應急科普丨管涌怎么防?怎么堵?

  中國應急管理報   2024-07-15 20:08:29

管涌又稱潛蝕,是在高水位壓力下,堤、壩、閘等水工建筑物地基發(fā)生滲漏侵蝕活動,把地基中細小顆粒和可溶鹽類帶走,對土層結構造成破壞的現象。

管涌的形成及危害

何為管涌?

管涌是土質堤壩最常見的險情。在洞庭湖邊,有人稱之為“沙眼”,在鄱陽湖畔,它被形象地稱為“泡泉”。

有何危害?

管涌的危害非常大。由于挾砂帶土,管涌通道會越來越大。如果處置不及時,管涌發(fā)展非常迅速,當堤身或堤基大量砂土被帶走后,形成空洞,堤壩會突然塌陷甚至潰決。

怎樣形成?

圩堤都修筑在河流中下游或三角洲的河漫灘上。洪水期河流斷面擴大,河漫灘洪水流速減小,挾帶的細粒泥沙沉積并覆蓋在河床上形成下部為粗砂和礫石組成的河床沉積物,上部為細砂或黏土組成的河漫灘沉積物,這種下粗上細的沉積結構稱為“二元結構”。

圩堤修筑時就地取材,堤身由細砂或黏性土組成,簡稱“均質土堤”。當河湖的水位升高時,圩堤開始臨水,水體慢慢洇滲進入堤身。在壓力的作用下,整個滲入過程從高到低,一直持續(xù)到背水面的堤腳。這個時候把堤壩垂直壩軸線橫向切開,可以分成上干下濕兩部分,干濕交替的分界線,稱為“浸潤線”。浸潤線以下,土體被完全浸透。持水量已達到飽和,力學性質變差。浸泡軟化、抗剪力下降,稱為“完全飽和土體”。浸潤線以上為較干部分,含水量尚未達到飽和狀態(tài),稱為“非飽和土體”,故浸潤線越低提防越安全。浸潤線的起點是外河水位和圩堤的接觸點,終點為背水面的堤腳附近,稱為“出逸點”或出逸高程。水從堤腳出逸點以下開始慢慢滲出,這種現象俗稱“堤出汗”,學名“散浸”。散浸是非常普遍的堤防險情。河湖水位越高、出逸點越高,滲水量越大,土的力學性質越差,甚至造成淤泥“軟腳”現象,對堤壩越危險。

由于堤防都修筑在二元結構上面,上層是細砂或黏土,下層是更粗的砂礫石層。當河湖水位繼續(xù)上漲,堤內上下水位壓力差繼續(xù)加大,堤身或者堤基礎內部的細顆粒砂土在水壓的推動作用下會順著水流方向被移動、帶走形成管狀通道。

從堤腳甚至更遠的薄弱地段如堤身、池塘、稻田、人工水井、腐植土層、房前屋后持續(xù)將含有泥砂的渾水涌出地面。出水時涌口上下翻滾并形成明顯的砂環(huán),便形成了管涌。

盡早發(fā)現及時應對

河堤滲水示意圖

有哪些搶護方法?

管涌必須盡早發(fā)現,第一時間處置,把險情控制在萌芽階段。

反濾圍井。在管涌口處用編織袋或麻袋裝土搶筑圍井,井壁底與地面嚴密接觸,井內按三層反濾要求分層鋪填沙石或柴草過濾料,在井口安設排水管,將滲出的清水引走,以防溢流導致井壁塌損。

蓄水反壓(俗稱養(yǎng)水盆)。在管涌周圍用土袋壘成圍井,井壁不漏水,井中不填反濾料。如果管涌點多面積大,就在出險口附近略擴大范圍填筑土堤,形成一個蓄水池(養(yǎng)水盆),不讓滲水流走,利用滲水慢慢抬高井(池)內水位,減少臨背水位差,從而阻止險情惡化。

濾水壓滲臺。當管涌點出現多個并連片時,可在面上分層鋪填粗沙、石屑、碎石,下細上粗,每層厚20厘米左右,最后壓塊石或土袋,形成壓滲臺。如險情處周邊缺乏沙石料,可用秸稈或樹枝做成排,再壓塊石或沙土袋。此法適用于處理管涌數目多、范圍較大的險情。

責編:蔣茜

一審:蔣茜

二審:張馬良

三審:熊佳斌

來源:中國應急管理報

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