水旱灾害常识和水旱灾害常识

水旱灾害常识

水灾害与旱灾害的总称。是世界上普遍和经常发生的自然灾害。水灾害包括洪水灾害和内涝灾害。因强度较大的降雨，使江河泛滥而产生的暴雨洪灾；在中高纬度地区和高山地区，因积雪融化而产生的融雪洪灾；在高寒地区，河流从低纬度流向高纬度时，挟冰下泻，形成冰塞或冰坝，使江河水位上涨，河水泛滥而产生的冰凌灾害；山区因大雨或融雪，导致山坡的岩石、土壤突然发生滑坡而产生的山崩灾害；还有因连续降雨，沟谷和坡地含有大量水分的泥沙、石块骤然出现泥石流动而产生的泥石流灾害；水库坝体或其他挡水建筑物因洪水导致瞬时溃决而产生的溃坝灾害；沿海地带，由于强烈的大气扰动所引起的海面风暴潮差，或由于近海海底地震、火山活动而产生的海啸灾害。以上统属洪水灾害。地面积水不能及时排除而形成的灾害称涝灾；地下水位过高或耕作层含水过多而影响农作物生长称渍害。以上统称内涝灾害。
　　全世界每年在自然灾害中死亡的人数，约有3／4死于洪水灾害。水灾损失有城乡建筑物居民财产、工农业设备、工业产品、农作物、牲畜等毁坏与死亡直接损失；还有交通、通信中断，工矿企业的停产或减产等间接损失，这两种损失可用货币计算，但人身的伤残和死亡，疾病与瘟疫的散播以及社会秩序受到影响等，则不能用货币计算。水灾往往直接关系到社会的安定与国家的盛衰。
　　旱灾害是一种因降雨稀少造成土壤水分不足、不能满足农作物和牧草生长需要而造成较大减产或绝产的灾害。这种灾害，不仅影响农业生产，而且严重的还能影响工业生产、城乡供水和生态环境。中国通常将农作物生长期内因缺水而影响正常生长称为受旱，受旱减产三成以上称为成灾，经常发生旱灾的地区称为易旱地区。旱灾的发生及其危害的程度，主要与大气降水和土壤水的有效贮存量的多少密切相关，此外还与气温高低，干热风状况，耕作技术和作物种类、品种、生长期以及生长状况等有关。因此，兴修水利，是预防旱灾的根本途径。合理的种植结构，选育耐旱品种，科学的耕作施肥等农业技术，作好干旱气象预报，合理灌排以及开展人工降水等，都是防旱抗旱的有效措施。

　　防汛抗旱知识

　　一、超标准洪水的紧急措施

　　堤坝防洪标准，是以历史上发生在本河段的大洪水为设计依据，但由于各流域地形、暴雨等自然条件及社会财力、效益等差别，因此堤坝的防洪标准不同。目前长江下游一般江堤只能防御1954年实测最高洪水位，河堤抗御10年至15年一遇，湖堤约7年至10年一遇，除逐年加高加固外，汛期超标准洪水的减灾紧急措施，当今世界采用非工程防洪措施与工程防洪措施相结合、以确保重要城市及重点防洪工程的安全。

　　（一）非工程防洪措施 是不控制洪水，而是调整洪水威胁地区开发利用方式，加强防洪管理，以适应洪水的天然特性，减轻损失，节省防汛费用，主要内容有：

　　1．洪水情报、预报、警报 通过水文气象测报、分析，提供较准确、及时的暴雨、洪水信息，作为防汛决策的依据。建立防汛、报汛通讯网，及时将雨情、水情传送给各级防汛部门。

　　2．洪泛区的划分与管理 规定洪泛区（如行洪区、蓄洪区、江心洲圩、滩地建筑物、外护圩等）的土地利用，限制盲目开发，以适应洪水的天然特性。

　　加强防洪管理，不允许盲目侵占水面围垦、建房、造码头、堆碴排灰，以保持河道行洪畅通。

　　3．建立防洪保险、救灾政策 制订行洪蓄洪后的保险、免征政策，救灾、生产措施。落实超标准洪水警报、避灾、撤退等措施。

　　（二）工程防洪措施 是控制洪水，改变洪水的天然情况，根据国家颁布的《防汛条例》，洪水情报，作超标准洪水调度和避灾的决策。在工程上如运用水库、堤防、闸坝等工程分洪、蓄洪、滞洪、行洪，调蓄洪量，削减洪峰，控制泛滥等。非工程防洪措施和工程防洪措施，共同构成完整防洪系统、以防止、减轻洪水灾害。当前在沿江沿湖地区，超标准洪水的工程防洪措施，除大、中型分洪，滞洪工程外还有：

