王 滨
(海河水利委员会防汛机动抢险队,天津 300170)
防汛抢险技术预案编制浅谈
——以海河流域涵闸为例
王 滨
(海河水利委员会防汛机动抢险队,天津 300170)
编制抢险技术预案是从容应对防汛抢险的重要措施。抢险技术预案需有法可依、有据可循,且合理选择险情处理方式、估算所需人员、物料数量,做到有序组织。预案内容应简明扼要、通俗易懂、图文并茂,使参加防汛抢险的工作人员拿到预案一看就懂且能操作。
防汛抢险;涵闸工程;预案编制
历次防洪抢险经验表明,抢险技术预案是减轻洪水灾害的重要措施,是防汛非工程体系的重要部分,是变被动防洪为主动防洪的重要举措。随着国家经济建设发展,各地防汛体系建设需求不断提高,同时防洪形势日益严峻,迫切需要不断完善、创新防洪预案、提高防汛科技含量,达到更加实用与易操作的效果。
涵闸工程是历年防汛工作的重点。一旦险情发生,如何根据各类险情有的放矢地进行抢护,做到“抢早抢小”、快速控制住险情的发展、最大限度减少工程破坏和抢险费用,是抢险实施者和指挥者必须考虑的问题。每年汛前抢险技术人员需要结合各类工程特点与实际,对在不同流量级洪水条件下涵闸工程可能发生、发展的险情及相应抢护方案进行研究分析,编制抢险技术预案。
笔者针对防洪抢险技术需要及涵闸工程特点,谈谈涵闸工程抢险技术预案的编制及注意事项。
涵闸抢险技术预案的编制一般包括以下几个方面:编制依据、工程基本情况收集整理、河势分析及险情预估、抢护方式及调度、预案相关附件。
2.1 预案编制依据
防洪预案的编制依据主要包括:①《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国防汛条例》《中华人民共和国河道管理条例》等防汛法规;②国家防总制订的《防洪预案编制要点(试行)》;③地方各级政府制定的河流水系规划、调度规程及洪水处理方案;④水利工程的设计防洪标准、运行条件、现状及历史险情。
2.2 预案编制步骤及原则
编制防洪预案,首先要搜集基础资料,如水利工程基本情况、河道情况、滩区状况、历年洪水险情及相关行政机构设置等,掌握防汛法规,了解防汛抢险技术等。然后进行分析计算,研判河势变化、可能出现险情和洪水风险等。最后,明确防洪任务、措施等。编制过程中,必须遵循行政首长负责制原则,工程和非工程措施相结合原则,顾全大局、团结抗洪、调度全社会因素的原则。
2.3 工程基本情况收集整理
涵闸工程基本情况包括工程修建情况、管理运行情况、存在问题等。这里,以永定新河防潮闸为例说明一下工程修建情况。2010年,在永定新河口桩号63+041处建成永定新河防潮闸,使永定新河上游900 m3/s和潮白新河2 100 m3/s的洪水得以安全下泄;永定新河防潮闸右岸为北塘街,左岸为中新生态城,设计流量4 640 m3/s(相应闸上水位2.67 m、闸下水位2.52 m),校核流量4 820 m3/s(相应闸上水位2.72 m、闸下水位2.54 m)。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《水闸设计规范》(SL265-2001)中有关规定,其工程等级为II等,主要建筑物级别为2级,次要建筑物级别为3级。在编制抢险技术预案时,还需考虑以下问题:①涵闸工程所处地理位置,长期所受环境影响;②闸室上部结构老化、碳化、破坏情况,工程基础特性等;③闸体与地基沉降是否同步,闸底板是否脱空,工程建设施工质量如何;④闸门锈蚀情况,启闭机及电气设备是否老化或超负荷使用等问题。
2.4 河势分析及险情预估
防洪抢险技术预案要求具有科学性,即在抢险技术预案中,编制人员需根据各流域机构及地方政府所执行的防汛规划,进行河势分析及险情预估。如,《天津市水系规划(2008—2020年)》河道防洪体系中明确:永定河洪水经泛区调蓄后,少部分洪水注入北运河经海河干流入海,大部分经永定新河入海;永定新河起自永定河、北运河汇合处的屈家店,于北塘注入渤海,是永定河、北运河、潮白河、蓟运河的共同入海通道,河道长63 km,按100 a一遇洪水设计,河道洪水经过永定河泛区调节后,至屈家店最大流量1 800 m3/s,永定新河流量为1 400 m3/s。在计入大张庄以下沿途各支流(龙凤河、潮白新河、蓟运河等)汇入洪水后,河口处设计组合流量为4 640 m3/s。按照可能出现的各级洪水量级,如当永定河口处出现2 000 m3/s以下、2 000~4000 m3/s和4 000~6 000 m3/s等不同流量级洪水时,根据永定新河防潮闸上下游河道整治工程所受影响、近闸滩岸是否出现坍塌,闸前相应水位、水深及涵闸工程偎水、引水条件是否改变等情况,结合工程运行历史及曾经存在问题,分析涵闸可能会出险的部位及险情类别、险情级别等。
