CN1328442C - 堤外筑墙蓄水抵抗洪水压力的护堤防洪方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了堤外筑墙蓄水抵抗堤内洪水对防洪堤压力的护堤防洪方法，即在防洪堤外修筑蓄水墙并蓄水护堤。蓄水墙可以是“一”字形或“T”字形，也可以是多道“品”字形墙等。本发明的护堤防洪技术实施的一次性投入可数年收益，资金投入后可产生直接经济效益并形成良性循环，它能确保人民生命财产不受洪水危害。

Description

堤外筑墙蓄水抵抗洪水压力的护堤防洪方法

技术领域

本发明涉及护堤防洪技术。

背景技术

古今中外，洪灾频频发生。除山洪以外，重大洪灾多因防洪堤决口引发，给人民生命财产造成重大损失。针对洪灾威胁，目前对防洪堤的保护，普遍采用以下几种技术。

第一，于枯水期用水泥、砂、土、石等固体物质，将防洪堤加固，以抵抗洪水。

第二，当洪水到来时，在重要险段的防洪堤外侧，用泥土、砂袋、石头、木桩等加固堤基，防止垮堤。

第三，当洪水到来时，在防洪堤内侧向水里抛沉石头等，甚至将装满石头的船泊沉入水底，旨在压紧堤基，防止被洪水浸泡的堤坝垮塌。

第四，用砂石、砂袋等填压管涌出口，控制险情。

第五，寻堤查防，发现险情，及时采取相应措施排险。

上述现有种种护堤防洪技术的本质，是以固体物质护堤防洪，是治标不治本的被动方法。例如往河里抛沉石头的方法，使河床越填越高，阻塞水流，洪水位连创新高，防洪堤进一步告急；于是又用同样办法往水里抛沉石头进行护堤，形成了恶性循环。由于过去的护堤防洪方法没能从根本上解决防洪堤的安全问题，所以年年修修补补，仍是年年险情不断。年复一年，劳民伤财，没完没了。人民生命财产的安全，仍难得到保障。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出堤外筑墙蓄水抵抗洪水压力的护堤防洪方法，可确保防洪堤的安全而使人民生命财产得到可靠保障，其技术实施的一次性投入可多年收益，且投入资金后能产生直接经济效益并形成良性循环。

本发明的技术解决方案是：所述护堤防洪方法是，在防洪堤外修筑蓄水墙并在堤外侧与该蓄水墙之间蓄护堤水，以抵抗堤内洪水对防洪堤的压力，实现护堤防洪。

以下对本发明作出进一步说明。

本发明所称“堤外”是指防洪堤无洪水的一侧；所称“堤内”是指有洪水的一侧。

本发明是筑蓄水墙蓄护堤水，用护堤水帮助防洪堤抗洪。简单的说就是用水护堤，以堤抗洪。其核心内容是水，是以水治水。蓄水墙的坚固程度和形状，应根据地理等综合环境条件确定。

本发明的实施方案之一是，如果某处历史最高洪水高于堤外地面三至四米，可以考虑修一道“一”字形(参见图1、图2)或者修一道“T”字形蓄水墙(参见图3、图4)。如果防洪堤外是城镇、工矿区等没有空旷地，则可以考虑修一道高大坚固的蓄水墙。这道蓄水墙可以是“一”字形的，也可以是“T”字形的，但必须距防洪堤的堤基十米以远。其坚固程度，要求确保平时蓄水至历史最高洪水位同等高度十分安全。这样，当洪水到来时，防洪堤才能有效抵御洪水保平安。

所述“T”字形蓄水墙是指如图3和图4所示的由蓄水墙5和该墙5外侧相间设置的加强墙6构成的蓄水墙。

本发明的技术方案之二是：在堤外侧修筑二道以上的多道蓄水墙，且由堤外侧起向外每道墙的高度递减2米，堤与蓄水墙之间以及相邻两蓄水墙之间蓄有护堤水，即“阶梯形蓄水、阶梯形护堤”。现以某堤段历史最高洪水水位高于堤外地面10米为例对本发明技术方案及原理做出说明。