　　1. 圩堤防洪，分级控制，确保重点 在圩堤防洪工程规划中，制定不同保护对象的圩堤等级防洪标准及设计外水位，河、湖区小圩在预定水位下为保全大局弃种蓄洪、行洪，降低水位较为显著，以确保重点防洪工程的安全。

　　2．抢修子捻 江河洪水，超过堤坝防洪水位，有漫堤溃破的危险，重要的防洪工程（包括城市防洪），在洪峰到来前，要及时抢做堤顶子捻，加高加固堤坝，抬高洪水位，加大江河泄洪能力，防止漫决。抢修子捻一般是就地取料，采用土料子埝，紧急情况下，圩内低洼临水，取土困难，可暂借堤坝背水坡的上部分土料，在坝肩浸润线以上取土，但不要影响防汛交通，借土后应随即填足，在堤顶狭窄或险段，切忌冒险借土。子捻应靠近迎水坡，渗径较长，浸润线抬升较慢，以利堤身土的抗剪强度，并且易使子捻继续加高培厚及防汛交通。

　　风浪较大的堤坝子埝，外坡应护砌土袋或柳把、苇把，内侧填土，以防风浪淘刷。

　　无论何种子埝，均应做好原堤顶与子埝的结合槽，分层夯实；避免结合不密实。沿原堤顶渗漏。

　　特别应警惕的是外水位高，子埝挡水后，浸润线抬高，土壤抗剪强度减弱，稳定性差，极易发生渗漏、滑坡等险情，因此，在加高子埝的同时要加固单薄的堤身或堤基、预防险工发生，堤身骤然滑坡。加固措施可设计浸润线以下堤身或堤基的反滤层，以降低浸润线，增强土体稳定，或堤身下半部做土撑，堤脚填塘，堤脚挑筑平台等，以利堤身稳定。

　　二、散浸

　　外水位高，堤身浸水时间长，土壤孔隙水压力引起水向堤内坡渗透，由于堤防断面不足，或压实不密，砂土防渗性差，以及蚁洞，残留树根等、都会使浸润线位置抬高，渗水在内坡面或堤脚出现，坡面潮湿、土体变软，高水位持续时间长，散浸范围将扩大，渗水聚汇成细流。

　　散浸长时间未予处置，发展到一定程度，土壤强度降低，可能引起坝坡局部滑动。

　　散浸处理措施：开沟导渗。

　　目的是导出堤身土体渗水，而不带走土颗粒，降低浸润线，恢复土体实际么重，提高强度，增强堤身稳定，具体方法如下:

　　1．砂石导渗沟 导渗沟布置成"人"字形或"丫"形，高度超出潮湿面,沟的间距3至5米，沟深0.3至1米，宽0.3至0.5米，沟内分层回填黄砂、碎石反滤料，导渗能使坡面干燥为宜。

　　2．柴草导渗暗沟 主要利用当地芦柴、柳梢、竹枝、稻草、麦草等就地取材，做成导渗沟，斜向布置如图三，以拦截渗流，沟内埋放捆扎的芦、柳等，外裹稻草厚5至10厘米，周边回填砂料。

　　3．外帮阻渗 散浸严重的堤段，可在迎水坡做粘土外帮，厚约3米，或铺设水下防渗土工膜，外帮超出水面，两端延伸至散浸段以外，同时内坡采取导渗措施。

　　如堤内只有轻微窨潮，或少量渗水，堤身断面大，险情并无发展，洪水位开始平稳下降，备好材料，严密监视，可暂不处理。

　　三、滑坡

　　堤坝处在高水位不利的水力条件下，坝体浸泡时间长，已形成稳定渗流，渗透力的作用区随浸润线上升而增大，如图示（影线部分）。在浸润线以下的饱和土区，渗透力削减了原有抗滑稳定性，土体发生开裂、充水，继而迅速滑坡，它的发展规律与内坡角度、坝身土质、地基条件、有无反滤、施工质量等直接有关。

　　滑坡抢护：导渗减压，滤水固坡。

　　削坡，减轻上部荷载，设置反滤体，挖封顶部裂缝，镇压坡脚，填塘固基，或外帮阻渗。

　　现将汛期常用的抢护措施如下：

　　1．透水土撑

　　将滑坡面内裂缝松士削成缓坡，开沟回填砂石（或碎砖、芦草）导渗材料，做法同散浸处理。开沟愈深效果愈佳，深1至1.5米，沟面铺草席隔土，沟上做土撑以稳定滑坡。导渗沟绝不能堵塞，否则会再次滑坡。

