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        漳衛(wèi)新河城區(qū)段堤防滲水事件處理與分析

        2022-12-08 03:42:08李燕伊清嶺
        海河水利 2022年6期
        關(guān)鍵詞:涵閘杏園擋土墻

        李燕,伊清嶺

        (海委漳衛(wèi)南運(yùn)河德州河務(wù)局,山東 德州 253009)

        2021年7月17—23日,漳衛(wèi)南運(yùn)河南系支流衛(wèi)河上游普降大到暴雨,局地大暴雨,部分河段超警、超保,8個(gè)蓄滯洪區(qū)先后啟用。7月26日受洪水及臺風(fēng)“煙花”疊加影響,四女寺樞紐三閘齊放,下游漳衛(wèi)新河水位不斷上漲,堤防工程長時(shí)間高水位運(yùn)行,且河道穿越德州市主要城區(qū),防汛形勢十分嚴(yán)峻。

        7月30日,漳衛(wèi)新河岔河德城區(qū)段三八路橋擋土墻發(fā)生多處滲水,情況緊急,險(xiǎn)情不明,作為堤防管理單位,德州河務(wù)局(以下簡稱德州局)聯(lián)合德州市防指其他成員單位現(xiàn)場駐守,采取多種措施,排查工程險(xiǎn)情,對滲水事件進(jìn)行了有效處理。

        1 滲水險(xiǎn)情位置及處理過程

        1.1 險(xiǎn)情位置

        四女寺樞紐將上游衛(wèi)運(yùn)河一分為三,一脈向北為南運(yùn)河,一脈向東又轉(zhuǎn)向北稱減河,中間一脈斜向東北稱岔河,岔河、減河交匯于寧津大王鋪,向東注入渤海[1]。岔河修建于1972年,河道較直,二級堤防,為半地上河,由河槽、灘地、堤壩3個(gè)部分組成[2],出險(xiǎn)位置位于岔河右堤樁號13+740處背河、三八路岔河橋南側(cè)。

        三八路岔河橋于2001年拆除原小東關(guān)生產(chǎn)橋擴(kuò)建而成,2003年,德州市實(shí)施“兩個(gè)東進(jìn)”發(fā)展戰(zhàn)略,岔河城區(qū)段改造為“錦繡川”水利風(fēng)景區(qū)。2013年,岔河?xùn)|大道修建,與三八路以涵橋立交,涵橋南北兩側(cè)和道路東西兩側(cè)各修有擋土墻,共計(jì)4段,此次滲漏同時(shí)發(fā)生在涵橋南的道路東西兩側(cè),如圖1所示。

        圖1 岔河?xùn)|大道三八路橋示意

        1.2 險(xiǎn)情發(fā)現(xiàn)

        7月30日晚20點(diǎn)33分,德州局巡堤查險(xiǎn)人員在巡查過程中發(fā)現(xiàn),岔河?xùn)|大道三八路橋南側(cè)道路東西兩側(cè)擋土墻排水孔同時(shí)向外排水,排水量較大且少量含沙,隨即組織專家趕赴現(xiàn)場勘查會商并上報(bào)德州市防指;同時(shí),綜合考慮行洪多日、連續(xù)降雨等因素,德州局連夜制訂專項(xiàng)搶險(xiǎn)預(yù)案,準(zhǔn)備搶險(xiǎn)物資,組建搶險(xiǎn)隊(duì)伍24 h日夜輪流值守,加強(qiáng)堤內(nèi)堤外重點(diǎn)巡查,密切關(guān)注堤外出水變化、堤內(nèi)水流有無旋渦等情況。

        1.3 險(xiǎn)情處理

        8月1日,經(jīng)排查,此處堤坡下有一條市政排水管道,用于將雨水排入杏園涵閘堤外集水池中,再由涵閘排入岔河,并且涵橋南側(cè)道路兩邊的電纜井有預(yù)留管道聯(lián)通。理論推測可得知由于岔河行洪,杏園涵閘已進(jìn)行封堵,集水池中的水無法排入岔河,并且由于連續(xù)暴雨,管道內(nèi)部壓力增加,管道破裂漏水,在洪水、降雨和管道漏水的共同作用下,電纜井形成“集水井效應(yīng)”,最后通過預(yù)留管道形成“連通器”,造成道路兩側(cè)擋土墻排水孔同時(shí)大排水。

        為驗(yàn)證此推論,下午16時(shí)組織抽排集水池中積水,17時(shí)擋土墻排水孔不再有水流出,池內(nèi)排水管上部露出水面,水位下降約0.2 m;再繼續(xù)抽排水位不再下降,懷疑集水池有其他進(jìn)水管道,停止抽排,池內(nèi)水位上升淹沒排水管道后,擋土墻排水孔又有水流出。

