第三节 防风防浪措施

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内容出处: 《天津市防汛技术资料》 图书
唯一号: 020020020230025868
颗粒名称: 第三节 防风防浪措施
分类号: TV871.2
页数: 9
页码: 247-255
摘要: 本文记述了天津市子牙河和独流减河的防风防浪工程,包括游子防浪、苇排防浪、挂柳防浪等措施。这些工程可以消减波浪的能量并增强抗浪能力,从而保护堤防安全。其中,挂柳防浪的效果较为显著。
关键词: 天津市 防风防浪 措施

内容

我市防洪第一綫子牙河及独流减河均具有河面寬,风浪大的特点。如子牙河西河閘上游东淀,水面寬一般为2~3公里,至第六堡寬达6~7公里,西河閘以下隐賢村~西橫堤之間的地段最大的寬度也达1.5公里。独流减河自进洪閘至陈家台子段河面約400米,至陈家台子扩展至1公里。团泊洼分洪后,独流减河右堤形成两水夹堤內外淘刷的严重局面,右堤右方一片汪洋,受风浪袭击尤为严重。加以今年大风袭击次数較多(从8月10日至9月10日六級以上西北风5次,西南风2次,北风3次,东北风1次),因此防风防浪成为固守堤防,确保天津安全的重要措施之一。独流减河及子牙河两岸防守堤段共作了以下防风浪工程。
  (一)游子防浪 26,804米
  (二)葦排防浪 19,000米
  (三)挂柳防浪 42,803米
  (四)葦把及柴捆防护 29,100米
  (五)木桩草墙防护 27,500米
  (六)舖葦防护 58,645米
  (七)拋石及拋砖护坡防护 54,540米
  (八)草袋土护坡防护 49,838米
  归納起来可分为两大类型,一是利用漂浮物消减波浪的能量;一是利用复盖材料加强抗浪能力。茲将此二类方法分述如下:
  一、漂浮物防浪
  在堤坡外利用漂浮物防浪,可起到平浪和减弱冲击的作用。波浪的能量多半集中在水面,波浪經过漂浮物以后,运动速度被减緩,能量显著消减,浪高降低,冲击力减弱,对堤防的破坏也就减輕。例如,在子牙河中亭堤及子牙河右堤,及其他地区采用游子及挂柳防风浪,在独流减河自小卞庄至万家碼头采用防风排防浪,均获得一定的成效。
  (一)游子防浪:子牙河右岸上游及中亭堤普遍采用游子平浪,起到一定效果。尤其是与挂柳法联合使用,效果更好。据子牙河的覌察,对6級以下的风浪約可削减浪高40~60%。
  1.制作
  (1)材料:楊柳枝条最好,秫稭杆也可使用,蔴杆次之。
  (2)綁紮:用蔴杆、柳条或秫楷杆,先紮成直径約15厘米的小把,长4~10米,再以10~12个小把捆成直径50~60厘米的大捆,每距40~60厘米綁紮蔴绳一道,綁紮时要先用压夹杠将游子勒紧,再用绳捆紮,不得有松散之处(見图9—13)。
  (3)錨定:在堤上或子埝后釘小木橛,每2~3米一个,用绳将游子系住,以防游子被冲走。
  2.施放方法
  (1)放入水中漂浮时,其輕重应适宜,以沉入水中2/3为最好。如条件可能,宜事先准备于岸上,随用随放,(見图9—14a)。
  (2)如与挂柳联用时可放在护坡水面以上0.3米处,或在游子后面加片石压住(見图9—14b)。
  3.优缺点
  (1)优点:就地取材,費用較省,作法简单。
  (2)缺点:若扎結不牢,容易被风浪破坏,易于腐朽,使用时間短。