2.5 工程险情抢护措施设计
(1)渗漏抢护。涵闸渗漏与堤坝渗漏抢护原则相同,即上游堵截、下游导渗。对于连接处渗漏的抢护可采用堤坝渗漏的抢护方法。建在砂土地基上的涵闸发生闸基渗漏,汛期常在下游采用反滤导流、降低渗透压力等方法抢护。如闸后水深较大,做反滤有困难,可在闸后修筑围堰,堰内充水以减少上下游水位差,制止险情发展。涵闸洞身渗漏可采用临河围堰、下游反滤围井方式抢护。若渗漏严重,可筑坝封闭,汛后作彻底处理。处理闸门漏水可在门外用土袋将整个闸门口(涵口)堵封,以代替闸门挡水,闸外一般有八字翼墙,可以在两旁墙边抛包和叠包,向中靠拢,使其成为临时的防水堤。
(2)裂缝抢险。涵闸工程裂缝分为外部裂缝和内部裂缝,内部裂缝在汛期难以发现,处理困难,暂不描述。外部裂缝处理方法如下:①表面涂抹。用水泥浆、水泥砂浆、防水快凝砂浆、环氧基涂液及环氧砂浆等涂抹在裂缝部位的表面,以堵塞漏水通道。②凿槽嵌补。沿裂缝凿一条深槽,槽内嵌填防水材料,如沥青砂浆、沥青油膏、沥青麻丝、预缩砂浆等。③化学材料修补。目前使用较多的材料是水溶性聚氨酯。这种抢护方法施工方便、造价低、效果好,不仅可用于伸缩缝防漏处理,且广泛应用于水工建筑。
(3)冲刷抢险。涵闸发生冲刷破坏的现象常见于下游(或反向引水的上游)消能工、海漫和进出口翼墙及上游护坡等处,这类险情的抢险经常采用抛块石、土袋、铅丝笼抢险,以防止继续冲刷,汛后再进行大修。抛投时尽可能关闭闸门,用船将抛投料运至抛投地点依次投放,避免斜乱架空的现象。
(4)护坡损坏抢护。涵闸上、下游护坡损坏时,可用砂袋压盖损坏部位;当护坡局部塌陷时,则采用抛石压盖。若垫层及土体已被淘刷,应先抛填碎石,再抛压砂袋或块石。
(5)挡土墙损坏抢护。涵闸上、下游挡土墙发生断裂或倾斜,采用以下抢护方法:①减压排水。当墙后水压力增大或墙后的含水土层膨胀使挡墙损坏时,可挖除墙后土体减载,在墙下增设排水孔,如排水孔堵塞,应予疏通。②抛石加撑墙。墙前水较深时,在不影响挡土墙前正常使用的情况下,可以在挡土墙前抛石加做撑墙,抛石高度视具体情况而定。
(6)闸门事故抢险。涵闸闸门经常发生的事故主要有启闭机螺杆损坏和闸门不能关闭两种。闸门螺杆折断时,可由潜水员下水探清螺杆断口,用钢丝绳系住闸门吊耳,用卷扬机绕转钢丝绳开启闸门,待露出折断部位进行拆除更换。闸门发生事故不能关闭、不能完全关闭或闸门损坏大量漏水时必须抢修,可采用钢、木叠梁堵口、钢筋网堵口、钢筋混凝土管封堵等措施。
2.6 抢护料物估算
发生险情后所需抢护料物的估算方法,详见表1—2。需要注意的是,在抢险实际工作中如河床土质不好、易被冲刷或河势大溜顶冲,要根据实际情况在计算工料时留一定余地;参加抢险的人员要自带工具,如铁锨、小斧、油锤等。
表1 单位体积柳石枕和柳石搂厢所需工料估算
表2 单位体积秸埽所需工料估算
2.7 预案附件
抢险技术预案的附件包括抢险现场布置图、料物、设备保障一览表、抢护队伍组织保障一览表、防汛料物运输图、社会备料运输图等。
防汛抢险工作涉及多个方面,通过编制预案,可有效避免突遇洪水时造成的仓促决策、组织调度混乱甚至出现严重技术失误,影响防汛抗洪工作。只有防汛技术人员在汛前科学、实用地将防洪技术预案编制好、学习好,在发生汛情时运用好,才能临危不乱完成防洪抢险任务,控制险情发展,降低洪水危害,确保工程度汛安全。
[1]任士伟,董兆忱,王汉新,等.黄河下游涵闸工程老化防治与管理技术[M].郑州:黄河水利出版社,2003.
[2]杜雷功,王浩,刘万新.海河水系平原区大型水闸设计研究[M].北京:中国水利水电出版社,2014.
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1004-7328(2017)05-0033-03
10.3969/j.issn.1004-7328.2017.05.011
2017—05—08
王滨(1989—),男,助理工程师,主要从事防汛抢险工作。