        為驗(yàn)證集水池有其他進(jìn)水管道推論,8月3日中午,采用大功率水泵抽排集水池中的積水,水位下降后對排水管道的出水口進(jìn)行封堵,以判斷擋土墻排水孔是否與集水池中排水管道漏水有關(guān)。同樣的情況出現(xiàn)了,水位下降約0.2 m后,水位不再下降,擋土墻排水孔不再冒水,地面依然冒水,為保證人員安全,暫時(shí)放棄管道封堵。

        為解決滲漏問題,德州局報(bào)請漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局批準(zhǔn),調(diào)整四女寺樞紐洪水流量分配,減少岔河流量。考慮到岔河與減河交匯于大王鋪,貿(mào)然驟降勢必會使減河水倒灌岔河,因此只能逐步降減岔河行洪流量,維持行洪穩(wěn)定。8月7日當(dāng)岔河流量下降為390.00 m3/s時(shí),擋土墻排水孔冒出水量開始減?。?月8日流量為354.00 m3/s時(shí),排水孔不再冒水,地面還有水滲出;8月9日流量為285.00 m3/s時(shí),地面不再滲水。

        1.4 初步結(jié)論

        隨著岔河河道水位下降,杏園涵閘堤外集水池水位下降,排水管道管口露出水面。集水池共有3個(gè)進(jìn)水入口,南側(cè)進(jìn)水口為排水暗管,東側(cè)是杏園明溝進(jìn)水口,西側(cè)設(shè)涵閘閘門,閘門北面有一進(jìn)水口為順堤鋪設(shè)管道開口,理論推測集水池水源分2個(gè)部分:①28、29日的暴雨導(dǎo)致集水池中水位上漲;②杏園涵閘用沙袋封堵臨河迎水面箱涵漏水,河道內(nèi)的水倒灌入杏園涵閘堤外閘前集水池中,當(dāng)集水池水位上漲淹沒排水管道管口,水倒灌入管道漏水處,由堤防擋土墻排水孔排出。

        2 二次排查與閉水試驗(yàn)

        為進(jìn)一步確定滲水原因、防止堤防結(jié)構(gòu)遭到破壞,8月13日,德州局成立工作組,采用管道內(nèi)窺鏡、機(jī)器人檢查和閉水試驗(yàn)等措施,對該滲水堤段工程進(jìn)行全方位調(diào)查。

        2.1 管道內(nèi)窺鏡和機(jī)器人檢查

        8月18日,使用管道內(nèi)窺鏡對雨水檢查井、排水管道進(jìn)行檢查,未發(fā)現(xiàn)管道有錯(cuò)位現(xiàn)象,如圖2所示;20日,使用管道機(jī)器人檢查發(fā)現(xiàn),在雨水井向南約15 m處有一處管縫有樹根生長,如圖3所示。

        圖2 管道內(nèi)窺鏡照片

        圖3 管道機(jī)器人照片

        2.2 閉水試驗(yàn)

        8月22日,對排水管道進(jìn)行了閉水試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在向管道內(nèi)注水過程中,當(dāng)管道滿水時(shí)擋土墻沒有發(fā)生漏水,當(dāng)水位漫過管道接近檢查井口時(shí)才發(fā)生漏水現(xiàn)象。排水管道不是壓力管道,當(dāng)水壓過大時(shí)會發(fā)生管道漏水的情況。

        3 原因分析

        經(jīng)過多次排查及現(xiàn)場勘探發(fā)現(xiàn),臨河閘門在行洪前已經(jīng)遭到破壞,封堵時(shí)閘門影響施工,將閘門吊出,然后用沙袋封堵,當(dāng)時(shí)已經(jīng)來水,造成封堵效果不佳;背河集水池閘門因池底部淤泥關(guān)閉不嚴(yán)等因素,造成河水水位高時(shí)倒灌入集水池內(nèi)。另外,臨河閘門前池由混凝土涵管與河槽水域相連,河槽水深流急,這也是巡堤查險(xiǎn)時(shí)臨河沒有發(fā)現(xiàn)水流旋渦的原因。因此,確定此次滲漏事件并非是單純的某種原因造成,而是由于多種因素相互疊加造成的復(fù)合性滲漏,主要分為以下3種原因。

        3.1 城市建設(shè)因素

        城市道路交通建設(shè)造成原堤防設(shè)計(jì)斷面改變,降低了堤身抗?jié)B性能;景區(qū)設(shè)置景觀水域,造成地下水位抬升,行洪時(shí)堤身浸潤線更易升高;城市建設(shè)造成在堤防內(nèi)設(shè)置各類管線、窨井,增加堤防隱患。