  (3)用蔴杆紮制的游子,因蔴杆体輕性脆,其直径以60厘米、长度以小于8米較为适宜,太长放入水中易折断。单用蔴杆制作的游子漂浮水中时,因其重量很輕,防止风浪效能很低。
  (二)防浪排:独流减河左堤自小卞庄至万家碼头全綫采用葦枕防风排平浪,起到很好效果。据对独流减河的覌察,在放葦枕排前波浪一般爬高70~80厘米,放入葦枕排后波浪爬高仅10厘米左右。
  1.作法
  (1)材料:堤后葦塘中葦草,长短均可,以长于1.2米为最适宜
  (2)綁葦枕:由于葦草长短不同,綁紮方法逛有所不同。长葦的綁紮法是先用压夹杠捆紮葦枕,其直径为30厘米,长5~10米,葦箍間距为20~30厘米,中間包有一棵直径为5厘米的穿心绳,以保証葦枕不致被凤浪打断,葦草不足处可夹用了一些柳条(見图9—15)。短葦綁紮时,先将短葦編成直径10厘米的葦辮,然后用4~6个葦辮組成一葦枕,幷用葦箍紮紧。
  (3)編紮葦枕排:一般作法是由6个葦枕組成一排,横向用3根蔴绳結扎,間距3.5~4.5米,幷用绳将葦枕系在子埝的木橛上(見图9—16及9—17)。
  連接的橫杆最好用葦枕或葦把,竹杆柳杆因为杆硬枕軟不易栓牢,容易被风浪打散,而且杆硬易撞坏三合土护坡,因此不宜采用,
  2.优缺点
  (1)优点:就地取材,費用比較省,可抵御6~7級风浪,防浪效果較游子好。
  (2)缺点:如綁扎不牢,容易被风浪破坏,使用时間較短,且易腐朽幷污染沿河水质,須經常維护,用工較多。
  (3)葦草防风排能否耐久,与綁紮技术有很大关系,自采用葦枕穿心绳及压夹杠綁紮法后,耐久性大为提高。
  (三)挂柳防浪:在子牙河及独流减河植柳較多的地段均采用了挂柳防浪,收到一定的效果。在子牙河与游子联合使用效果更好。如在当城防浪墙段在沒有挂柳前,当四五級风浪浪花可以打过墙頂,挂柳后即将浪高减小20~30%。
  1.作法
  (1)树帽的选择:必須选择树叶密、树梢大的柳树,枝于以10~15厘米直径为宜。
  (2)挂柳方法:一般方法是先在树干上刻出凹槽用鉛絲綁隹,另一端系于子埝后的橛上,浮于河中,使树干与岸边平行,树梢向下游,中距3~4米。挂柳木橛的間距为6~8米,每两棵树可共用一根木橛,(見图9—18a)也可先将柳树5~10棵,用鉛絲不成一組,每組用2~3根鉛絲系于子埝后的木橛上,树梢放于水中,树干与岸垂直,其間距越密越好,一般为3米,尽量密布(見图9—18b)。
  2.优缺点
  (1)优点 因柳的枝梢面大,故消浪的作用大,同时也可以防止堤岸的淘刷。
  (2)缺点 柳叶容易腐烂脫落,只剩下树枝,防浪的效能减低;枝杈搖动,破坏堤防。
  二 固堤防浪
  乃是在堤外迎水坡复盖一层耐冲刷的物料,使风浪不直接冲刷堤身,从而保持强堤岸的稳固性和抗冲刷能力。
  今年汛期一般都采用葦蓆、土袋、砖石等护坡。另外也有不少的堤段,采用了葦把柴梱护坡,木桩草墙等方法,效果也很好。
  (一)葦把柴捆防护:利用楊、柳枝干及树木枝条柴草等当地材料来固堤防浪,是华北地区的传統防护方法。其抵抗风浪冲刷的能力較强。如子牙河左岸下游千里堤,堤埝迎水坡均系砂性土壤,抗御风浪能力很弱,經使用此法防护后,安然渡过汛期。独流减河左堤小卞庄至七号汛房一带,也用葦把防护子埝。但因今年因采用青葦,經风吹日晒及人为践踏,破坏甚重,后又在葦把外立碼草袋土二行。
