2013年都江堰古法下杩截流记

2015-04-05 14:36吴平勇
四川水利 2015年4期
关键词:竹笼外江暗渠

吴平勇

(四川省都江堰管理局渠首管理处,四川 都江堰,611830)

2013年7月,我省多个地区连续出现强降雨,相继引发山洪、泥石流、滑坡等自然灾害。都江堰从7月8日晚8点到11日早8点,累计降雨量最大地方达到1000mm以上,接近一年的总降雨量。同时都江堰上游也普降暴雨,虽经紫坪铺调蓄,但迭加白沙河的暴雨洪水后,流量仍接近3000m3/s,给都江堰水利工程造成多处破坏,加上都江堰三大工程及内江干渠已有11年未维修,因此决定对都江堰内江实施断流大修。断流主要采用千年传承的古法杩槎进行,本文介绍如下。

1 2013年杩槎截流方案

历史上几乎每年都要对内、外江进行维修,1974年外江闸建成后,外江断流通过外江闸调度,内江由于没有制口设施,基本沿用杩槎截流来实施断流维修。据资料记载1921年至1992年内江共断流50次,平均不足一年半断流一次。1992年以后,内江凤栖窝河段冲淤变化趋于平衡,淤积体不致影响春灌期内江进流,同时内江各干渠工程完好,淤积减少,内江可以延长断流期限,到了2002年即十年以后才对内江进行断流维修。2013年7月中旬,都江堰反复遭受暴雨洪水的破坏,内、外江出现多次水毁,经及时抢险虽然遏制了险情的进一步扩大,保证了都江堰工程安全度汛,但必须在冬修时对水毁工程予以及时修复,遂决定于当年冬对内江实行断流。

根据内江水情和河势,充分利用鱼嘴前岷江河道中内、外两江自然形成的鱼脊式低滩和岷江中分隔大河与漂木小槽的白丈堤河心吊埂,从鱼嘴向上游采用杩槎与土石围堰相结合的方式与白丈堤河心吊埂尾部相接,形成纵向围堰,同时在白丈堤河心吊埂上端采用竹笼堆砌方式作横向围堰将漂木小槽封断。由此,漂木小槽的横向竹笼围堰+白丈堤河心吊埂+杩槎并土石围堰形成了封闭圈,将内江进口完全隔断,达到内江断流的目的。其中,漂木小槽竹笼围堰长50m,杩槎长70m,土石围堰长130m。

成都是四川省的特大中心城市,都江堰向成都市供水分秒不能中断,内江断流以后,向成都市供水的任务由1964年建的工业引水暗渠承担。因此,断流方案中还包括在外江外金刚堤尾的工业引水暗渠进口的河道上,设置一道拦水低坝,保证内江断流期间被排入外江的水量能引进工业引水暗渠。拦水低坝设置于外江工业引水口后,平面上呈剪刀形布置,坝长118m,坝高1.8m,全部采用竹笼砌筑,竹笼横顺相丁,相互嵌牢,以加强竹笼低坝的整体性。

因此,2013年冬内江截流方案,由鱼嘴以上

吴平勇:2013年都江堰古法下杩截流记

的漂木小槽竹笼围堰、白丈堤河心吊埂、杩槎并土石围堰封闭圈和外江闸下游河道内工业引水暗渠进口前竹笼拦水低坝组成,内江断流期间成都市供水由工业引水暗渠承担。

2 杩槎截流面临的困难

杩槎截流作为都江堰传统技法,已有上千年的历史,经过杩槎技工的代代相传,延续至今。过去由于社会经济条件所限,都江堰工程大多采用干钉卵石、竹笼护坡等型式,工程标准低,难以抵御洪水冲击,经常出现水毁,几乎每隔一两年都江堰就要断流维修,因此民间存有大量的杩槎截流所需的技工。但随着社会经济的发展,都江堰工程越来越多地采用现代工程技术,混凝土、钢结构、浆砌卵石等大量运用于都江堰渠首工程,工程标准高,抵御洪水的能力强,都江堰大修的间隔时间越来越长。同时社会的发展使周边农村中年轻的劳动力纷纷进城务工挣钱,逐渐脱离与治水修河有关的生产劳动,杩槎截流多年才可能遭遇一次,懂得杩槎截流技术的技工年龄越来越大,人数越来越少,这是我们在事隔11年后再次实施杩槎截流所面临的第一个困难。

