CN110670544A

CN110670544A - 一种堤坝溃决快速抢险封堵技术及其应用方法

Info

Publication number: CN110670544A
Application number: CN201910793256.5A
Authority: CN
Inventors: 张谦; 谢兴华; 张宝森; 张兴临
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2020-01-10

Abstract

一种利用浮墙拦堵系统技术进行堤坝溃决快速抢险封堵的应用方法，其特征是：首先，利用防护浮墙技术快速对堤坝决口的断堤进行裹护，控制住决口的发展，为进一步的封堵提供安全保障；在此基础上，利用“不完全拦堵浮墙”对决口进行分步式封堵，既利用不设防水布层，且墙体与墙体之间有较大间隔的拦堵浮墙，对决口进行两次或两次以上的封堵，最后，利用一道设有防水布的完全式拦堵浮墙将决口彻底封堵起来。有益效果在于：通过方法的改进和新技术的应用，新的堤防溃决封堵技术操作更简单，施工更容易，能够更快、更高效地实现对决口的控制和封堵。

Description

一种堤坝溃决快速抢险封堵技术及其应用方法

技术背景：

浮墙拦堵系统是一种柔性拦堵系统，是一种以浮墙为主要拦堵手段的堤岸决口抢堵技术，如附图9所示，它由浮墙(包括用于决口拦堵的“拦堵浮墙23”，用于断堤保护的“防护浮墙21”和用于构筑决口下游壅水围堰的“围护浮墙22”)，工作浮坪24和25(为组装和控制浮墙提供操控平台)，地锚26(为整个系统的封堵作业提供足够的锚固力)三部分构成，其工作原理是：由多个组合个体即浮墙墙体相互串联组合而成的浮墙，竖直悬浮在水中，在工作浮坪的控制下，展列成排，象一堵墙一样，并可以通过牵引使之从决口或堤岸的一侧牵移至另一侧，从而实现决口封堵或河道截流的目的；工作浮坪对浮墙的控制力来源于地锚的锚固作用。

利用浮墙拦堵系统实施决口封堵的整个过程可分成以下六个步骤：

1、准确掌握决口的基本情况：这包括了解决口处的水深、流速、流量、决口的宽度以及决口处河床和堤岸的基础条件等，通过这些了解充分掌握决口的发展趋势，并为制订封堵方案提供参数。

2、埋设地锚，组装并施放防护浮墙，及时进行断头裹护。

地锚埋设在距离决口60～80米的堤岸外侧的堤坡或堤脚上，为确保地锚的锚固作用安全可靠，应在决口的每一侧构筑两组地锚，每组地锚都能单独地承担起锚固作用，以保证万无一失。

在埋设地锚的同时，在决口的两侧进行防护浮墙的组装和施放；由于防护浮墙相对比较单薄、轻便，因此它的组装施放不必借助工作浮坪，可在决口两侧的堤岸上进行。浮墙组装好后沿堤岸将浮墙投入水中，控制住浮墙远离决口的末端，而使朝向决口的前端呈自由状态，并使浮墙整体离开堤岸一定距离(2m～3m)，使得浮墙两侧都有充足的水流，这样在水流的冲刷带动下，浮墙会顺水流方向展成一排，继而慢慢松放浮墙末端的控制缆绳，防护浮墙就会在水流的带动下向决口下游飘移，当有足够的防护浮墙从决口处被带下去后，迅速将浮墙末端拉向堤岸，并使端口紧贴堤身，由于防护浮墙与堤岸之间的水流会明显减弱，在浮墙外侧水流的水压作用下，防护浮墙会紧紧地包裹在断堤上，形成一道保护层；之后将防护浮墙的控制缆绳固定在地锚上，对裹头部分用沙袋进行进一步的填充加固。如果有必要可以进行第二次或第三次防护浮墙的施放裹护。

3、搭建工作浮坪。搭建工作浮坪首先要注意的是必须选择好搭建的位置，浮坪的搭建必须距离决口留出一定的安全距离，同时，在准备组装拦堵浮墙的一端，浮坪的搭建位置与决口的距离至少要能放开整个拦堵浮墙。由于需要在决口的两端分别搭建一组浮坪，为了便于区别，将用于组装浮墙的工作浮坪称之为控制浮坪，用于牵引浮墙的工作浮坪称之为牵引浮坪，如图所示。当左右两个工作浮坪搭建好后，将它们分别锚固在埋设好的地锚上，并架设一条横跨决口的导缆连结两个工作浮坪。

4、利用围护浮墙构筑决口下游围堰，逐级壅高下游水位。

由于需要在一个较大范围内对决口下游进行围护，因此，决口下游壅水围堰的长度比较长，根据这种情况，围护浮墙的构筑可以分段进行；用钢筋铁笼装砂袋或石块，做成隔墩，将整个防护区域分成若干小段，逐段进行围设。