  1.作法:采用葦把防护子埝时,先在子埝迎水坡前打入小头直径約为5厘米的柳杆桩,中距約为80厘米,杆长1.5米,入土深0.5米,桩后橫碼葦把一层7个,葦把直径約为15厘米(見图9—19)。
  柴捆防护作法是先在迎水坡前打入一排树桩或小木桩,直径約为10厘米,中距80厘米,桩长2.0~2.5米,入土深1.0~1.5米。桩后散放或綁紮树木枝条,也可碼一层柴捆,捆径为30厘米。柴捆的材料可用秫稭杆,葦草或蔴杆。为了防止木桩走动,在子埝后打錨桩,用鉛絲拉住(見图9—20a)。当坡前水較深、桩长受到限制时还可打双排桩(見图9—20b)。
  2.优缺点
  (1)优点 就地取材,费用省,作法簡单一般民工均能操作,防浪能力强。
  (2)缺点 青葦經风吹日晒,来往行人踩踏后易損坏。蔴杆后期干脆,不宜移动。不能适应各种水位。
  (二)木桩柴草墙防护 木桩草墙,基本与桩柳护岸性质相同。当时因独流减河右堤右側临团泊洼,在团泊洼分洪后,使堤处于两水相夹之中,旣无土源,其他材料运輪又困难。曾先用葦蓆作防护,但由于风浪大,效果不好。后在右側堤坡利用打涝漂来的木棍、門窗框、电杆、柴草等筑成柴草防护墙,效果很好。
  1.作法 在坡前打一排木桩,桩径10~15厘米,桩长2.0~2.5米,桩距70厘米,桩后填破农具,門窗框,杂草,木料等,或在桩后先貼葦蓆做用块石压脚,蓆后填秫稭杆。也曾采用过在桩后填葦把的办法,葦把直径为20~25厘米。(見图9—21)效果均好。
  2.优缺点
  (1)优点 因地制宜,就地取材,抵抗风浪冲刷力强。
  (2)缺点 不能适应各种水位。
  (三)葦蓆防护 用葦蓆防护堤埝及子埝,对抵抗凤浪起一定的作用。由于作法及維护方法不同,所得的效果也不同。在子牙河右堤,中亭堤及独流碱河(自7号汛房至万家碼头)等处均采用葦防护法,其中独流减河右堤右側所使用的葦蓆防护法,因堤坡面不平整,舖垫軟料过薄,蓆往往被凤掀起,蓆下土被冲走,葦蓆也有被撕裂的情况。而子牙河中亭堤一带使用葦蓆防护較为咸功,主要是蓆下垫以較厚的軟料,幷将堤坡衬平。
  1.作法 将埝坡整平整,垫杂草之类軟料約15厘米,使表面保持平整。然后在上面舖葦蓆,蓆的长边与堤垂直置放,每五张連成一組。为了防止蓆被风吹起,蓆子应順主要风向搭接。蓆頂及蓆脚用石块、草袋土压住(見图9—22)。蓆光面向上或糙面向上各有优点,光面向上則表面光滑,不易透水,退水快。糙面向上則可降低浪的爬高。蓆下放軟料是为了防止波浪形成蓆下眞空、带走土粒,同时还可减少风浪冲击力。
  2.优缺点
  (1)优点 施作簡便,迅速。
  (2)缺点 費用較高,易被风浪撕破。且需要經常打开检查,否則鼠类較多地段易出隐患。
  (四)拋石防护 拋石护坡不但是保护堤埝免受冲刷的一种有效措施,还可以防止堤埝的塌坡。由于拋石表面粗糙能防止风浪的爬高,子牙河及独流减河大部地段均采用这种护坡方法。
  1.作法 先由坡脚下面拋起,不能只拋在堤坡上,否則会增加堤坡的重量,造成滑坡。在有条件的情况下,可用人工自坡脚处向上碼砌片石,这样可节約片石数量。若先在片石下垫一层軟料,則对于防止水流和风浪的淘刷,效果就更好。实践表明,凡垫軟料处汛期中均无塌陷情况发生。
  2.优缺点
  (1)优点 施工簡便,防冲刷及防临水坡滑坡的能力强,汛后仍能用作永久性防护材料。
  (2)缺点 汛期石料运輸困难,費用較高。