参见图5，如果某堤段历史最高洪水位高于堤外地面十米，按过去一道孤堤抗洪方法，独木难支，很可能垮堤发生大洪灾。采用本发明在堤外五十米以远处用水泥、砖、砂、石等建材修筑第一道蓄水墙(该墙和后面所述蓄水墙、连接墙的坚固程度，均要求越坚固越好。从节约考虑，要求起码应蓄五米深以上的水不倒不渗)，墙高九点五米，蓄九米深的护堤水。这九米深的护堤水对防洪堤有巨大反压作用力，帮助防洪堤抵抗洪水的巨大压力。如果洪水达到历史最高水位，也只比第一道护堤水高一米。由于洪水与护堤水比重基本相同，而同一深度的洪水和护堤水在同一防洪堤两侧，对防洪堤产生同等压力，相互抵消之后，防洪堤实际上只受到一米深的洪水压力。防洪堤过去汛期能顽强抵抗十米深的洪水压力，此时在一米深的洪水压力面前，无险可言。又由于本发明可以疏通河道，使洪水畅通无阻。在这种情况下，洪水达到历史最高水位的可能性极小。由此可见，在第一道护堤水保护下，防洪堤是绝对安全的。

由于第一道蓄水墙只能承受五米深的护堤水的压力，在第一道九米深护堤水压力之下必垮无疑。所以，应在适当距离处修筑第二道蓄水墙，比第一道蓄水墙矮二米即七点五米高，可蓄七米深的护堤水。这七米深的护堤水对第一道蓄水墙产生巨大反压作用。这种情况下，第一道蓄水墙实际上只受到第一道护堤水二米深的水的压力。所以，第一道蓄水墙是绝对安全的。

由于第二道蓄水墙只能承受五米深护堤水的压力，在七米深护堤水压力之下必垮无疑。所以，应在适当距离处修筑第三道蓄水墙，比第二道蓄水墙矮二米即五点五米高，可蓄五米深的护堤水。这五米深的护堤水对第二道蓄水墙也有巨大反压力。在这种情况下，第二道蓄水墙实际上只受到第二道护堤水二米深的水的压力。所以，第二道蓄水墙是绝对安全的。

由于第三道蓄水墙只能承受五米深的水的压力，在第三道护堤水五米深的水压力之下很可能倒塌。一旦倒塌就前功尽弃。所以还应在适当距离处修筑第四道蓄水墙，比第三道蓄水墙矮二米，即三点五米高，可蓄三米深的护堤水。这三米深护堤水对第三道蓄水墙也有巨大反压力。在这种情况下，第三道蓄水墙实际上也只受到第三道护堤水二米深的水的压力。同样，第三道蓄水墙也是绝对安全的。

第四道蓄水墙能承受五米深的水的压力，而第四道护堤水只有三米深。一般说来，第四道蓄水墙是安全的。但是，不怕一万，只怕万一。万一出现垮墙，第三道护堤水就有五米落差，也有可能垮塌发生大洪灾，前功将尽弃。所以，还应从下面两种方案中任选一种实施：一是将第四道蓄水墙修得更坚固些，要使其起码能承受六米深的水的压力而绝不会倒塌。二是修筑第五道蓄水墙，墙高二米，蓄第五道护堤水一点五米深。这样，第四道蓄水墙和第五道蓄水墙都只分别受到一点五米深的护堤水的压力，是绝对安全的。