　　土撑断面视滑坡范围而定，高度平滑坡顶，坡度1︰3以上（缓于原坡），间距10至20米，上部宜窄下部应宽，尽量选用透水的砂土。

　　坝基软弱或临内塘，要填塘固基，特别条件下的固基材料可用块石或砂袋堆砌。

　　2．土撑两侧导渗沟

　　滑坡范围大，先开"丫"型导渗沟，间距10至15米，滑坡土含水量大，须沿坡脚向上，边挖边填滤料，其优点是导渗、土撑可同时抢修，导渗沟不会受土撑压重而发生挤压变形失效。

　　例如1973年汛期，铜陵顺安河江堤滑坡4公里，堤顶开裂下挫1.5米，经开挖1至1.5米深导渗沟，边挖边填黄砂、碎石、块石，两沟之间做土撑，宽6米，厚2至3米，坡度1:5，使滑坡段在高水位下安全渡汛，效果良好。

　　3．透水还坡

　　堤身单薄，在高水位滑坡时，缺乏砂石料，应就地取材开沟导渗，还坡加固。堤脚淤泥或水塘，应先填塘固脚，整平基础，并做成斜面以利排水，滑坡上陡立的土削成斜坡。在已平整倾斜地基上，分层铺放芦秸，每层厚25厘米，人字交叉，柴稍向外，与堤线斜交，芦秸上下铺草以防散土入柴阻渗，影响层土层柴滤水还坡。

　　脱坡严重，在抢修内坡导渗加固的同时，可用粘壤散土抛护迎水坡，以减少渗流，争取时间，抢修内坡导渗加固等工程的综合处理措施。

　　4．避免错误处理

　　滑坡堤坝，忌在滑坡体上打桩，裂缝内浸入雨水，滑坡腰部以上压重等错误处置，都将会促使险工恶化。因为打桩不能抵抗滑体巨大推力，震动促使滑动，浅桩并在滑体内随土滑动。滑坡腰部以上压袋土，或铺块石，会加大滑体推力，促使滑坡发展，因此，只能砌石或抛石固脚。汛期雨多，如不及时掩闭裂缝，雨水浸入裂缝加速劈裂滑坡。

　　滑坡抢修中，忌沿坡脚全面同时开挖，以避免滑坡恶化，正确施工，是分段进行，每段开挖约3米，清除稀泥，边清边做导滤边加固，较稳妥是在开挖前，堤脚先做临时压重稳定险情，然后分段施工。

　　四、管涌
　　长江下游平原的堤基，广泛分布着深厚的粉砂、细砂土层，厚约30至100米，颗粒均匀，（D10=0.028一0.065， D60=0.098一0.108），抗渗能力低，容易发生管涌。大部砂层上有壤土复盖，或淤土夹层，砂层贯通江水，成为通江透水层。高水位时，砂层承压水头大，渗流向圩内，枯水期回归江河。

　　位于透水地基上的水工建筑物，在水位差作用下地基产生承压渗流。它与作用水头的大小，地基渗径长度，土的孔隙率和颗粒级配有极明显影响。渗流的水力坡度增大，相应流速也增大，当渗流出逸比降大于地基临界比降，土颗粒受淘刷，使地基遭受变形破坏，造成地基流土、管涌。

　　随着外水位的升高，渗流出口，涌水带砂增多，将使堤坝基础下面的砂层淘空，堤身下挫，建筑物开裂下陷。

　　常见的渗流地基破坏产生管涌有：堤内低洼水塘内，壤土复盖较薄。堤内取土坑土壤层挖穿。建闸、建抽水站、挖渠道离地面较深，砂层出露而未保护。水工内侧复盖土层相对厚度较薄。堤内生活水井周边底部保护不良，勘探钻孔封闭不密实，腐烂树根及兽蚁洞穴等都会导致管涌，汛期要特别检查监视。及早发现处理。

　　管涌抢护：抑砂导水，控制发展。

　　太沙基等提出土层如下控制条件：

　　D15＜5d85，（防止管涌要求）。D15＞5d15（保证透水要求）。D一一滤层粒径。d--被保护土粒径。

　　D15，d85，d15。…等，为小于某粒重量百分数。

　　管涌抢护措施：围井导滤、分块导滤、透水盖重。

　　1．围井导滤 在管涌周围，直径2米至5米范围内，做砂袋围井，高0. 米至1.2米，适当减小水位差，内填反滤料，或铺排渗土工织物抑砂导水。如图八所示。

　　由于翻砂涌水，反滤层很难铺设成形，可在洞口先填入大碎石，再小碎石、薄层瓜米石，以杀水势。而后按级配要求，先铺黄砂，再铺瓜米石、碎石。或在黄砂上铺设排渗土工织物。附近缺黄砂、碎石可用煤碴、砖碴代替。

