战争|24岁抗洪牺牲消防员赵丹被评烈士,打赢抗洪战争,究竟有多难?( 二 )


然而,子堤对于水下的敌人却无能为力。波浪和暗流在迎水坡冲刷堤身,在缺少防护(如碎石护坡、混凝土护坡)的堤段,长时间的冲刷很容易掏空大堤,形成崩岸险情[8-9]。
人们可以投掷一些消减水流的材料,从碎石到树枝,甚至是稻草堆和防水布,都可以减轻冲刷。
官兵使用稻草堆消减波浪|7月18日,天气预报显示洪湖湖区有6级大风。为防止风浪越堤及冲刷堤防,战士们在迎水一侧设置稻草堆,堤面构建子堤,以减轻风浪影响。图源:人民视觉
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崩岸会直接破坏大堤结构,需要立刻用沙袋和石料加固,必要时还要打木桩加固。
处置崩岸险情|2016年07月21日,江西鄱阳双港镇张家圩大堤发生崩岸险情,官兵们正在紧急处置。图中可见迎水一侧有近乎垂直的崩塌面。
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总的来说,人们在抗洪的正面战场处于被动的位置,而且这些防御手段多数无法通过机械完成。
被长期浸泡的大堤十分松软,在规模较小的河堤投入重型机械可能损坏堤身,一般仅能用小型机械在大堤上搬运物资、装填沙袋。在搭建子堤时,仍需要投入大量人力。
农用车运输沙土,战士搭建子堤|使用沙袋装填沙土搭建子堤,防渗和稳定效果优于直接堆土,并且在堆放时也有注意事项,所以机械现在还难以取代人力。图源:人民视觉
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除了要投入重兵外,还要进行24小时不间断的巡视,才能在第一时间发现现险情并加以处置。但这样就足够了吗?
远远不够,因为洪水真正的杀手锏,从来不在正面战场。
特种作战:渗流的浑水
孙子兵法云,“凡战者,以正合,以奇胜”。水位攀升造成的漫堤、风浪、崩岸险情从不屑于隐蔽自己,是为“正”;人们修建子堤和及时护岸就能经常打成平手,是为“合”。更大的凶险,来自洪水的“奇招”:渗流。
堤防中典型的两种渗流破坏|发生在堤身的渗水/漏水洞,和发生在地基的管涌,是河堤的两大类渗流险情,十分危险。底图:文献[10]
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在世界各地,人们普遍使用泥沙和石料堆筑河堤,本质上是将无数泥沙颗粒堆积起来,颗粒间充斥着无数微小孔隙,使河堤天然具有渗水性。
洪水季节,水逐渐渗入泥沙孔隙,在堤内缓缓渗流。时间一久,整个河堤都被渗流浸湿后,大堤背水一侧自然会出现渗水。
高水位浸泡堤身时的浸润区变化图|在长时间高水位浸泡下,大堤逐渐被浸透,最终在背水坡产生渗水。制图:云舞空城&郑伯容/星球科学评论
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如果渗水量小、流速缓慢、水质清澈,意味着没有堤内泥沙被带出,大堤内部未发生冲刷破坏,做好排水和监视,准备临时反滤体即可。
官兵在大堤背水侧修筑用碎石和沙包修筑临时反滤体|反滤体可以阻止渗水带走泥沙,保护大堤结构。渗出的清水则通过水沟排走。图源:东部战区微信公众号
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如果渗水量很大,则说明大堤已经被浸透,机械强度会显著降低。此时,如果河堤的设计本身不够合理、具有潜在结构损伤(如蚁穴、裂缝等)、有超重机械在堤顶作业时,就很容易在河堤背水侧产生滑坡、脱坡险情。
渗流引起的拦河坝滑坡|年5月20日,美国密歇根州Edenville土坝在被长期浸泡后,因渗流剧烈引发滑坡,最终导致溃坝,下游多处城镇受灾。该坝建于1925年,是没有防渗设计的均质土坝,技术上早已落后。图源:Lynn Coleman / MLive / Earther,文献[11-12]
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好在这类险情与崩岸类似,比较容易发现,及时加固也可以排除险情。
堤防背水面发生滑坡险情|7月17日,安徽安庆怀宁县凉亭乡三鸦寺湖堤背水侧发生滑坡,官兵们紧急处置,避免了溃决。图源:人民视觉
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当渗流逐渐变强,泥沙也会被带出,清水变成浑水。此时,堤身开始自背水侧向迎水侧产生空洞,如不及时排除,会很快形成贯通堤身的漏水洞,大堤被冲开只需要很短的时间。
漏水洞引起决堤的实验|在这个实验里,由于河堤的规模很小,从a到e只用了13分钟。在实际河堤里时间会长一些,但仍属于“较短时间”的范畴。图源:文献[3]
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比浑水渗流更隐蔽、更危险的险情,则是发生在地下的管涌。它不仅与高水位长期浸泡有关,还与河岸的地质条件有关。
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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