总之，要确保每一道蓄水墙绝对安全，做到万无一失。否则前功尽弃，导致大洪灾。

至于为什么要修多道蓄水墙蓄多道护堤水，而不直接修一道高大坚固的蓄水墙蓄一道护堤水呢？这是从安全角度考虑的。因为：如果万一这道高大坚固的蓄水墙垮塌，由于水位落差太大，防洪堤突然失去护堤水支撑，很可能跟随垮塌，造成大洪灾。采用层层筑蓄水墙由于水位落差小，容易控制险情，能把大洪灾化解成小水灾甚至化解成无灾。本发明的根本目的和根本宗旨就是要有效防洪，确保人民生命财产绝对安全。既然如此，就不应怕烦琐怕麻烦。当然，在无空旷地的城镇等特殊地理条件下，也可以考虑修筑一道高大坚固的“一”字形蓄水墙蓄一道护堤水(参见图1、图2)，也可修筑一道“T”字形蓄水墙蓄一道护堤水护堤(参见图3、图4)。但蓄水墙一定要十分坚固，确保万无一失。

至于蓄水墙与防洪堤之间的距离，蓄水墙与蓄水墙之间的距离，连接墙与连接墙之间的距离，应根据地形等条件综合考虑，择最佳方案确定。所必须考虑的是当防洪堤或者某一蓄水墙垮塌时，水的巨大冲击力不能直接冲到下一道蓄水墙上。否则下一道蓄水墙被冲垮，水位落差加大至四米甚至更大，很可能引发大洪灾。当然，如果万一某道蓄水墙垮倒，应及时调整相邻护堤水的水位，适当减小相邻水位的落差。

本发明还可给防洪堤披“盔甲”，即在防洪堤内侧和外侧基脚处各挖一条沟至硬土层，倒入混凝土。其厚度不限，要求能防渗水。在防洪堤两侧斜面，用水泥、砂、石等建材覆盖，尽可能防止渗水。这样，既可防止渗水，又可防止鼠蚁为害，再不用担心风浪拍击松软的土堤导致垮堤。

本发明可大胆疏通河道。以往提起疏通河道，专业人士总是担心出现管涌导致垮堤引发洪灾。本发明技术，在防洪堤两侧筑了防渗层，更有护堤水向下的巨大压力，可阻塞管涌通道，排除出现管涌的可能。所以，可以大胆疏通河道，使洪水畅流无阻，从而降低洪水位，减少洪水对防洪堤的压力。

本发明应适当确定护堤水的水面大小。如过孤立的蓄水墙太长，易被风浪击倒；护堤水的水面太大，不易管理。一旦有险情，也不能及时自动报警；一片水域的护堤水，万一该蓄水墙倒塌，由于水量太多，可能会造成较大水灾。所以，宜将大水面分割成小水面。在相邻两蓄水墙之间砌若干连接墙，使蓄水墙与连接墙形成若干“品”字形(见图6)，将水面分割成若干小水面。一旦某一小水域发生险情，由于水量少，水位变化快，能及时报警，也容易控制险情，不会造成水灾。

本发明还可按如下方案设置排灌系统：

1、在防洪堤安装若干排水管道，最低者可高于堤外地面一米左右。排水管宜小而多，直径不宜超过五十厘米。因为，如果管道很大，开关阀门就大，操作时笨重，而且排洪时巨大的水流会冲毁蓄水墙。排水管的排灌能力，应按该堤段历史上洪水上涨最快的速度计算，确保堤外护堤水上升的速度与洪水上涨的速度能基本同步。

2、每一小片护堤水与相邻护堤水之间的蓄水墙和连接墙，都应有排灌管道和开关阀门。管道的大小和多少，应使每一道护堤水的上升或者下降的速度能基本保持平衡为宜。所有的排灌管道都应有灌进和排出的水阀，并要确保能随时开启和关闭。如此形成一套排灌系统网络。

3、排灌管道的安装可从以下两种方式中任选一种：

第一种是不损坏防洪堤主体结构，采用马蹄形排灌管道，沿堤面铺设，管道弓部埋入堤里，以避免影响通行。弓部的灌水孔要方便启用。管道的两端要有阀门。当防洪堤内外水面失去平衡，先关闭管道两端阀门，.打开灌水孔将管内灌满水，关闭灌水孔，再同时打开管道两端阀门，水即往低处一端流，发挥排灌作用。这就要求管道不进空气。

