杜蒙嫩干堤防建设与思考

徐彦峰，夏 杰，陆 岩

(1.杜蒙农业综合开发办，黑龙江，杜蒙162200;2.杜蒙自治县水务局，黑龙江杜蒙162200)

1 杜蒙嫩干堤防现状及存在问题

1.1 杜蒙嫩干堤防现状

杜尔伯特蒙古族自治县(以下简称杜蒙县)堤防北起杜蒙县江弯乡拉海村，南至腰新乡兴隆村，与肇源县堤防相接，包括6个堤段:拉海堤、绰六堤、大排排堤、官地堤、兴隆堤、巴彦花堤，全长46.21 km。经应急度汛加固后，防洪标准达到20 a一遇(其中巴彦花堤未建)，拉海堤堤顶宽8 m，其它堤防堤顶宽6 m，土堤上下游边坡均为1∶3，砂堤上游边坡1∶4，下游边坡1∶5。

杜蒙嫩干堤防大部分是从民堤发展而来的，缺乏统一的规划设计。堤防堤身断面瘦小，堤顶偏低，堤顶安全超高不够，经过历次抢险，堤前后坑塘较多，抢险困难且大部分没有生物防浪措施，综合防洪能力仍很低。

1.2 嫩干堤防98水毁险情

1.2.1 堤后散浸脱坡

堤身断面单薄，堤坡较陡，堤身透水性强，另外堤防大部分是在民堤上形成的，清基不彻底，堤段结合部压实不紧密，由于砂堤下游堤坡的出逸比降大于允许比降而产生渗透破坏，从而引起背水坡脱坡。

1.2.2 堤基管涌、流土

堤防有多数地基为砂基和双层地基，当砂基土堤部分出现后坡渗水，堤后地面渗流出逸比降不能满足允许比降，或双层地基上复弱透水层不能满足抗浮稳定要求时，出现管涌、流土等险情，由于现有堤防筑堤多为就近取土，堤防前后形成许多坑塘，汛期渗漏严重，危及堤防安全。

1.2.3 堤防决口

堤防决口86处，出险159处，其中杜蒙县拉海堤决口4处，1+330～1+480决口，长150 m，冲坑深6.0 m，1+876～2+121段决口，长245 m，冲坑深12 m;绰尔堤决口10处，其中0+700～0+892段，长192 m，冲坑深14.55 m。

堤防决口主要发生在粉细砂、细砂堤段，决口段堤防堤顶高程偏低，断面单薄，防洪能力低，洪水期堤前坡受风浪淘刷脱坡，后坡散浸脱坡。还有一部分是洪水位超过堤顶产生浸堤导致垮堤。

1998年特大洪水后，对嫩江干流堤防做了《应急度汛防洪工程设计》，一般堤防洪水标准为20 a一遇，县城为50 a一遇，堤高在4～6 m，土堤迎水坡1∶3，砂堤1∶4，背水坡土堤1∶3，砂堤 1∶5。

2 杜蒙嫩干堤防建设

杜蒙堤防是嫩江干流防洪工程的重要组成部分，是杜蒙县最重要的防洪设施，杜蒙堤防主要保护杜蒙县和全国著名的石油化工城市大庆市，是杜蒙县生命财产的重要保证。根据历史文献、洪水调查和实测资料分析，自1794～1998年205 a间，嫩江曾多次发生大洪水或特大洪水，其中以1998年大洪水造成损失最为严重，使得耕地受淹，房屋倒塌毁坏，工业、交通、运输受损，直接和间接损失很大。

防洪工程建设以堤防建设为基础，随着国民经济的进一步发展，社会财富大量增加，洪水灾害越来越大，对防洪要求越来越高，迫切要求提高江河的防洪能力和标准。建设高标准堤防工程，保护两岸人民生命财产安全，保障松嫩平原农业稳产高产，促进国民经济持续稳定发展。

因此，杜蒙县针对1998年嫩干特大洪水堤防所暴露出来的主要问题，在’98洪水后应急度汛修复工程建设的基础上进一步提高建设标准，以增强整体防洪能力。

2.1 嫩干堤防工程提高标准建设

杜蒙嫩干堤防江段由于开发较晚，调查到的历史洪水只有1932年，江桥洪峰流量为15 600m3/s，大赉为14 600 m3/s。实测大洪水年份为1998年，江桥实测洪峰流量为26 400m3/s，大赉实测洪峰流量为16 100 m3/s，还原后洪峰流量为22 100 m3/s。

根据嫩江下游江桥和大赉水文站插补延长后的水文系列(江桥93 a，大赉47 a)加1932年历史洪水组成不连续系列进行频率计算。历史洪水的重现期分段处理:1998年洪水为1794年以来首位洪水，重现期为205 a一遇;1932年为1905年以来第二位洪水，重现期为47 a一遇。经本段各时段及上、下游洪水参数合理性检查后确定单站洪水参数，并根据江桥和大赉之间洪水的递减趋势内插出江桥下游各段的设计流量。确定嫩干堤防各设计规模:

杜蒙嫩干堤防设计洪峰流量为:设计标准P=2.86%(35 a一遇)，相应流量13 600m3/s。

杜蒙嫩干堤防设计防洪标准:杜蒙堤防为Ⅱ级堤防，按35 a设计水位标准修建，尼尔基水库建成后提高到50 a。

2.2 堤防工程设计

2.2.1 堤线布置

杜蒙堤防现已基本形成，原堤线走向基本合理，本次堤防建设主要是加固、扩建、加高培厚堤防断面，提高防洪标准，堤线尽量利用现有堤线。新增加巴彦花隔堤。

2.2.2 堤身断面设计

1)基本堤型设计:杜蒙堤防堤型共4种:黏性土堤、砂性土堤、混合堤及复合堤，堤顶宽8 m，背水坡堤顶以下3 m处设宽6 m的马道(拉海堤堤顶宽10 m，不设马道)。土堤上下游边坡均为1∶3，砂堤及混合堤上游边坡1∶4，下游1∶5，复合堤上游边坡为1∶3，下游边坡为1∶5。堤内填塘至一般地面，堤外设宽30 m，厚约0.5 m的防浪林台。

