青年|打赢抗洪战争,究竟有多难?( 三 )



以长江在湖北境内的荆江段为例 , 江岸的地层由若干强透水层(砂层)和弱透水层(泥层)混杂组成 , 它是自然演化的结果 , 但也正是这样的地质结构 , 使河水能够在地下通过透水层向堤后渗透 , 直接造成了管涌风险 。
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△剧烈涌出浑水的管涌险情|管涌时 , 大量地下泥沙随浑水流出 , 逐渐掏空地下 , 造成大堤失稳滑塌 , 容易形成决堤 。 图源:****直播间
还记得中学物理书上的U形管吗?连通U形管两端的水面 , 总是趋向于达到一样的高度 。 只要大堤外的水体保持高位 , 地下又存在较强的透水层时 , 就相当于构成了一个巨型的“U形管” , 洪水就一定会有从地下透水层向上涌出的趋势 。
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△管涌破坏堤防的过程示意图|管涌时 , 大量地下泥沙随浑水流出 , 进而掏空地下 , 造成大堤失稳垮塌 , 引起决堤 。 透水层一般指砂层 , 而不透水层指泥层或粘土层 。 底图:文献[13]

而覆盖在砂层上的泥土 , 就像阻挡两侧水位变平的那个闸门 , 压制着水流从地下涌出 。 当这种压制一旦被冲破 , 管涌会和漏水洞一样首先流出清水 , 逐渐变成浑水 , 进而掏空地下泥沙 , 使大堤失去支撑而垮塌[14-17] 。

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△官兵们处置管涌险情|7月16日 , 江西九江永修县 , 武警官兵正在运用反滤围堤排除堤脚的管涌险情 。 图源:人民视觉

可以说 , 管涌是一种因河堤而生 , 以毁灭河堤而终的专属现象 。 它们往往会成群出现 , 造成大段河堤变形、沉陷、垮塌 , 在很短的时间内引发决口 , 是最凶险的一种险情 , 堪称“大堤杀手” 。
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△管涌群掏空地基示意图|成群出现的管涌隐蔽性强 , 破坏性大 , 防不胜防 。 图源:文献[18-19]

1998年 , 长江中下游地区的大小堤防发生较大险情1702处 , 其中有872处都是管涌 , 占总数51.2%;长江干堤发生较大险情698次 , 其中管涌366次 , 占总数52.4%;在具有溃决风险的34处重大险情里 , 有19处都是管涌或管涌群 , 占总数57.8%[5-7, 14] 。
在那年的洪水中 , 失控的管涌也曾造成一些重大的决堤事件 , 如湖北咸宁市嘉鱼县簰(pái)洲湾的决堤由管涌群引起 , 高建成等19名解放军官兵不幸牺牲[20-22] 。
九江决堤也由强烈管涌引起 。 由于人们排险失败 , 管涌不断掏空大堤的地基 , 叠加一些其他的质量缺陷 , 最终在发现管涌的40分钟后 , 大堤开始塌陷变形 , 引起防洪墙决口 , 随后便彻底溃堤[23-24] 。

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△1998年九江决堤后的沉船堵口现场|除了因偷工减料被痛骂做豆腐渣工程外 , 九江大堤决口的主要原因是管涌控制失败 。 图源:视觉中国

更麻烦的是 , 管涌行踪不定 , 出现位置受地下砂层的分布规律控制 , 虽然常以堤脚50米以内的区域为主 , 但也可以出现在向外延伸数百米的位置 。 农田、沟渠、水塘、湖泊甚至建筑地下室等环境 , 都可能产生管涌 , 没有明确的规律 。
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△出现在水塘里的管涌|官兵们组成人链 , 传递沙包构筑反滤围堰 。 后方田埂上的官兵背后 , 可以隐约看到远处的河堤 。 图源:人民视觉

于是 , 复杂地形下的人力巡视 , 成为了抗洪战斗中的关键环节 。 人们不仅要巡视堤身寻找渗水 , 还要在堤脚向外延伸几百米的范围里寻找管涌 , 然后快速机动到险情位置加以处置 。
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△巡堤人员正在河堤背水侧巡视|这样的巡视 , 可以及时发现潜在的漏洞、滑坡、塌陷及管涌危害 。 但管涌的发生部位 , 并不局限在堤身和堤坡底部 , 还需要加大巡查范围 。 图源:人民视觉


一些物探设备也开始用于河堤探伤和日常检查 , 帮助人们快速、准确地发现潜在侵蚀通道 。
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△运用探地雷达检查河堤|7月29日 , 安徽地矿局技术人员运用物探手段巡查河堤 , 可以在险情发生前就检测到河堤内部是否发生破坏 , 先敌制胜 。 但这种办法对场地存在一定要求 。 图源:人民视觉

一旦发现漏水洞和管涌险情 , 处置它们是很有技术含量的工作 。 人们需要根据“排水保泥”[25-29]的原则进行操作 , 快速搭建具有特定结构的反滤体 , 让清水能够正常流出 , 泥沙却得到保留 , 从而维持河堤或地基的结构稳定 。


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