第二种是将管道直管插入防洪堤，管道两端有开关阀门。当防洪堤内外水位失去平衡，只要开启阀门，即可自动排灌。

本发明还可按如下方案设置报警系统：

1、报警装置的分布。每一小水域安装一个报警测控装置，每一大水域设一个值班室。如果某一小水域的水位异常上升或者下降，能迅即反应到值班室，自动发出警报声，同时值班人员能从显示灯确定异常水情所在位置，及时组织力量控制险情。

2、报警装置的结构与安装。报警装置由测控装置(包括测水管、阻波物、浮球及连接杆、电源开关)、电源连接线、显示灯、报警器等部分组成。连接线连接电源开关和值班室的报警器及灯光显示器。测水管底部有数个小孔，管内下部装些阻波物。这些阻波物不能堵死小孔阻塞水的进出，既要确保管内外水位升降基本同步，又要发挥阻波作用，使管内水位保持平静而不随管外波浪起伏。这就要求阻波物既能有效阻波，又能较快渗水。在测水管内放入一个浮球使之随水起落。浮球上面固定一根连接杆连接电源开关，并根据需要将连接部分控制在一定活动范围。当浮球随水位升降到预定位置，连接杆就会推拉电源开关通电，由连接线连接到值班室的警报器发出警报声，同时灯光显示器指示险情位置。测水管和电源开关应组装固定在蓄水墙或者连接墙的预定位置。测水管底部应置于水面一米以下。使用该报警系统要注意大雨或者久旱无雨会使水位升降导致误报。所以，大雨和久旱无雨时应注意调整浮球杆。

由以上可知，本发明为堤外筑墙蓄水抵抗洪水压力的护堤防洪方法，它同现有技术相比的优点有：

1、本发明比现有的护堤防洪技术安全可靠。过去的防洪堤是一道孤堤，有些地方洪水位高于堤外地面可能达十米以上。孤堤年复一年顽强抵抗洪水一次又一次袭击，巨大的洪水压力使孤堤难以支撑。加上土质堤容易藏隐鼠洞蚁穴隐患不易发现，当洪水涨到一定程度大堤告急，很可能引发大洪灾。本发明与现有护堤防洪技术相比大不相同：

第一，本发明是采用阶梯层层护堤防洪的办法，在高大的防洪堤身后，由高至低筑数道阶梯形蓄水墙并蓄满护堤水帮助防洪堤抵抗洪水。这实际上是将洪水的巨大压力化解成数股小的压力分别压到数道蓄水墙上，使防洪堤和每道蓄水墙各受到一至二米深的洪水压力。与过去一道孤堤抗洪相比，自然绝对安全可靠。

第二，本发明以水护堤，由于护堤水向下的巨大压力，阻塞了洪水经防洪堤下面向外管涌的途径，杜绝了管涌引发洪灾的可能。现有的护堤防洪技术无此功能。

第三，本发明在防洪堤两侧覆盖有坚硬的保护层，再加上有护堤水的保护，使鼠蚁之类无可奈何。防洪堤原来埋藏的种种隐患被封死了。还由于防洪堤披了铠甲，再不用担心风浪拍打防洪堤导致垮堤了。

上述三点，足以说明本发明是优于现有护堤防洪技术的，是绝对安全的。

2、采用本发明技术，可以大胆疏通河道，降低洪水位，提高航运能力。现有的护堤防洪技术不但不敢疏通河道，相反还往河里抛沉石头等，甚至将装满石头的船沉入河里，旨在压紧堤基防止垮堤。结果不但影响航行，还阻塞洪水畅流，使洪水位上升，河堤进一步告急。于是又继续抛沉石头，洪水继续上升，形成了恶性循环。采用本发明，由于护堤水同时具有向下的巨大压力，阻挡了洪水经防洪堤下面向外管涌的途径，所以不怕疏通河道。河道得以疏通，洪水畅流无阻，自然降低了洪水位，减小了洪水对防洪堤的压力，河堤更安全了，河道航运能力也大大提高了。过去的恶性循环变成了良性循环。

