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?( 三 )
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:央视新闻直播间
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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。
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]
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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]。
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
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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”。
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]
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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]。
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。
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
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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。
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。
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
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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。
反滤围堰压制管涌示意图|沙袋垒起的反滤围堰内,应自下而上充填一定厚度的粗砂、碎石和大石块,这样可以压制泥沙涌出,保护地基安全。反滤围堰也可用于堤身漏水洞的排险,位置不同,但原理是一样的。制图:云舞空城&郑伯容/星球科学评论
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而对于漏水洞,它的进水点位于迎水坡的堤身,比管涌更浅。如果条件合适,还可试着派潜水员堵住漏洞,快速消除险情。但是,潜水员有被漏水洞吸入的危险。
潜水员探寻漏水洞的洞口|横穿大堤的涵闸、管线、建筑与泥土的接触部位,容易发生浑水渗流。图为潜水员寻找一处涵闸接触漏水的进水口。图源:人民视觉
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总之,抗洪军民既要做到全天候不间断巡视,又要做到在复杂地形下保持机动,及时进行技术排险。因此,即便到了2020年,抗洪仍然是一项高度依赖人力的困难工作,而且中外皆然。
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