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４ 涵闸闸门溃损抢险策略与讨论

４．１ 闸门溃损堵漏抢险策略 通过抛投堵漏力学分析可以发现，在高水头差的涵闸溃损抢险中，由于
溃口流速大且涵洞内壁光滑，抛投材料仅依靠摩擦力在涵洞内驻留较为困难。在具备条件时，可尽量
选用大于溃口尺寸的刚性封堵物进行封堵，利用溃口四周的混凝土结构提供支持力维持封堵物稳定。
具体可以采用 由钢 管焊 接、填 充 石 块 的 大 型 刚 性 石 笼；或 大 于 溃 口 尺 寸 的 钢 板 封 堵，并 填 充 使 之
密闭。
但实际情况中，往往由于险情发生突然、天气恶劣、出险地交通不便、大型施工机械缺乏、防汛
物资可选择性不多等原因，难以及时制作、抛投大体积封堵物。此时可观测溃口内外水头差及溃口流
速，当水头、流速不大时，可制作矮粗型封堵物抛投封堵，且要提高抛投强度，利用连续高强度抛投，
使多个石笼在涵洞底部快速形成一层扁平型石笼阵，在迎水面积和水流冲击力增加较少的情况下，作为
一个整体成倍增大摩擦力和稳定性（如图 ５（ｅ）中虚线所示）。并可通过继续抛投逐层封堵涵洞。
当溃口内外水头差很高、水流流速很大，且没有条件采用大型封堵物封堵时，可在溃口下游构筑
“养水盆” 以减小溃口内外水头差，待达到稳定临界水头和流速以内时再展开封堵 ［１６］ 。
４．２ 大型养水盆建造 养水盆又称减压围井，是在堤防背河侧抢堵管涌和漏洞的一种有效的方法。多
年来，在堤防抢险中，养水盆技术的应用较为广泛。通常情况下，在处理局部管涌或渗透量小的险情
时，养水盆的尺寸无需太大，只要能在洞口内外建立连通，并保证围井稳固即可。如 ２００３年汛期淮
河李咀孜涵闸堤段采用了周长为 １４０ｍ的养水盆，保住了淮河大堤黑李下段的安全。河南焦作武陟河
务一局研制的装配式橡塑养水盆，采用玻璃钢圆桶制成，直径仅为 １．５ｍ ［１６］ 。
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而在戴家湖涵闸抢险过程中，由于堤内外水头差过大，洞口出水流量达到 ４０ｍ ?ｓ；必须在离涵闸
水流出口更远处才具备养水盆施工条件；因此养水盆的建造规模更大，周长达到了 ６４３ｍ，顶口面积
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约 ２万 ｍ 。在施工过程中，充分利用了堤后的地形情况，以老堤和涵闸所在行洪堤作为养水盆的两条
边。新建围堤连接新、老堤，且建在地面高程较高处，其长度为 ３１６ｍ，仅占养水盆总周长的 ４９．１％。
节省了建造时间和成本，取得了良好的效果，大大减小了堤内外水头差，为洞口的黏土封堵提供了有
利条件。在今后的类似抢险中，也应根据出险处周围地形条件，因地制宜地建造养水盆。

５ 结论

（１）本研究以 ２０２０年淮河姜唐湖行洪区戴家湖涵闸闸门溃损重大险情为例，回溯了涵闸闸门溃损
过程及抛投堵漏、构筑养水盆、填筑黏土封堵平台等险情处置方案。并对抛投堵漏材料进行了水下力
学分析。发现在抛投小型块石钢筋笼时，抛堵物受水流冲力过大，导致无法稳定；计算临界稳定流速
为 ２．７６ｍ?ｓ；矮粗型石笼的稳定流速更大。在抛投大型沙石钢丝网笼时，抛堵物受堤内水压过大，同
样无法稳定；计算临界稳定水头差为 ３．０１ｍ。
（ ２）本研究对涵闸闸门溃损抢险策略进行了分析，提出了在堵漏抢险时，应尽量减小内外水位差，
降低涵洞内水流流速；采用大于孔口尺寸的封堵支撑材料；大型养水盆建造要根据周围情况，充分利
用地形条件。

参 考 文 献：

［ １］ 肖晨光．穿堤涵洞设计中应注意的几个问题［Ｊ］．中国农村水利水电，２０１３（１２）：１２０ － １２１．
［ ２］ ＳＵＮＪ，ＬＵＬ，ＬＩＮ Ｂ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｄｉｋｅ － ｂｒｅａｋｉｎｄｕｃｅｄｆｌｏｗｓ：Ａ ｃｏｍｂｉｎｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌ
ｍｏｄｅｌｓｔｕｄｙ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｅｄｉｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１７，３２（４）：４６５ － ４７１．
［ ３］ 王艳艳，李娜，王杉，等．洪灾损失评估系统的研究开发及应用［Ｊ］．水利学报，２０１９，５０（９）：１１０３ － １１１０．

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