采用不设防水布层的“裸体”围护浮墙来构筑壅水围堰，在不影响壅水效果的同时，可大大降低构筑施工的难度，提高构筑速度。在将围护浮墙从下游一侧拉往另一侧的过程中，主要控制浮墙的下部锤体部分，而将浮体部分的控制缆绳完全放松，任由水流从浮体上冲涮而过，待到整个浮墙移动就位以后，再将浮体部分的控制缆绳收紧，使浮体慢慢浮起挡水。如此可方便施工，提高速度。

5、组装拦堵浮墙，实施决口封堵

拦堵浮墙的组装在工作浮坪上进行，组装以一单幅防水布长度的浮墙为一组装单元；首先将一幅卷成卷的防水布幅的锤体部分(包括毛状阻水层)铺展在浮坪坪面上，将装填好适量砂石料的锤体依次排放在铺好的防水布段上，将锤体之间相互连结好，确保连结牢固，并将锤体部分防水布的迎水面和背水面紧紧地系附在锤体桶身上，使它像个布套似的紧紧地套在锤体上；将浮体的上端依次挂在导缆上，下端放在浮坪坪面上与对应的锤体牢固连结，并将浮体之间相互连结好，确保这些连结牢固可靠，然后将防水布幅的其余部分顺着浮体从下向上展铺在浮体的背水面上，边展铺边将防水布与浮体紧紧相系；当一单元的浮墙组装好后，将这一单元的浮墙与上一单元对应连结起来，继尔进行下一单元的拼结组装；当工作浮坪被组装好的浮墙占满后，由牵引浮坪上的索引缆绳将这些组装好的浮墙拉入水中，为后面的组装腾出空间。

当整个浮墙组装完成后，将控制浮坪上的各条缆绳与浮墙尾部的各个控制结点相联，在控制浮坪和牵引浮坪相互配合下，一边不断牵引一边不断放松，将浮墙整体拉过决口；当浮墙的前端越过决口一定距离(10m～20m)后，牵引浮坪停止牵引，而控制浮坪继续放松，这样，在水压作用下，浮墙会呈弧形贴向决口并最终将决口处的水流兜住，实现封堵决口的目的。

在拦堵浮墙的控制牵引过程中，重要的是掌控好对浮墙下部锤体部分的牵拉，而将浮体部分的控制略微放松，使得浮体部分相对于锤体始终是以一定角度向后倾斜的，让浮墙整体呈现下部锤体在前、上部浮体在后的兜状结构。

通过对决口抢险封堵实战资料的学习以及对决口现场的实地考察，发现现有浮墙拦堵系统技术方案中存在着一些不完善和不合理的地方，其中最主要的问题就是：在现有技术方案中，决口封堵是在上下游同时开展，在完成决口断堤防护后，首先在决口下游构筑壅水围堰，壅高下游水位，平衡决口水位落差，降低决口封堵的强度，但在实际决口抢险中，在上下游水位差较大的情况下，冒着从决口倾泻下来的洪水的冲击，构筑壅水围堰非常困难，如果离开决口下游一定距离，壅水围堰又太长，工程量太大，同样非常困难，短时间难以完成，不能满足快速抢险的需要。根据这一问题的发现，我们开展了对浮墙拦堵系统技术方案做进一步的技术改进和提升的工作。

发明内容：

本发明的目的是对浮墙拦堵系统技术进行创造性的再设计，给出一种更加快速、更加高效、更加贴近实用的利用浮墙拦堵系统技术进行堤坝溃决快速抢险封堵的应用方法。

本发明是通过以下技术方案来实现上述目的的：

一种利用浮墙拦堵系统进行堤坝溃决快速抢险封堵的技术及其应用方法，其特征是：新的浮墙拦堵系统技术方案不再需要进行决口下游雍水过程，而是在利用新型的防护浮墙技术完成决口断堤裹护后，直接进行决口的封堵，但是，封堵采用多次不完全封堵的模式完成，既利用不设防水布层，且墙体与墙体之间有较大间隔的拦堵浮墙，下面简称“不完全拦堵浮墙”，对决口进行两次或两次以上的封堵；由于不完全拦堵浮墙的墙体之间间隔较大，每次封堵所需抵御的决口水流的冲击作用就会相对较小，因此，整个封堵施工过程就比较容易操作和把控。

具体施工方法和步骤如下：

第一步、在堤坝决口下游断堤两侧的堤根及堤角处构置地锚，与此同时，利用新型的防护浮墙技术及时地对堤坝断头进行裹护，控制住决口的发展。

第二步、搭建工作浮坪，并架设一条横跨决口的导缆连结两个工作浮坪。

第三步、依托工作浮萍和导缆，构筑一道横跨决口的拦阻索网。

第四部、构筑和施放第一道不完全拦堵浮墙，不完全拦堵浮墙的墙体与墙体之间要有足够的间隔，间隔以2倍的墙体宽度为宜；将不完全拦堵浮墙从决口的一侧拉到决口的另一侧，封堵在决口上，实现决口水流的部分拦截。