其次杩槎截流所需的配套设备、物资材料、独特的工具等是我们所面临的第二个困难。载运的钢船已存放11年,船底及侧板锈蚀严重,要在正式下杩前完成安全鉴定和般体维修。杩槎截流所需的地方材料如10万kg竹子、150箭杩脚料、谷草8t等,船上用的橹杆、找杆、缆绳桩等要全部提前采买制作到位,所需的特制工具还要找当地铁匠专门进行打制。同时,还要尽快组织民间技工编制纤藤、竹笼、碗儿兜、座兜,保证下杩的需要。

第三个困难是下杩槎期间受上游流量变幅影响。紫坪铺建成以前,岷江上游来水比较有规律,在冬季的12月份至次年的3月份年流量较小,平均流量在120m3/s~200m3/s,流量变幅不大。都江堰冬修一般安排在这个时间段进行,下杩槎也基本在这样一个流量规模下操作。但2013年下杩槎需要面对紫坪铺水电站冬季调峰运行的影响,水量变幅在150m3/s~400m3/s之间,水位涨落对于杩槎工准确判断水下河槽以确定每栋杩槎入水位置带来很大影响,并且历史上基本没有过在上游来水达400m3/s时下杩,流量增大后河道水位抬高对杩槎的稳定性也构成较大的威胁。

3 精心组织、创新实施,确保按时完成杩槎截流

3.1 提早谋划、排出节点

内江截流时间定于12月10日上午10时,内江断流后必须立即同步启动工业暗渠引水,以保证成都市供水分秒不停。因此,首先在12月10日内江主河道杩槎合龙闭气前完成外江河道拦水低坝,将水通过工业引水暗渠引入柏条河,实现在内江断流时向成都市输水的无缝衔接,同时调试好进出口流量,不能出现流量大小的波动。其次要提前完成漂木小槽竹笼围堰,截断漂木小槽来水,使内江左岸与白丈堤河心吊埂连通,漂木小槽围堰兼作临时交通道,便于材料、机具进出,从白丈堤河心吊埂尾部上游向下游方向进占土石围堰。利用岷江右岸外江闸前杩脚沱复式护岸前沿平台作为纤藤编制、杩槎绑扎的工作场地以及临时船用码头,用船将杩槎运至河中从鱼嘴向上游进占,与从上游向下游进占的土石围堰合龙,最终完成内江截流。

根据以上分析,找出重要节点,控制分段工期,确保整体推进。2013年7月下旬,利用防汛抢险的机会,提前完成地锚、牵引等装置性设施的埋设;8月下旬完成各种地方材料的市场询价和采购,9月10日竹木材料进场,开始竹笼纤藤编制;9月16日至10月9日完成对截流船只船舷钢板、龙骨更换、船舷桩复位、整体除锈、喷漆修复工作,10月23日船只入水作业;10月15日至10月23日,完成外江(工业引水镇底前)竹笼拦水低坝;10月24日至10月31日,完成岷江左岸漂木小槽竹笼围堰。11月1日开始鱼嘴前的杩槎截流,12月10日完成杩槎与土石围堰合龙闭气,正式完成内江截流。

3.2 精心组织、分工协作

为了按时、准确、安全实施本次内江断流工作,成立技术组、后勤组、协调组、安全组,指定专人负责,各司其职、各负其责,每天都要研究材料消耗、竹笼编制、工作节点的预计进度与实际进度,随时掌握上游来水情况,抓好工序衔接,争取有利时机,有效控制节点,协调有序推进。

