孫德寶 吳華

摘要：堤防作為最重要、最常用的防洪舉措之一，然而堤防是自然工程，由于技術(shù)條件的限制不能夠保證它的絕對安全;當產(chǎn)生的洪水超過堤防的抵御能力，或在汛期搶險不當或不及時，都會導(dǎo)致堤防出現(xiàn)潰口。基于此，本文主要對堤防潰口特征及水流特性進行分析探討。

關(guān)鍵詞：堤防潰口;特征分析;水流特性;研究評述

Abstract：as one of the most important and commonly used flood control measures，However，the dike is a natural project，and its absolute safety cannot be guaranteed due to the limitation of technical conditions. When the flood generated exceeds the resistance capacity of the dike，or the emergency rescue is improper or not timely in the flood season，the dike will break. Based on this，this paper mainly analyzes the characteristics of dike breach and flow characteristics.

1、前言

江河潰決關(guān)乎國計民生。堤防潰口發(fā)生機理和潰口堵復(fù)技術(shù)是近半個世紀以來國內(nèi)外研究熱點之一，也是我國防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的重點研究課題。

2、堤防潰口情況分析

2.1堤防分段及口門選定

根據(jù)黃河下游河道概況、分滯洪區(qū)所處的地理位置等，將堤防南岸分為鄭州一蘭考、蘭考一東平湖、濟南以下;北岸分為沁河口一原陽、原陽一陶城鋪、陶城鋪以下。黃河下游游蕩性河道易出現(xiàn)橫河、斜河、滾河等河勢，使得在任一河段都有發(fā)生決口險情的可能。

2.2決口形式分析

黃河下游大堤的決溢形式主要有漫決、沖決、潰決三種。歷史上多為沖決和潰決。隨著黃河上攔水庫工程的建設(shè)，提高了控制上游來水的能力，下游堤防防御洪水標準提高到近100年一遇。因此，黃河堤防可能的決口形式主要考慮潰決、沖決兩種。

2.3口門發(fā)展變化

黃河下游潰堤口門的發(fā)展變化異常復(fù)雜。北京大學(xué)的“堤防潰口數(shù)學(xué)模型及口門區(qū)水流特性”研究成果表明潰口發(fā)生后，口門兩側(cè)堤防在水流的沖刷和重力崩塌作用下不斷后退。開始時口門展寬的速度較快，隨著口門的擴大，口門處流速逐漸減小，展寬速度也相應(yīng)地變慢。當口門擴大到一定寬度后，口門展寬會變得很緩慢。擴展過程中，下游側(cè)比上游側(cè)擴展更快，這是因為下游側(cè)堤腳正對著來流的方向，受水流沖刷更為劇烈。潰口橫剖面的沖刷坑形狀基本上是中間較深，兩側(cè)較淺，但變幅不是很大，可以按近似矩形加以概化。

經(jīng)選擇典型洪水進行計算分析，決口出流所占上游來水流量的比例大致為：第1天，40%-60%。第2-3天，70%-75%。第4天以后，若上游來水流量穩(wěn)定，則維持在75%左右;若上游來水流量逐漸減小，則為75%-95%;當上游來水流量降至3oom，/s以下時，全河奪流。

2.4潰口洪水演進及洪災(zāi)損失模擬計算

2.4.1防洪保護區(qū)概況

在目前地形地物條件下，黃河下游洪泛可能影響范圍涉及冀、魯、豫、皖、蘇5省24個地（市）所屬的110個縣（市），總面積12萬km2，耕地733萬km2，人口8510萬。洪水一旦決溢，經(jīng)濟損失巨大。

2.4.2潰口洪水演進及洪災(zāi)損失模擬計算

黃委設(shè)計院完成的“潰堤洪水演進及洪災(zāi)經(jīng)濟損失計算模型”。其計算的內(nèi)容主要包括：根據(jù)堤防潰口數(shù)學(xué)模型提供的潰口口門出流過程，通過在可能洪泛區(qū)進行洪水演進模擬計算，分析潰堤洪水主流到達的重要城市、主要基礎(chǔ)設(shè)施以及流人其他水域的時間，并估算出淹沒范圍及洪災(zāi)損失情況。

3、堤防潰口水力特征研究的認識與建議

（1）根據(jù)當前黃河下游防洪形勢和各方面對黃河防洪的要求，同時也為了吸取其他江河堤防決口的教訓(xùn)，目前開展黃河下游堤防潰口對策及措施的研究是非常必要的，應(yīng)繼續(xù)開展這方面的工作。

（2）黃河下游一旦發(fā)生決口，采取“裹、攔、導(dǎo)、分、堵、排、圍”的綜合措施，可有效減少洪災(zāi)損失。其中“裹、攔、導(dǎo)、堵”是堵口的關(guān)鍵措施，“分”是堵口的輔助措施，“排”和“圍”是洪泛區(qū)的減災(zāi)措施。

（3）水庫攔洪對洪泛區(qū)減災(zāi)及減小河道流量都有非常明顯的效果，因此，無論黃河下游任何位置發(fā)生決口，只要水庫還有蓄水能力，就應(yīng)立即關(guān)閉全部閘門或控泄運用。水庫攔洪的效果受決口時間及口門所處地理位置的限制。一般來說，口門位置越靠上游，其攔洪效果越好。決口發(fā)生在洪水上漲期，水庫攔洪效果較好。水庫攔洪是潰口能否在汛期進行堵復(fù)的最重要措施。

（4）分滯洪區(qū)的超常規(guī)運用會造成一定的損失，甚至重復(fù)受災(zāi)，但為了大局，只要經(jīng)濟上合理，技術(shù)上可行，就應(yīng)該采用。分洪時機應(yīng)考慮對堵口合龍最為有利。南、北展寬區(qū)因位置偏下，減災(zāi)效果較差，其運用要慎重。黃河沿岸的引黃涵閘有一定的引水能力，當黃河大堤決口后，在堵口前使用口門以上的引黃涵閘進行分水，以利堵口。

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（作者單位：1.濱開黃河河務(wù)局;2.章丘黃河河務(wù)局）