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大湖之南丨一文读懂!洞庭湖堤垸为何容易出险情?
2024-07-08 16:01:05 字号:

大湖之南丨一文读懂!洞庭湖堤垸为何容易出险情?

洞庭湖水系范围。图源:《中国国家地理》

洞庭湖的形成经历了一个由小变大、由大变小的演变过程,历史上长江大水带来大量泥沙涌入洞庭湖区后沉降。洞庭湖区堤防基本为土堤,地基大多直接坐落在软弱的黏土、粉质黏土之上,下部大多还存在淤泥质土及粉细砂、砂砾石等不良松软地层,堤防存在的工程地质问题和险情隐患较多。

洞庭湖堤垸的形成

长江四口及湘资沅澧四水大量泥沙沉积在洞庭湖,形成大量洲滩,吸引人们来垦种,刚开始垦种的时候无堤防,若遇小水年份则有收成、遇大水年份则无收成,当时被称为“湖田”。

为了使收成年份增加,人们在洲滩周围开始建堤防挡水,随着堤防加高加大,就逐渐形成了现有的堤垸,堤防保护的范围也是我们所说的堤垸。

目前湖南洞庭湖区千亩以上堤垸有226个,其中重点垸11个、蓄洪垸24个、一般垸191个,一线防洪堤防总长3471公里,保护着垸区1844万亩、耕地912万亩、人口1049万人。

在堤垸形成过程中,堤防是在沙洲泥滩建设起来的,部分堤段还跨越原有河道水面建设。当时建设堤垸并无现代技术,未进行清基处理,无法保证堤防的质量。而且当时的堤防也是由老百姓自发填筑起来的,如部分地区将柳树砍下来作为堤防的地基,必然导致堤防存在先天性缺陷。

洞庭湖堤防存在的主要问题包括哪些?

从地质分类来看,洞庭湖堤防存在的主要问题有沙基、软基、堤身土质差、堤线不科学等。

沙基:地层结构上一层为粘性土,一般小于2米,其下为透水性较强的粉细砂、中细砂、砂砾石层。当外河外湖水位过高,水将通过沙基向堤面内部渗透,主要有分散性渗漏和集中渗漏两种形式。洪水期集中渗漏较普遍,初期以流土为主,最终形成管涌,管涌将带走沿途土质颗粒,当空洞到一定程度后,可能造成堤防塌陷,进而发生溃垸险情。

软基:湖区较多堤基浅部存在淤泥质类软土,天然含水量高,孔隙比大,存在强度低、压缩性高、透水性差、固结排水时间长等特点。部分堤防也是在此地质条件下建成,湖区老百姓称为“橡皮土”,在高洪水位期间,大堤容易发生滑坡险情。如钱粮湖垸采桑湖一线大堤,经过数十年仍然发生沉陷。

堤身土质:堤防建设从三国时期就开始,经历过多次的加大加厚,逐步形成目前的局面,受制于当时施工工艺技术水平,修堤土均为就近就地取材,无法对土质作出严格筛选,所建堤防存在堤身渗漏、堤身孔洞、滑坡失稳等问题。

堤线:堤防建设之初,堤防的堤线未科学分析,一般沿着洲滩的方向填筑,造成河道弯曲多,汛期在迎流当冲或外滩较窄的河段,在水流的底蚀和侧蚀作用下,外滩变窄,有的直接破坏了堤基,导致堤脚掏空失稳。在东、南洞庭及目平湖地区,湖面开阔,风的吹程大,雍浪高对一线湖堤产生浪蚀,堤基岸坡淘刷垮塌现象较普遍。

管涌险情应该如何处置?

管涌险情是洞庭湖区最危险的险情。上世纪90年代以来,洞庭湖区发生多处特大管涌险情,如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,严重威胁堤垸安全,其中安造垸、钱粮湖垸、共双茶垸、民主垸均因特大管涌险情溃堤,造成重大经济损失。

发生管涌险情处理方法包括反滤导渗、反滤围井、蓄水反压等。

反滤导渗:在翻砂鼓水险情较小时,宜适当清理管涌点周边杂物、淤泥后按要求分层铺设反滤料,按清水流出不带砂的要求控制反滤层厚度。

反滤围井示意图

蓄水反压:如管涌出水量较大,或涌水口在水塘中,难以铺设反滤料时,应利用周边地形修筑围堤,壅高水位,形成反压,减少涌水、带砂量,控制险情。

“发生管涌一定要抢早、抢小。发现管涌时出来的水是清水问题就不大,如果带出细沙也还行,如果砂石都带出来了就非常严重,抢不住的话,砂石不断往外涌,堤下面就会被掏空,最容易溃堤。”湖南省水利厅专家说。

来源:人民网

编辑:余苏霓

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