引 言

管涌

是一种土质堤坝最常见的险情。

在洞庭湖边

有人称之为“沙眼”

在鄱阳湖畔

它被形象地称为“泡泉”

每到汛期

泡泉在鄱阳湖区频频出镜

谈之色变

翻开地方水利志和有关文献

江湖圩区百姓简直是一部与管涌的斗争史

江西省历史上

很多堤防决口均由管涌造成

1995年保护6万余人、耕地20万亩的

新建县二十四联圩因管涌决口

1998年保护4万余人、耕地近8万亩的

九江县江心洲大堤因管涌决口

2010年临川区唱凯堤因管涌决口

造成4个乡镇10万余人受淹

上世纪90年代以来

洞庭湖区发生多处特大管涌险情^[1]

1996年长春垸、钱粮湖垸、共双茶垸

1998年南汉垸、安造垸

1999年民主垸

2014年善卷垸

2017年烂泥湖垸特大管涌险情

均严重威胁堤垸安全

其中安造垸、钱粮湖垸、共双茶垸、民主垸溃堤

造成重大经济损失

一、何为管涌

圩堤都修筑在河流中下游

或三角洲的河漫滩上

摄影：蒋勇

洪水期河流断面扩大

河漫滩洪水流速减小

挟带的细粒泥沙

沉积并覆盖在河床上

形成下部为粗砂和砾石组成的河床沉积物

上部为细砂或粘土组成的河漫滩沉积物

这种下粗上细的沉积结构

称为“二元结构”

圩堤修筑时就地取材

堤身由细砂或粘性土组成

简称“均质土堤”

摄影：蒋勇

当河湖的水位升高时

圩堤开始临水

水体慢慢洇渗进入堤身

在压力的作用下

整个渗入过程从高到低

一直持续到背水面的堤脚

这个时候把堤坝垂直坝轴线

横向切开

可以分成上干下湿两部分

干湿交替的分界线

称为“浸润线”

浸润线以下

土体被完全浸透

持水量已达到饱和

力学性质变差

浸泡软化、抗剪力下降

称为“完全饱和土体”

浸润线以上

为较干部分

含水量尚未达到饱和状态

称为“非饱和土体”，故浸润线越低堤防越安全

浸润线的起点

是外河水位和圩堤的接触点

终点为背水面的堤脚附近

称为“出逸点”

或出逸高程

水从堤脚出逸点以下

开始慢慢渗出

这种现象俗称“堤出汗”

学名“散浸”

摄影：万怡国

散浸是非常普遍的堤防险情

河湖水位越高、出逸点越高

渗水量越大

土的力学性质越差

甚至造成淤泥“软脚”现象

对堤坝越危险

由于堤防都修筑在二元结构上面

上层是细砂或粘土

下层是更粗的砂砾石层

当河湖水位继续上涨

堤内上下水位压力差继续加大

堤身或者堤基础内部的细颗粒砂土

在水压的推动作用下

会顺着水流方向被移动、带走

形成管状通道

从堤脚甚至更远的薄弱地段

如堤身、池塘、稻田

人工水井、腐殖土层、房前屋后

持续将含有泥砂的浑水

涌出地面

出水时涌口上下翻滚

并形成明显的砂环

这种现象就是管涌

当其出口处于粘性土时

表象为土体局部表面隆起

浮动或大块土体移动流失

此时也称为流土

管涌的危害非常大

由于挟砂带土

管涌通道会越来越大

如果处置不及时

管涌发展非常迅速

当堤身或堤基大量砂土被带走后

形成空洞

堤坝会突然塌陷

甚至溃决

管涌决堤实验。

2024年华容县团洲垸管涌决口实例

2024年7月3日

15时30分许

迎水侧岸边出现漩涡

表明管状通道已经形成

视频来源：奔途4451。

堤防堤顶塌陷下挫1m有余

图片来源：奔途4451。

表明已有大量堤身砂土被带走

形成空洞，造成坝体变形

图片来源：奔途4451。

17时48分，紧急封堵失败后

随着砂土继续带走

堤垸溃决

视频来源：今日最hot微博。

7月8日22时33分

决堤近77小时后

经过全力抢险，军民合力

团洲垸成功合龙

视频来源：今日最hot微博。

1998年长江九江大堤决口实例

1998年

震惊全国的长江九江城防堤管涌

从发现到决口不到1小时！！！

决口过程：8月7日中午12时45分，该堤4～5号闸之间，内侧堤脚处发现小泡泉，13时出现3个泡泉喷水点并夹有泥块，高度达30cm。时隔半小时，出水点扩大，因大量堤身土体被带走，堤顶出现直径约2m的塌陷洞，十分钟后大堤决口，最终口门宽度扩大到50米^[3][4]。

经过数万军民五天五夜的英勇奋战

最终堵口成功

创造了在世界第三大河流上

在超历史高洪水位情况下

堵口成功的人间奇迹

形成伟大的98抗洪精神

来源：网络（见图）

二、上堵下排

管涌必须尽早发现

第一时间处置

把险情控制在萌芽阶段

这也是汛期要求人员拉网式巡堤的原因

2020年8月7日，江西省水利科学院青年志愿者在九合联圩体验巡堤。

为了减少渗水量

堤防迎水面通常采用

透水性差的粘土材料

为使渗水顺利排出

背水面坡脚采用透水性好的反滤材料

保护出口

也就是常说的“上堵下排”