3、本发明可以在一定程度上发挥分流洪水的作用。如果每道蓄水墙开始都只蓄少许地表雨水，那么当洪水高于第一道护堤水二米时开始蓄第一道护堤水，并使第一道护堤水保持低于洪水位二米。当第一道护堤水高于第二道护堤水二米时开始蓄第二道护堤水，并使第二道护堤水保持低于第一道护堤水二米。当第二道护堤水高于第三道护堤水二米时开始蓄第三道护堤水，并使第三道护堤水保持低于第二道护堤水二米。当第三道护堤水高于第四道护堤水二米时开始蓄第四道护堤水，并使第四道护堤水保持低于第三道护堤水二米。当第四道护堤水高于第五道护堤水二米时开始蓄第五道护堤水。此时的护堤水是阶梯形，即：洪水位高于堤外地面十米，第一道护堤水深八米，第二道护堤水深六米，第三道护堤水深四米，第四道护堤水深二米，第五道护堤水深度为零。这时的洪水已达历史最高位，而第一、二、三、四道护堤水均可再增加蓄水一米深，第五道护堤水可蓄一点五米深。所以说在一定程度上发挥了分流洪水的作用，能减少洪水对防洪堤的压力。同时护堤水位提高了，进一步增强了防洪堤的抗洪能力。这是过去的护堤防洪技术所不具备的功能。如果该河流域普遍采用本发明技术，那分流效果一定十分明显。

4、本发明具有一劳永逸之优点。过去的护堤防洪技术，不能从根本上解决防洪堤的安全。汛期总要兴师动众，投入大量人财物力进行抗洪抢险，甚至年年在同一堤段重复进行。劳民伤财，没完没了。按本发明实施护堤防洪，只要一处险段完工后，能经久耐用，只需少许人员值班即可。这样，就能集中人财物力到另一险段施工。如此，一个险段一个险段解决，不用十年，洪灾将从根本上被控制。当洪水再来时，再不用动员全民抗洪、全民赈灾了。所以说本发明具有一劳永逸之优点。

5、本发明在抗洪时比现有的护堤防洪技术方便省力、经济实用。过去，在洪水上涨对河堤产生威胁时，要从远处运砂、取土、抬石等进行护堤防洪。不但要花大量人财物力，而且时间紧迫，一旦护堤材料和人力跟不上就有可能发生垮堤成灾。采用本发明，可以就地取水护堤，要多少水都有。只要适时利用排灌系统，将部分洪水灌到护堤水里，提高护堤水的水位，缩小护堤水与洪水之间的水位差距。这样，将部分汹涌的洪水转化为平静温顺的护堤水，并利用它对防洪堤的巨大反压作用力，帮助防洪堤抵抗洪水，确保防洪堤安全。两项技术相比，明显看出本发明比现有护堤防洪技术既省力方便，又经济使用。

6、护堤水比洪水容易制服。洪水来势汹涌，象一群雄狮猛兽狂奔而来，难以控制。更因它来去匆匆，人们必须争分抢秒，采取有效应对措施，控制住险情，否则后果不堪设想。本发明则不同。护堤水相对静止平和，象人工训养的狮子、老虎，人们平时对它很了解，如果平时出现险情，比较容易控制。即是倒墙垮堤，也由于水量有限不会造成水灾。相对于洪水而言，人们可以从容对待护堤水出现的险情。只要平时守住了护堤水，制服了它，当洪水来时，护堤水定能有效帮助防洪堤抵抗住洪水。以上不难看出，按现有技术护堤防洪，相当于把一年防洪工作集中到汛期几天、几小时甚至几分钟来完成，其紧张程度可想而知。按本发明护堤防洪，则相当于把汛期几天、几小时甚至几分钟的防洪抢险工作放在平时一年365天来做，其从容不迫也可想而知了。所以说护堤水比洪水容易制服。