  (五)草袋土防护 用草袋土来防护堤坡冲刷也是一种簡便有效的方法。如独流减河右岸小卞庄以上三公里护坡采用草袋土效果很好,在汛期基本上未出現冲刷淘空現象。
  1.作法
  (1)防护迎水坡 自坡脚下滩地向上碼草袋土,草袋装土以6成左右較适合(有条件时可封口)。碼袋时应袋口向下左右搭接,第一层碼完后用脚踏平,上用散土补空后再碼第二层。第二层須后錯15厘米,两层也須互相交錯,草袋土高度最好齐堤頂,至少应高于最高水位30~50厘米。
  (2)防护子埝 由子埝前堤頂向上碼草袋土,碼至与子埝同高,方法与前同。独流减河小卞庄至7号汛房因子埝前原有葦把防护,为节約草袋故只立碼两个。
  2.优缺点
  (1)优点 施工簡便,草袋运輸較易,防冲刷能力强(草袋土比蔴袋土好)。
  (2)缺点 費用較高。
  (六)三合土护坡裂縫空洞的維护 子牙河和独流减河沿岸在1955、1956年先后修建了三合土护坡,連同子牙河早期修筑的护坡共长40余公里。該护坡厚20~40厘米,中部有齿一道,其底脚齿有0.5米深入土內,頂部平压堤頂A0.5米,坡底无滤层,坡面坡度一般为1∶2。因干縮冻融作用,坡面一般均产生纵橫裂縫。独流减河由于蓄水,有一段三合土护坡在高程6米以下部份因受冰凌挤压及冻融,損坏特別严重。历年汛期冲刷,已使大部三合土坡脚塌陷,或冲成洞穴。虽拋砖石維护,但部份空洞仍存,未得彻底解决,因而带来了很多維护上的困难。今年汛期为了使已破的三合土护坡仍起固堤作用,特别加强了三合土护坡維护工作。在水下采取脚踩手摸,或用竹竿探測;在坡面用錘击听音晌辨虛实等方法寻找隐患,此外还采取以下四种方法进行維护。
  1.用草根泥堵填裂縫及空洞;
  2.拋碎砖及片石填堵浪窝;
  3.用草袋土或草袋片等軟料堵大浪窝或空洞,然后外加拋石防护;
  4.用灌砂法塡补較小的裂縫內空穴。
  第一种方法对5厘米以下小縫最适用。塡堵时要注意塡实,新老土結合良好、坡面保持一致。一般空洞也可用这法处理,值較大空洞不宜采用。在独流减河中段曾用此法修补了裂縫空洞120多处,效果一般很好。
  第二种方法虽也曾使用,但由于仍存在空隙,极易再次冲刷。
  第三种方法适用于較大的浪窝或空洞,可先用草袋土袋口朝里塡好,塡时各层交錯搭接,切忌造成通縫。也可用草袋片等軟料塡补。然后外面用拋石护坡,拋石时要从坡脚拋起,使其与原坡面一致。这种方法处理的浪窝或空洞,汛期中均未发生第二次浪窝。
  第四种方法适用于裂縫未被坡水淹沒时,可用灌砂的方法,防止土粒流失,在子牙河采用此法效果也好。
  三、几点意見
  (一)汛期工期紧,材料运輪困难,应尽量采用当地材料,如木桩草墙、葦把柴捆、挂柳、游子及防浪排等方法对防风浪均起到显著的效果。
  (二)三合土护坡虽然下部已出現折裂、塌陷和洞穴,应予翻修改建,但上部尚完好,仍能抵抗风浪的冲刷,应加修理幷予以利用。

知识出处

天津市防汛技术资料

《天津市防汛技术资料》

本文记述了天津市防汛技术资料的情况。其中包括庆祝抗洪斗爭的伟大胜利、海河流域概况、1963年雨情水情、堤防加固及辅助工程、尾闾分洪、海河洩洪及冲淤、市区护岸、碼头及桥梁的防护、市区排水、西河闸、海河闸汛期运用施工经验和护堤抢险等。

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