　　如果一次未能做到导水抑砂的要求，可清除部份上层粗填料，使渗流出口扩大，再按级配铺设，直至流清水，无砂粒为止，若填料下沉，其上再填碎石至设计高程。

　　围井过大，耗工耗料，围井过小，将在附近产生新的管涌；围井过高，如管涌洞沉陷，将导致围井倒塌，加速管涌恶化；围井过高井内水位上升高，围井基础渗径短，管涌将在围井外重新出现。因此，要周密研究，采取符合实际的有效围井导滤措施，以期一次成功。另外，在建围井导滤的同时，挑土加固内堤脚压重。

　　2．分块导滤

　　堤脚临塘，塘内管涌的措施。

　　堤内如果有大水面的老溃口，或顺堤水塘，水底砂层出露，高水位时，水下翻砂冒泡，除建水中围井反滤外，还应将大水面，挑土分隔成若干块小水面，以便分片抬高内水位，控制险情，隔堤高应超出水面0.5米至1米，在管涌的隔堤内，铺填反滤层。同时挑土加固大堤基脚，土源应远离堤脚。

　　3. 透水盖重

　　堤身建在砂基上、渗流对基土的破坏极大，渗流逸出部位，水、砂形成管涌，要及时清除平整流土口周围的浮土，换填骨料以分散水流，再铺填级配的砂、石，或秸草。

　　五、堵漏

　　漏洞对堤坝的威胁最严重，抢堵不及时就会溃决。漏洞发生的原因有：

　　堤质差 施工搭接不严密，造成接缝漏水。修堤土块架空，残留树根，产生跌窝、裂缝或贯穿漏水。

　　动物破坏 堤身比较干燥，獾、鼠、蚁、蛇等害堤动物，在堤身营造穴洞，造成漏洞。

　　人工隐患 历年防汛芦秸等残留，未清除干尽。堤身钻探孔，封堵不密实，造成漏洞。未拆除尽的废涵斗、坑窖、屋基产生漏洞。

　　（一）查漏

　　汛期深水中堵漏，必须查明漏洞进口位置，才能准确堵塞，查漏有如下几种方法：

　　1．看漩涡 浅水漏洞，在水面可见漏水漩涡。漩涡不明显，可在水面撒纸片、锯未、稻糠等，在水流旋转中、飘浮物较集中，可判断漏洞进口。

　　2．看水色 用石灰、或有色溶剂投入指定方向水里，看堤内出口水色，可辨明漏洞大约位置。清水漏洞水温低，大都为渗流集中产生的，但渗流淘刷后可演变成浑水；浑水漏洞，水温与外水相同是贯穿的漏水，危险性大。暴雨中，混杂着堤坡冲刷的浑水，要认真鉴别。

　　3. 潜水探摸 深水漏洞，水上难以辨认，可由潜水民工或潜水员，在水下沿堤手摸脚探，胸部贴坡，挨次试摸，漏洞进口水流有手感或有吸力，经多次探摸可确定进口，漏洞较大潜水员应系绳入水，以策安全。

　　4．标志探洞 深水漏洞水面难见漩涡，但进口流速大，形成漩流；标志探洞可用白铁片两块，中间剪开一半，相互卡成十字形旋转桨，把桨系在芦杆上，上扎小红旗为标志，如图，旋转桨入水随水流移动旋转，漂浮物在上，至洞口停止移动，可找到进口位置。

　　（二）堵洞 进口堵塞，出口围井导滤。

　　1．软楔草捆堵塞进口 进口位置清楚，把稻草、麦草捆扎成一圆锥体，内填土料如图。潜水员用小头塞入进口洞内，进口铺芦席、麻袋或棉絮复盖，其上再压土袋，并挑散土帮衬外坡。

　　2．软帘、柴排抢堵 用棉絮堵洞，或用绳索固定大帆布周边，由小船定位，沉于指定位置，上复土袋、粘土封堵进口。柴排堵洞，是用柳枝、芦柴、稻草捆扎成排，下边坠以柳枕，顺坡下沉，盖住进口，然后再潜水砌放土袋，最后抛散土帮衬外坡。

　　3．抢筑围井导滤或水桶导滤 在抢堵漏洞进口的同时，应在出水口周围做围并导滤，这样可基本稳定险情，控制其发展，使浑水变成清水。漏洞围井导滤有：

　　（1）围井导滤 用土袋装砂土，内填导滤材料。

　　（2）桶井导滤 由于贯穿性漏洞，比沙基管涌具有一定出口轮廓，可用开孔油桶、无底木桶及瓦缸紧密套嵌在出口，内铺设导滤材料，外壁填土，高0.5米至1.0米，桶壁开孔插管导水。

　　堵塞漏洞应注意：忌堵塞漏洞出口。