7、本发明能将大洪灾化解成小洪灾甚至无洪灾。现有的护堤防洪技术只采用一道孤堤防洪。如果某处洪水高于堤外地面十米，一旦防洪堤决口，洪水会将决口越撕越大，越冲越深直至防洪堤基部。一泄千里的洪水造成的损失难以估量。这样的大洪灾在中国有过，在世界上也屡见不鲜。按本发明护堤防洪，由于可以疏通河道，洪水不会达到历史最高水位，又由于采用层层护堤防洪技术，即是洪水达历史最高水位即高于堤外地面十米使防洪堤决口，那么，第一道护堤水的水位高达九米，只低于历史最高洪水位一米。防洪堤在护堤水保护下，洪水撕开防洪堤的深度绝不会超过一米，很容易及时控制住险情，绝不会引发大洪灾。还由于护堤水被分割成许多小水域，上一道护堤水只比下一道护堤水高二米，而蓄水墙和连接墙都能承受五米深护堤水的压力。如果某处蓄水墙倒塌，该小水域水量有限，也不会造成水灾。所以说本发明能将大洪灾化解成小洪灾甚至无洪灾。

8、本发明能自身滋生经济收益。现有护堤防洪技术已延续使用数千年，年复一年修堤，耗去大量人财物力，从未能使防洪技术直接滋生经济收益，而是通过防洪堤防止洪灾，从而保护人民生命财产安全，间接实现经济收益。本发明除了能有效防洪，确保人民生命财产安全以外，还能直接由该技术自身滋生经济收益。这是由于护堤水相对静止并能控制水位，可利用护堤水大力发展综合水产养殖，滋生比农作物更高的经济收益。有了这些经济收入，除需极少部分用于该堤段防洪设施维修外，大部分可用于其他堤段防洪设备建设，再不需动用国家财力抗洪了。这是以水养堤，以水筑堤，并能形成又一个良性循环。

附图说明

图1是采用“一”字形墙的本发明技术实施例图示；

图2是图1所示实施例的俯视示意图；

图3是采用“T”字形蓄水墙的俯视示意图；

图4是图3所示实施例的截面示意图；

图5是设有多道阶梯形蓄水墙的实施例示意图；

图6是采用“品”字形蓄水墙的示意图。

以上附图中，其中：

1-硬土层    2-洪水(河流)

3-防洪堤    4-护堤水

5-蓄水墙    6-加强墙

7-连接墙

51-第二道蓄水墙    52-第三道蓄水墙

53-第四道蓄水墙    54-第五道蓄水墙

55-混凝土结构体

具体实施方式

参见图5，以防洪堤3内侧洪水位高于堤外地面10米为例，第一道蓄水墙5离防洪堤3五十米设置，再依次设置四道蓄水墙51、52、53、54，且每道蓄水墙依次低2米，相邻两道蓄水墙相距三十至五十米，并蓄有护堤水4；在防洪堤3两侧基脚处挖防渗沟并浇注混凝土，形成混凝土结构体55。

Claims (4)

1、一种堤外筑墙蓄水抵抗洪水压力的护堤防洪方法，其特征是，在防洪堤外侧修筑有一道或者多道蓄水墙，且由防洪堤外侧起向外每道墙的高度递减2米，防洪堤与蓄水墙之间以及相邻两蓄水墙之间蓄有护堤水。

2、根据权利要求1所述的堤外筑墙蓄水抵抗洪水压力的护堤防洪方法，其特征是，所述蓄水墙为“一”字形墙或是由蓄水墙(5)和在该蓄水墙(5)外侧相间设置的加强墙(6)构成的“T”字形蓄水墙。

3、根据权利要求1所述的堤外筑墙蓄水抵抗洪水压力的护堤防洪方法，其特征是，在相邻两蓄水墙之间修筑有连接墙。

4、根据权利要求1所述的堤外筑墙蓄水抵抗洪水压力的护堤防洪方法，其特征是，在防洪堤内侧和外侧基脚处各挖一条沟至硬土层，倒入混凝土。

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