第五步、构筑和施放第二道不完全拦堵浮墙，第二道不完全拦堵浮墙的墙体与墙体之间的间隔与第一道不完全拦堵浮墙相同；将第二道不完全拦堵浮墙拉过决口，封堵到决口上，并让两道不完全拦堵浮墙重叠在一起，如果一道不完全拦堵浮墙只能拦截20％的水流，那么两道不完全拦堵浮墙重叠形成的整体的拦堵浮墙对决口水流的拦截效果就能达到70％-80％。

第六步、利用一道设有防水布的完全式拦堵浮墙对决口进行彻底封堵。

有益效果在于：通过方法的改进和新技术的应用，新的决口封堵技术能够在更短的时间内实现决口断堤的裹护，控制住决口的发展，为进一步的封堵提供安全保障；利用不完全拦堵浮墙对决口进行分步式封堵的方法操作简单，容易控制，能够更快地实现对决口的控制，并最终实现封堵。

附图说明

图1、决口封堵第一步示意图；

图2、决口封堵第二步示意图；

图3、决口封堵第三步示意图；

图4、决口封堵第四步示意图；

图5、图6决口封堵第五步示意图；

图7、图8决口封堵效果示意图；

图9、浮墙拦堵系统示意图。

图中：1是用于断堤裹护的防护浮墙、2是决口断堤、3是工作浮坪、4是拦阻网、5是第一道不完全拦堵浮墙、6是第二道不完全拦堵浮墙。

具体实施方式

一种利用浮墙拦堵系统进行堤坝溃决快速封堵的技术及其应用方法，其特征是：所述利用浮墙拦堵系统进行决口快速封堵的技术方案摒弃了在决口下游进行雍水的过程，而是在利用新型的防护浮墙技术完成决口断堤裹护后，直接进行决口的封堵，但是，封堵采用多次不完全封堵的模式完成，既利用不设防水布层，且墙体与墙体之间有较大间隔的拦堵浮墙，下面简称“不完全拦堵浮墙”，对决口进行两次或两次以上的封堵，方法和步骤如下：

第一步、在堤坝决口下游断堤两侧的堤根及堤角处构置地锚，与此同时，利用新型的防护浮墙1快速地对堤坝断头2进行裹护，控制住决口的发展。

第二步、搭建工作浮坪3，并架设一条横跨决口的导缆连结两个工作浮坪。

第三步、依托工作浮坪3和导缆，构筑一道横跨决口的拦阻索网4。

第四步、构筑和施放第一道不完全拦堵浮墙5，不完全拦堵浮墙的墙体与墙体之间要有足够的间隔，间隔以2倍的墙体宽度为宜；将不完全拦堵浮墙从决口的一侧拉到决口的另一侧，封堵在决口上，实现决口水流的部分拦截。

第五步、构筑和施放第二道不完全拦堵浮墙6，第二道不完全拦堵浮墙6的墙体与墙体之间的间隔与第一道不完全拦堵浮墙5相同；将第二道不完全拦堵浮墙6拉过决口，封堵到决口上，并让两道不完全拦堵浮墙重叠在一起，如果第一道不完全拦堵浮墙5只能拦截20％的水流，那么两道不完全拦堵浮墙重叠形成的整体的拦堵浮墙对决口水流的拦截效果就能达到70％-80％。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims

1.一种利用浮墙拦堵系统进行堤坝溃决快速抢险封堵的技术及其应用方法，其特征是：首先，利用防护浮墙技术快速对堤坝决口的断堤进行裹护，控制住决口的发展，为进一步的封堵提供安全保障，在此基础上，利用“不完全拦堵浮墙”对决口进行分步式封堵，既利用不设防水布层，且墙体与墙体之间有较大间隔的拦堵浮墙，对决口进行两次或两次以上的封堵，最后，利用一道设有防水布的完全式拦堵浮墙将决口彻底封堵起来。

2.根据权利要求1所述的堤坝溃决快速抢险封堵技术其具体施工方法和步骤如下：

第一步、在堤坝决口下游断堤两侧的堤根及堤角处构置地锚，与此同时，利用新型的防护浮墙技术及时地对堤坝断头进行裹护。

第四部、构筑和施放第一道不完全拦堵浮墙，不完全拦堵浮墙的墙体与墙体之间要有足够的间隔宽度；将不完全拦堵浮墙从决口的一侧拉到决口的另一侧，封堵在决口上，实现决口水流的部分拦截。

第五步、构筑和施放第二道不完全拦堵浮墙，第二道不完全拦堵浮墙的墙体与墙体之间的间隔与第一道不完全拦堵浮墙相同；将第二道不完全拦堵浮墙拉过决口，封堵到决口上，并让两道不完全拦堵浮墙重叠在一起；如果第一道不完全拦堵浮墙只能拦截20％的决口下泄水流，那么两道不完全拦堵浮墙重叠形成的整体的拦堵浮墙对决口水流的拦截效果就可能是70％-80％。

第六步、最后，利用一道设有防水布的完全式拦堵浮墙对决口进行彻底封堵。