        3.2 工程因素

        該堤段涉河工程建設(shè)后期維護(hù)不到位,存在涵橋兩邊砌石護(hù)坡及管道沿線堤身不同程度塌陷、擋土墻與堤身土壤之間有干縮縫及有害堤動物活動等問題。

        3.3 人為思想因素

        多年未發(fā)生較大洪水,思想麻痹大意,心存僥幸,如排水管道未設(shè)置備用排水出口;缺乏針對性演練,遇到特殊情況缺失對策,如在涵閘閘門缺失的情況下僅用沙袋封堵,容易造成封堵不嚴(yán);權(quán)責(zé)制度不清晰,管理不到位,如涵閘封堵屬于村鎮(zhèn)政府、集水池屬于市政管理,缺乏渠道相互溝通。

        4 綜合治理建議

        4.1 臨時(shí)工程措施

        4.1.1 市政管網(wǎng)處理

        具體措施如下:①排水管道處理措施采用紫外光固化內(nèi)襯工藝補(bǔ)強(qiáng)現(xiàn)有排水管道,該技術(shù)是一種排水管道非開挖現(xiàn)場固化內(nèi)襯修理方法,即將浸滿固性樹脂的玻璃纖維軟管利用卷揚(yáng)機(jī)拖入已清洗干凈的待修管道中,連接風(fēng)管向內(nèi)部送風(fēng)并吹脹使其緊貼于管道內(nèi)壁,通過專業(yè)紫外光發(fā)射與控制設(shè)備照射管道內(nèi)壁使樹脂在管道內(nèi)部固化,形成高強(qiáng)度內(nèi)襯新管[3],如圖4所示。②杏園涵閘集水池增設(shè)備用排水管道出口。

        圖4 紫外光固化內(nèi)襯補(bǔ)強(qiáng)示意

        4.1.2 杏園涵閘在現(xiàn)有建筑物基礎(chǔ)上進(jìn)行維修

        具體措施如下:①涵閘洞體安全鑒定;②拆除重建臨河涵閘;③維修灘地排水管道;④更換背河涵閘閘門止水;⑤改造杏園明溝,增設(shè)沉沙池、攔污珊;⑥完善其他安全設(shè)施。

        4.2 永久工程措施

        具體措施如下:①在跨河橋與順河路涵橋之間的薄弱堤段進(jìn)行防滲墻建設(shè),采用多頭深層攪拌水泥工藝,通過搭建水泥樁形成防滲墻,成本低,施工簡單,適應(yīng)性強(qiáng)[4];②堤防管理范圍內(nèi)不符合堤防管理規(guī)范的及影響防汛安全的管線及附屬設(shè)施,全部移出堤防管理范圍;③在城區(qū)其他堤防,對無法移出管線、窨井的部位進(jìn)行帷幕灌漿和固結(jié)灌漿,提升堤防防滲能力,防止產(chǎn)生“集水井效應(yīng)”,加劇堤防滲漏;④對擋土墻、砌石護(hù)坡等防護(hù)工程進(jìn)行維修。

        5 思考與建議

        在城市發(fā)展建設(shè)過程中,利用穿城河道改建景區(qū)改善了市容市貌,為廣大市民提供了休閑納涼的場所,實(shí)現(xiàn)了人水和諧的良好互動[5]。在大力支持城市建設(shè)的同時(shí),要將景區(qū)建設(shè)對水利堤防工程造成的影響降到最低。因此,綜合考慮此次滲水事件的各種因素,提出以下建議。

        (1)加強(qiáng)堤防管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目的管理,嚴(yán)格執(zhí)行涉河項(xiàng)目審批管理制度,對涉河項(xiàng)目施工方案進(jìn)行論證審核,在施工過程中進(jìn)行全程駐守監(jiān)管,對施工中產(chǎn)生的違規(guī)操作和私改亂建等與設(shè)計(jì)不符從而影響防洪的現(xiàn)象進(jìn)行堅(jiān)決制止,并實(shí)行終身責(zé)任制度。

        (2)加大河道治理力度,對穿堤建筑物、順河管道等影響河道行洪的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行清理,提升河道泄洪功能,同時(shí)強(qiáng)化水政巡查力度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止違法建設(shè)行為,對發(fā)現(xiàn)的水事案件做到有記錄、有措施、有結(jié)果。

        (3)統(tǒng)籌考慮河道城區(qū)段防洪泄洪需求與城市景觀建設(shè)和城建設(shè)施建設(shè)之間的關(guān)系,明確管轄職責(zé),在不影響防洪功能的前提下,積極參與引導(dǎo)城市建設(shè)規(guī)劃,達(dá)到水利工程與城建設(shè)施功能協(xié)調(diào)統(tǒng)一的目的。

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