閘數(shù)量少、孔徑小，不具代表性。本文主要就1998年荊江分蓄洪區(qū)預(yù)分洪前19個(gè)安全區(qū)所屬臨分蓄洪區(qū)側(cè)的16座安全區(qū)涵閘封堵中的問題加以探討和分析。
??????? 2.1?? 分洪前安全區(qū)涵閘封堵的時(shí)限要求
??????? 安全區(qū)涵閘的封堵必須在分洪前完成，但各級(jí)部門的要求混亂且與實(shí)際情況有很大的偏差。1998年轉(zhuǎn)移時(shí)，政府要求全分蓄洪區(qū)需轉(zhuǎn)移的人口在12h之內(nèi)完成轉(zhuǎn)移[8]，據(jù)此安全區(qū)涵閘的封堵應(yīng)在分洪令下達(dá)后12h內(nèi)完成，而荊江分蓄洪區(qū)的分洪預(yù)案規(guī)定的轉(zhuǎn)移時(shí)間為24h[8]，1998年8月6日16時(shí)技術(shù)人員接到的命令是在3小時(shí)內(nèi)完成封閘任務(wù),當(dāng)時(shí)荊江分洪區(qū)有33萬人需在24小時(shí)內(nèi)轍離轉(zhuǎn)移到鄰近四縣去，人心失散，16座臨分蓄洪區(qū)側(cè)需及時(shí)封堵的安全區(qū)涵閘,無一處能按標(biāo)準(zhǔn)、按時(shí)間完成。
??????? 2.2? 分洪前安全區(qū)涵閘封堵的標(biāo)準(zhǔn)要求
??????? 荊江分蓄洪區(qū)設(shè)計(jì)蓄洪水位42.00m（吳淞高程，下同），安全區(qū)圍堤堤項(xiàng)高程41.00～45.96m，地面高程36.00～43.00m，安全區(qū)涵閘底板高程33.00～37.59m。1998年安全區(qū)涵閘封堵的標(biāo)準(zhǔn)要求為：因無條件做擋水試驗(yàn)，為確保安全，在閘門關(guān)閉后，對(duì)四周止水橡皮輔以棉絮堵塞，再填土料及袋土封堵，填至高程42.50m，上部平臺(tái)超出閘門兩側(cè)范圍應(yīng)不小于2m，上部平臺(tái)寬5m，坡度1:2。即使在15天后，當(dāng)時(shí)的16座臨分蓄洪區(qū)側(cè)需及時(shí)封堵的安全區(qū)涵閘,也無一處能按此標(biāo)準(zhǔn)完成。
??????? 2.3? 封堵過程及封堵后出現(xiàn)的問題
??????? 從1998年荊江分蓄洪區(qū)預(yù)分洪時(shí)吳達(dá)河安全區(qū)涵閘的封堵來看，分洪前安全區(qū)涵閘的封堵中及封堵后出現(xiàn)的一些問題至今仍然存在。
??????? 吳達(dá)河安全區(qū)圍堤堤項(xiàng)高程44.30m，地面高程37.00m，安全區(qū)涵閘底板高程34.25m，孔徑1.7×1.0 m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼平面閘門。
??????? 吳達(dá)河安全區(qū)涵閘在1992年的公安縣荊江分蓄洪區(qū)安全區(qū)圍堤、涵閘普測普查中就存在螺桿欠長，閘門關(guān)不到位，底止水距底板2cm；角止水、兩邊側(cè)止水橡皮漏水；閘首段頂板上的漿砌塊石擋土墻斷裂，裂縫4條，最大縫寬8毫米。閘身及上下游渠道、消力池淤積，底板和閘身頂部情況皆不明朗及無搶險(xiǎn)預(yù)備土、欠分洪預(yù)備土等問題。
??????? 分洪前安全區(qū)涵閘封堵工作實(shí)施時(shí)，對(duì)底止水距底板2cm的空隙和角止水、兩邊側(cè)止水橡皮輔以棉絮堵塞，先填散土，再填壓袋土。堤內(nèi)外皆為水田，附近可取土源不足，主要土場距涵閘約1200m，人工開挖，填堵的土料由農(nóng)用車運(yùn)到堤頂后，再由人工裝袋轉(zhuǎn)運(yùn)至閘室胸墻上的平臺(tái)后拋擲于閘門前的底板上。夜間無照明設(shè)施。封堵工作從8月6日16時(shí)開始，至8月8日13時(shí)技術(shù)人員得到指令暫停安全區(qū)涵閘封堵工作，閘門前的外填封堵只進(jìn)行到高程約36.00m，坡度約1:1.5。直到后來在部隊(duì)的幫助下，才填至高程37.50m，坡度約1:1.8。
