洪澤湖堤防工程雨淋溝整治

李志榮　榮海北

【摘要】：洪澤湖堤防36K+500～40K+500段堤后坡面上分布了約30～40條大小不一的雨淋溝，溝的斷面尺寸0.5～1.0m×0.4～0.6m（寬×深），溝長(zhǎng)約9～12m，土體流失體積3～6m3。產(chǎn)生雨淋溝的原因：工程設(shè)施不全，局部植被生長(zhǎng)不良，土質(zhì)和坡比的影響等因素造成。

【關(guān)鍵詞】：洪澤湖堤防；雨淋溝；防治技術(shù)

1、概述

洪澤湖位于江蘇省的西北部，洪澤湖大堤位于洪澤湖東岸，全長(zhǎng)67.25km，是蘇北里下河地區(qū)3000萬畝農(nóng)田和2000萬人民生命財(cái)產(chǎn)的防洪屏障。江蘇省洪澤湖堤防管理所負(fù)責(zé)管理的25.746km（堤防樁號(hào)34K+900～60K+646）堤段是整個(gè)洪澤湖大堤的重要堤段，堤身為均質(zhì)粘土，其中36K+500～40K+500段堤后坡面上分布了約30～40條大小不一的雨淋溝，溝的斷面尺寸0.5～1.0m×0.4～0.6m（寬×深），溝長(zhǎng)約9～12m，土體流失體積3～6m3。

2、雨淋溝產(chǎn)生的原因

2.1 工程設(shè)施不全

洪澤湖堤防是一條千年古堤，工程標(biāo)準(zhǔn)較低，堤后無排水設(shè)施，區(qū)域內(nèi)的降雨不是通過縱橫向排水明溝排出，而是利用坡面無組織自排，當(dāng)土體飽和后，形成的地表徑流必然從位能較高處流向低處。當(dāng)坡面徑流流速高于土體的沖刷流速，雨淋溝就隨之產(chǎn)生。因此，從水土流失的表面現(xiàn)象看，堤腳部位的雨淋溝分布多于堤身，下部水土流失現(xiàn)象重于上部。

2.2 局部植被生長(zhǎng)不良

雨淋溝產(chǎn)生的區(qū)域多出現(xiàn)在植被生長(zhǎng)不良的區(qū)域，植物的根系象一張密布的鋼絲網(wǎng)，有很好的連接力和對(duì)土體的約束力。香根草根系可深達(dá)5.0m，強(qiáng)度可達(dá)到75Mpa，可以很好的防治水土流失。當(dāng)坡面局部植被生長(zhǎng)不良，土體內(nèi)缺少植物根系的保護(hù)與約束，土體很容易被水流侵蝕，產(chǎn)生雨淋溝。

2.3 土質(zhì)和坡比的影響

土質(zhì)和坡比對(duì)雨淋溝的產(chǎn)生也有一定的影響。眾所周知，邊坡的穩(wěn)定與土體的摩擦角與粘結(jié)力、內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)有直接關(guān)系，摩擦角大、粘結(jié)力大的土體，穩(wěn)定的坡比較大，抗沖刷能力也較強(qiáng)，反之亦然。洪澤湖堤防工程36K+500～40K+500段土質(zhì)為重粉質(zhì)粘土，土粒中粉粒含量較高，土體的粘結(jié)力相對(duì)較弱，含水量也較低，植被相對(duì)生長(zhǎng)較差。其次，坡比大，坡面上水流速度加大，坡面沖刷情況也加劇。

3、雨淋溝的防治

3.1 土方回填

考慮到回填土料和原堤身土料的結(jié)合，可以在原雨淋溝部位開挖十字結(jié)合槽，并對(duì)溝底刨毛、灑水濕潤(rùn)，人工進(jìn)行夯實(shí)。由于采用人工夯實(shí)，土體的壓實(shí)系數(shù)很難達(dá)到一級(jí)堤防工程0.94的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 植被防護(hù)

為了預(yù)防新的雨淋溝的出現(xiàn)，可在植被較差的堤段種植植物防護(hù)。從防治雨淋溝的角度看，種植草皮防沖效果勝于種植林木；從經(jīng)濟(jì)價(jià)值考慮，種植林木勝于種植草皮；從管理角度考慮，種植草皮的管理工作量高于種植林木（草皮每年至少修建兩次）。防護(hù)水土流失選用香根草比較適宜，唯一不足香根草對(duì)陽(yáng)光要求較高，樹蔭下無法生長(zhǎng)，種草和植樹有沖突。植林方面，考慮種植一些速生林，可以迅速起到防護(hù)水土流失的效果。

3.3 采用防沖材料，設(shè)置雨淋溝護(hù)砌措施

為了防止雨淋溝沖刷的加劇和雨淋溝的發(fā)展，可在已經(jīng)發(fā)展成雨淋溝的區(qū)域采用防沖材料，設(shè)置護(hù)砌設(shè)施。從防治的角度看，無非為坡面的水流找到一條通道，引向順堤河排出。江蘇省洪澤湖堤防管理所在這方面作了有益的探索，雨淋溝的防治效果良好。

3.4 采用排水明溝組織排水

由于洪澤湖堤防后有三級(jí)平臺(tái)，平臺(tái)頂部的水流具有較大的位能，水流流至最后一級(jí)平臺(tái)底部，流速較高，很容易形成雨淋溝。采用在每級(jí)平臺(tái)的起始部位設(shè)置明溝，可以起到很好防沖刷效果，2009年江蘇省洪澤湖堤防管理所已經(jīng)在洪澤湖堤防工程上采用，取得不錯(cuò)的效果。

3.5 改變堤防坡型

目前，我們的堤防工程，大多數(shù)都是采用折角堤肩，在堤肩部位容易引起沖刷，把堤肩的折角部分改成圓弧連接，可以減緩堤坡的沖刷，有利于堤坡的穩(wěn)定。

3.6 預(yù)制混凝土梯形槽防防治雨淋溝

80年代，洪澤湖堤防管理所的技術(shù)人員采用混凝土預(yù)制梯形槽鋪設(shè)在雨淋溝部位，雖然水流出路解決了，但引下來水流流速很高，且缺少消能防沖段。由于這種結(jié)構(gòu)進(jìn)水條件不是太好，水流會(huì)沿著預(yù)制混凝土梯形槽與土體結(jié)合處沖刷，大多數(shù)這種結(jié)構(gòu)都破壞了。

3.7 設(shè)置陡坡跌水防治

2005年，洪澤湖堤防管理所在原先思路的基礎(chǔ)上，對(duì)雨淋溝護(hù)砌防沖設(shè)施進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)置了引水口（喇叭口），引水口前段設(shè)置反坡，水流帶來的泥沙，因反坡的存在，流速下降而沉淀下來。其次，在陡坡面上設(shè)置減速齒坎，約每隔3m設(shè)置一道減速齒坎，一方面減速，一方面攔截大塊泥沙。再次，在雨淋溝溝底設(shè)置消力池、沉砂池，池長(zhǎng)、深各1m。同時(shí)洪澤湖堤防管理所對(duì)雨淋溝防沖設(shè)施材料的選用，也作了改動(dòng)，選用磚砌，槽底鋪設(shè)砂濾料墊層，避免水流沿槽體形成集中沖刷，槽身采用水泥砂漿抹面，防止冬季凍壞磚砌體。

經(jīng)過一個(gè)汛期考驗(yàn)，這種防護(hù)措施效果很好，引流及槽內(nèi)水流平順，堤段內(nèi)沒有新的雨淋溝出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)也沒有破壞。