2)堤顶超高设计:根据《堤防工程设计规范》中计算公式和参数，计算了不同风速、不同吹程、不同边坡、不同护坡形式和不同设计标准的波浪爬高和风壅水面高，加上安全加高，得出堤顶超高值为2.26～2.75 m。考虑堤前设有30 m宽的防浪林，削减浪高的作用很大，参考历次设计成果，对于Ⅱ级堤防超高采用2.0 m。

2.2.3 堤身抗滑稳定计算

不同的堤型计算方法不同，对于土堤采用上下游按圆弧滑动法计算;砂堤与混合堤按上下游直线法计算;分区复合断面堤上游按圆弧滑动法，下游用直线法计算。

由于嫩江洪水退水缓慢，最大退水速度每天仅20 cm，因此不计算水位骤降情况。只分为两种情况计算，一种情况是水位取1/3堤高时计算上游稳定，另一种是取上游设计洪水位时计算下游坡稳定。

2.2.4 穿堤建筑物布置

穿堤涵闸位置选择在水流流态平顺，岸坡稳定的地方。由进口、涵洞、闸室、消力池、海漫等部分组成，涵洞轴线与堤防轴线垂直。根据进口不同地形条件:拉海引水闸进口为埋管引水开敞式箱型前池。绰六引水闸、官地排水闸进口为U型槽结构，U型槽前做一段预制混凝土板护砌。官地引水闸进口为一字型挡土墙，挡土墙前做一段预制混凝土板护砌;引水涵及排水涵均采用无压方涵结构，此结构刚度大、体型轻、结构布置对称。方涵底板厚50 cm，侧墙及顶板厚40 cm，涵洞每9 m设一伸缩缝，分缝处设止水，涵洞临江侧出口设置防洪闸。引水出口及排水出口设置消力池和海漫等消能设施。

3 加大堤防建设科技力度

杜蒙嫩干堤防发展到今天，是几代人辛勤劳动的结晶，也是几代人经验的总结，从就近取土到填塘固基，从“蓄洪垦植”到“退田还湖”，这既是自然演变的必然，也是人类认知的必然。今后的堤防建设我们更应放眼未来，尊重科学，积极引进符合嫩干堤防治理实际情况的新技术、新工艺、新材料，提高堤防建设的科技含量。

3.1 基础处理

杜蒙嫩干堤防存在3种堤基。对于土基不需要处理，砂基和双层堤基易出现渗透破坏，现经计算砂基平均比降满足允许平均比降要求，不需要做处理，出逸比降不满足要求，采取压渗措施。双层堤基弱透水层受承压水头作用，当上层弱透水层在承压水头作用下不能满足浮起稳定要求时产生流土型破坏，为此对双层堤基采取堤脚后作盖重。

3.2 堤身防渗

嫩干堤防堤身组成比较复杂，在堤身的渗流设计中，为安全起见，在计算堤身浸润线时，均按不透水地基考虑。计算堤身平均比降，使堤身平均渗流比降小于堤身土内部允许比降要求。计算堤后坡出逸比降，使堤后坡出逸比降小于堤坡允许比降。经计算堤身平均渗透比降，一般均可满足允许比降要求，但对砂性土堤，堤背坡浸润线出逸点以下堤边坡采用m2=1∶5多不能满足渗流作用下的稳定要求，为防止浸润线以下散浸脱坡应采取一定的工程措施。为使浸润线不在下游堤脚逸出，应急渡汛设计中在堤后坡脚设软体排水管，凡应急度汛已采用软体带反滤排水管设施的堤段，本次设计仍采用排水管。1996年在双茶堵口复堤建设中采用外铺盖防水复合柔毡防渗，效果较好，1998年麻塘垸堤防加固再次采用。

3.3 堤岸防护

杜蒙堤防达标初设的标准为35 a一遇洪水设计。本次护坡原则是:对于迎风顶流，遭受洪水冲刷塌坡严重，1998洪水期间的险工弱段采取工程护坡措施。护坡结构型式采用预制板尺寸75 cm×50 cm×15 cm，混凝土强度等级为 C20，混凝土板对于砂堤下铺设复合土工膜，对于土堤下铺设无纺布，土工膜顺坡方向铺设，铺设前应清坡。

对于堤岸受风浪、水流作用，发生冲刷破坏的地方，河道弯肘处受水流顶冲的岸滩，临近堤脚发生水流垂直切割的岸滩，直接威胁堤防安全的河段采取护岸措施。以保证控制、调整水流，稳定岸线，保护堤防的安全。护岸及护滩工程以枯水位分界，在枯水位以上0.5 m采用现浇混凝土板或预制混凝土板，枯水位以下采用钢筋石笼。

3.4 堤防隐患探测

杜蒙嫩干堤防建设要树立修重于防、防重于抢的思想。利用现代高科技仪器，在冬修或汛前加强堤防隐患探测并进行处理，既可降低投资，又可减小防洪风险。

4 加强堤防管理，提高堤防效益

加强堤防管理是充分发挥堤防防洪能力的重要举措。首先是严格堤防执法，严格执行堤防管理的有关规定，在堤防保护区内禁止不利于堤防安全的行为，坚决拆除违章建筑;其次是加强堤防维护，包括高杆杂草的清除、堤形堤貌的培修、防汛道路的畅通等，以利于查险、抢险，充分发挥堤防的防洪效益。