3.3 及时应变、创新方法

从第一栋杩槎入水至截断内江的40天内,上游紫坪铺电站共发生调峰运行112次,平均每天近3次。虽然事前对水位涨落有所准备,但实际工作中还是带来很大影响。11月26日早上,工人们正在对已经入水的杩槎进行压盘、插签时,紫坪铺电站调峰,突然上涨的水位使尚未完成压盘的杩槎出现杩脚断裂、三栋杩槎向下游推移。杩槎围堰本是利用每栋杩槎迎水面的杩脚相互交叉形成链式结构,在平面上布置成拱形以抵抗水压力,如这三栋杩槎发生倾复,可能形成多米诺骨牌效应,冲毁已经联成整体的杩槎围堰,在杩槎上工作的工人可能落水遇险,本次古法杩槎截流将彻底失败。针对突发的险情,现场立即组织全面排查受损情况,加固受损杩槎,改变传统做法,在杩槎三脚内加装座兜增加杩槎稳定性。同时部分开启外江闸泄水降低杩槎的挡水位,同时还要保证通过工业暗渠供向成都市的流量不得因开启外江闸泄流而减小。同时在鱼嘴处安装水位报警装置,设定安全水位和保证内江供水的最低水位,一经超限,授权外江闸值班人员立即开闸泄水,保持水位在安全水位和最低供水水位之间,同时向管理局水调中心报告。

因为杩槎立于水中时,只要杩槎前不封檐梁搪黄泥,杩槎可以继续过流。2002年内江断流时,就是利用杩槎的这个特点,先期实施了杩槎与土石围堰的合龙,在靠近外江闸端预留了三栋杩槎过流,作为内江断流前向成都市供水的通道,最后才实施闭气作业。本次截流时发现岷江河道滩槽有所变化,预留三栋杩槎过水量流量较小,不能满足成都市的供水要求。预留三栋杩槎处的外江侧向内江的水流流速较快,最后闭气时人工操作难度加大。因此我们将闭气口选在杩槎上游的土石围堰段,既保证了杩槎合龙前向成都的供水,又充分利用机械化施工的强度。12月10日上午10∶00开始,仅用2小时即完成了杩槎围堰的合龙闭气,内江正式被截断。

4 坚持“以人为本”理念,切实保障安全

随着社会的发展,“以人为本、尊重生命”的意识已深入人心,必须把人的生命安全放在首位。因为古法下杩更多的使用人力,依赖土法和经验,也没有科学的技术标准和施工规程,加上这次古法截流,社会关注度非常高,多家媒体齐聚都江堰进行现场报道,这些因素都对本次截流提出了更高要求,因此保障本次杩槎截流安全施工尤为重要。

本次古法截流运送杩槎的钢船为非机动船,靠预置在上游河岸上的地锚进行牵引,左右摆渡,船上配置了船工、绑杩工、下杩工、杂工等20余人,最大的安全隐患是船只倾覆、人员落水。要保证施工的绝对安全,除了编制各种应急预案,不断强化工人的安全意识外,本次古法截流过程中还专门设置了四级防护措施。第一级是所有水上作业人员必须配备救身衣,运杩槎的钢船上配备救身圈,如有人员不慎落水,立即由船上人员抛投救生圈,救生圈上绑有绳索可以拉回。第二级是设置了救生竹筏,由经常在江河中撑筏的筏工驾驶,竹筏在水中速度可达3m/s~5m/s,如第一级救援失误,则立即施救。第三级是在下游河道设置两道跨河救生索,救生索接近水面,索上绑有非常醒目的红色旗帜,如第二级救援失误,则身穿救生衣的落水水员也可靠自身的力量抓住救生索,为进一步的救援争取时间。第四级是设有专人沿河巡视,手持竹杆,竹杆一端绑有绳索,可以像标枪一样抛投,如第三级救援失误,则由救援人员沿河向落水人员反复抛投救身竹杆,一旦落水人员抓住即可获救。

5 结语

2013年冬都江堰杩槎截流虽然面临很多困难,但参与其中的各级领导和技术人员都以认真务实的态度,向民间艺人和工人群众虚心学习,从2013年9月10日第一批材料进场到11月1日第一栋杩槎下水,12月10日杩槎围堰合龙闭气、内江断流再到2014年1月8日内江开水,总历时120天,通过精心组织、统筹协调、有序推进、环环紧扣,圆满地完成了杩槎截流任务,都江堰千年传承的古法杩槎截流再一次真实再现,标志着这门古老的河工技术得到都江堰水利人的代代传承,也将作为都江堰水文化的重要组成部分而继续流芳千古。■

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