管涌发现以后

用得最多的处置措施是“反滤围井”

根据泡泉的大小

用不透水的粘土装袋

围一井圈，称为“围井”

利用连通器原理

抬高井内水位

减小上下游水位差

这种方式称为“养水盆”

摄影：王志超

供图：李建春

同时，在围井内泡泉口

依次铺填粒径由细到粗的

粗砂、砾砂、卵砂

把渗水中的泥沙反向过滤

在铺填的砂石层中

渗水自由流出

渗清水，是泡泉险情处置成功的金标志

这种措施称为“反滤”

反滤也被广泛用于堤脚导渗沟出口保护

根据险情的现状，反滤围井或大或小

有时甚至像“锤地鼠游戏”

处理好一个，边上又冒出一个

形成管涌群

这时，需要将围井尽量圈大

2024年鄱阳县角丰圩管涌抢险实例

2024年7月3日

江西鄱阳县角丰圩堤脚40米处水塘

发生重大管涌险情

上午9时发现处置，22时发展扩大

涌高大于0.5m，出水量大、浑浊

拍摄：胡新潮

拍摄：胡新潮

采用围井反滤压盖处理后

仍难控制

对围井

加大、加高、加厚反滤料处理后

减压井内水流突然减少

但附近堤脚30米处又冒出多个管涌

拍摄：张志林

继续砾卵石反滤料压盖，直到压住

2024年7月4日

堤顶明显下沉约0.4米

砼路面多处出现裂缝

上游砼预制块护坡部分错位

出水仍较为浑浊

继续迎水坡抛填粘土

背水坡砾卵石料压脚固坡

照片：夏涵韬

2024年7月5日晚

原反滤围井附近再次出现“泡泉”

拍摄：胡永林

继续扩大反滤围井范围

拍摄：胡永林

2024年7月6日

堤内新筑减压堤（养水盆）

和反滤围井分级减压

险情得到控制

拍摄：史广跃

照片：夏涵韬

反滤围井

属于堤防管涌险情的应急抢险措施

为了减小或消除管涌隐患

在修筑堤防时

需要反复碾压土层

提高堤身的密实度

减小细颗粒在水压的作用下被带走

在迎水面铺筑不透水的粘土层

降低浸润线

这种措施称为“粘土斜墙”

沿堤轴线

选择适宜的施工方法

增加一层垂直防渗体

降低浸润线

提高堤身防渗性

统称“垂直防渗”

常用的方法有：

垂直铺膜

喷射注水泥浆

射水成墙

深层搅拌桩等

这种措施施工方便，效果良好

大量用于堤防的除险加固

由于很多堤防都是就地取材

使背水面堤脚不远处

会形成大量因取土产生的沟塘

成为养殖鱼塘、藕塘或长满水草

高水位时极易成为土体的薄弱环节

产生管涌且巡查难度很大

常用的措施是：

将河道里的砂质土利用机械方式吹填

填平沟塘，形成透水性好的“压浸平台”

保护浸润线出口

以上措施简称为“填塘压浸”

三、洪水之眼

在江湖堤防的内侧

每当一场大洪水退去

会留下各种各样的反滤围井砂袋圈

这是人类和洪水奋战的记忆

摄影：谢雅村

老水利人讲

一个管涌就是一个惊心动魄的故事

供图：李建春

新水利人说

每个管涌围井

都是一个值得学习的成功案例

江西省水利科学院防汛专家实地讲解泡泉抢险案例。（摄影：蒋勇）

摄影：张勇奋

摄影：胡国平

摄影：蒋勇

有的远在堤坝内侧的稻田里

摄影：蒋勇

摄影：魏思奇

有的散落在池塘中

摄影：魏思奇

摄影：张洪杰

有的在房前屋后

像一个个怪圈

摄影：蒋勇

摄影：魏思奇

有的紧靠堤脚

摄影：蒋勇

摄影：蒋勇

有的三五成群

散若北斗七星

摄影：陈九灵

有的体型庞大

土圈围上可站几十人

摄影：蒋勇

摄影：蒋勇

有的被插上三角旗以示警

摄影：陈九灵

摄影：陈九灵

有的气泡翻滚

甚至一点就着

被戏称为“火泡泉”

摄影：张华明

摄影：张华明

走近观察

外围堆筑了一圈编织土袋

土圈中的水或清澈

如一泓清泉

或浑浊

如一池泥浆

摄影：蒋勇

里面堆满了砂卵石

摄影：胡国平

有人称之为“大地溃疡”

摄影：蒋勇

也有人称之为“洪水之眼”

摄影：魏思奇

更有人称之为“堤坝杀手”

供图：詹耀煌

管涌作为一类常见的堤防工程险情

各地圩区人民在实践中

积累了丰富的抢险经验

本文仅对管涌机理

和常见处置原则进行了简单介绍

在险情处置过程中

需要结合实际情况综合确定适合的措施

未来 如巡堤人再遇管涌险情

定能快速判查险情类别

合理选择处置措施

有效控制险情发展