??????? 封堵中閘首段頂板上的漿砌塊石擋土墻裂縫逐漸擴(kuò)大，最后擴(kuò)展為20毫米。從1992年安全區(qū)涵閘的普查到2011年的調(diào)查，仍有73% 的涵閘欠分洪預(yù)備土需臨時(shí)尋找土源取土填箱封閘；65%的涵閘無上下設(shè)施及圍欄需臨時(shí)借木梯上下工作；4.3%的涵閘無止水橡皮，需臨時(shí)領(lǐng)取、切割、安裝或用棉絮緊急堵塞；分洪前遇上這些問題,極易耽誤時(shí)間，十分被動(dòng)。
??????? 3．分洪前安全區(qū)涵閘封堵的分析
??????? 3.1? 分洪前安全區(qū)涵閘封堵的時(shí)限
??????? 根據(jù)中國水利水電科學(xué)研究院災(zāi)害與環(huán)境研究中心對(duì)荊江分蓄洪區(qū)所作的風(fēng)險(xiǎn)分析研究[9]表明，洪水從分洪閘到楊家廠安全區(qū)需2～3d，到八家鋪安全區(qū)需4～5d，分洪前安全區(qū)涵閘封堵的時(shí)限要求如果按洪水的傳播過程，并結(jié)合每座涵閘的地形地貌、結(jié)構(gòu)形式來確定，更具可操作性。如果直接把所需的分洪預(yù)備土就近堆放，更能大大縮短封堵的時(shí)間。
??????? 3.2? 分洪前安全區(qū)涵閘封堵的標(biāo)準(zhǔn)
??????? 荊江分蓄洪區(qū)設(shè)計(jì)蓄洪水位42.00m，但填筑要求按超設(shè)計(jì)蓄洪水位0.5m，填筑標(biāo)準(zhǔn)高程定為42.50m只是一種理論上的想法。從歷史情況看，各安全區(qū)歷史最高蓄洪水位并不一樣。如荊右的埠河安全區(qū)歷史最高蓄洪水位42.56m，雷州安全區(qū)歷史最高蓄洪水位42.44m，斗湖堤安全區(qū)歷史最高蓄洪水位42.00m；虎左的義和安全區(qū)歷史最高蓄洪水位42.49m，水月安全區(qū)歷史最高蓄洪水位42.27m，故僅按設(shè)計(jì)蓄洪水位來確定封堵平臺(tái)的高程標(biāo)準(zhǔn)是不夠客觀、全面和充分的，缺乏一定的針對(duì)性。
??????? 3.3? 分洪前安全區(qū)涵閘封堵的安全核算
??????? 分洪前安全區(qū)涵閘封堵時(shí)填筑的平臺(tái)平均高度約7.5m，遠(yuǎn)大于按正常蓄水位組合計(jì)算的水重，從水閘設(shè)計(jì)規(guī)范[10]看，在正常蓄水位情況和設(shè)計(jì)洪水位情況下,分別按正常蓄水位組合和按設(shè)計(jì)洪水位組合計(jì)算水重,靜水壓力,揚(yáng)壓力及浪壓力；在校核洪水位情況下，按校核洪水位組合計(jì)算水重,靜水壓力,揚(yáng)壓力及浪壓力?？梢娀竞奢d組合和特殊荷載組合均未考慮安全區(qū)涵閘封堵時(shí)閘前填土的荷載，如果設(shè)計(jì)中將閘前填土的荷載列入規(guī)范中其他出現(xiàn)機(jī)會(huì)較少的荷載考慮，則是安全的，否則應(yīng)根據(jù)核算結(jié)果在保證閘室穩(wěn)定的前提下，確定閘前填土封堵的標(biāo)準(zhǔn)或方式。而實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員因不了解安全區(qū)涵閘分洪前排水和分洪時(shí)關(guān)閉并于閘門前填土封堵的雙重需要，水閘設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)此也無明確規(guī)定，故往往將安全區(qū)涵閘當(dāng)做一般排水閘來設(shè)計(jì)，很少會(huì)考慮到安全區(qū)涵閘分洪時(shí)還需要填土封堵這一情況。從吳達(dá)河安全區(qū)涵閘封堵中出現(xiàn)閘首段頂板上的漿砌塊石擋土墻裂縫擴(kuò)大的問題看，至2012年5月止，現(xiàn)有的17座臨分蓄洪區(qū)面需及時(shí)封堵的安全區(qū)涵閘地質(zhì)條件不同、結(jié)構(gòu)形式不同、設(shè)計(jì)和施工的年代不同、封堵時(shí)各閘填土后所受的荷載也不同，故有必要就安全區(qū)涵閘的特殊性做填土后的安全核算。
??????? 4．突發(fā)性洪水封堵與安全核算
??????? 突發(fā)性洪水是指由于防洪工程失事而造成的洪水。突發(fā)性洪水的洪峰流量、洪水流程、沿程流量、水位具有相當(dāng)?shù)碾S機(jī)性。為盡量控制災(zāi)害范圍，最大限度地減少災(zāi)害損失，對(duì)現(xiàn)有17座臨分蓄洪區(qū)側(cè)的安全區(qū)涵閘所屬的15個(gè)安全區(qū)，應(yīng)考慮各安全區(qū)所屬干堤潰口后,洪水沖進(jìn)、淹沒安全區(qū)時(shí)，安全區(qū)涵閘腹背受水的可能性。為將險(xiǎn)情與損失控制在局部范圍，出現(xiàn)突發(fā)性洪水后的第一決策是人員的轉(zhuǎn)移和安全區(qū)涵閘的關(guān)閉與封堵，以免分蓄洪區(qū)未分洪而遭滅頂之災(zāi)。從荊江分蓄洪區(qū)所屬安全區(qū)涵閘的現(xiàn)狀來看，設(shè)計(jì)人員并未考慮防洪工程失事后，安全區(qū)涵閘需緊急關(guān)閉與封堵這一現(xiàn)實(shí)問題，各安全區(qū)涵閘內(nèi)側(cè)均無閘門槽和搶險(xiǎn)截流閘門及啟閉設(shè)施，從水閘設(shè)計(jì)規(guī)范[10]看，對(duì)突發(fā)性洪水中安全區(qū)涵閘搶險(xiǎn)時(shí)的緊急關(guān)閉與封堵也未考慮，同樣存在填土后的安全穩(wěn)定核算問題。
??????? 5結(jié)語
??????? 從歷史情況和荊江分蓄洪區(qū)安全區(qū)涵閘的現(xiàn)狀看，安全區(qū)涵閘分洪前封堵的時(shí)限不具備可操作性，分洪前封堵的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)缺乏針對(duì)性，安全區(qū)涵閘的設(shè)計(jì)中也未考慮分洪前填土封堵的特殊性，更未考慮安全區(qū)所屬干堤潰口后對(duì)分蓄洪區(qū)影響事件的突發(fā)性。從最不利因素及防患于未然的角度出發(fā)，建議分蓄洪區(qū)安全區(qū)涵閘的緊急封堵方案設(shè)計(jì)宜作如下考慮：
??????? （1）蓄滯洪區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范或水閘設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)對(duì)安全區(qū)涵閘封堵時(shí)閘前填土的荷載做明確規(guī)定；臨分蓄洪區(qū)側(cè)的安全區(qū)涵閘內(nèi)側(cè)均無閘門槽，更無搶險(xiǎn)截流閘門和啟閉設(shè)施，在結(jié)構(gòu)布置上應(yīng)考慮突發(fā)性洪水發(fā)生后的應(yīng)急措施。
??????? （2）對(duì)有條件筑月堤的安全區(qū)涵閘，可建不低于當(dāng)?shù)貧v史最高蓄洪水位或與涵閘堤項(xiàng)高程等高的月堤,既解決了分洪前封堵的時(shí)效與質(zhì)量問題，還可消除或減小滲透破壞對(duì)堤、閘的影響,更可抵御風(fēng)浪對(duì)安全區(qū)圍堤的直接沖擊，可做為分洪后安全區(qū)涵閘的第一道防線。
??????? （3）對(duì)無條件筑月堤的安全區(qū)涵閘，應(yīng)充分考慮安全區(qū)涵閘封堵時(shí)閘前填土的荷載，根據(jù)荷載核算結(jié)果在保證閘室穩(wěn)定的前提下，結(jié)合各安全區(qū)歷史最高蓄洪水位確定封堵平臺(tái)的高程標(biāo)準(zhǔn)。測繪臨分蓄洪區(qū)側(cè)安全區(qū)涵閘平面圖和橫斷面圖, 按封閘標(biāo)準(zhǔn),事先打樁放樣，做好分洪前封閘的技術(shù)準(zhǔn)備工作；同時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算外堵截滲平臺(tái)所需土方及編織袋，根據(jù)各安全區(qū)涵閘的實(shí)際情況，在閘室附近臨分蓄洪區(qū)一側(cè)備好分洪預(yù)備土及照明設(shè)施，做好分洪前封閘的物質(zhì)準(zhǔn)備工作；根據(jù)工程量的大小和封堵的時(shí)限，確定所需的人、材、機(jī)的數(shù)量，做好分洪前封閘的組織準(zhǔn)備工作；綜合考慮以上各方面的因素，按關(guān)鍵線路或事故樹分析結(jié)果，據(jù)此確定安全區(qū)涵閘的封堵時(shí)限。
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