第一节 堤防加固的措施
今年天津市的抗洪斗爭,除采取一系列滞洪、分洪措施外,幷全力固守对保卫天津市及津浦鉄路有关的各河堤防。战略上按两道防綫布署:即各洩洪河道的堤防列为第-道防綫,其中尤以独流减河左堤及子牙河两岸堤埝首当其衝,防汛任务更为艰巨;又为防万一,将市区四周原有围堤予以加固,作为第二道防綫。
此外为了使抗洪工程順利进行,还必須同时修建和維护一些有关的輔助工程,如防汛道路、电力照明及通訊設备等。
茲将两綫堤防的加固措施以及有关輔助工程的設施情况分述如下:
一、第一道防綫加固措施
第一道防綫包括:
(一)独流减河左堤自进洪閘至万家碼头长43.644公里;子牙河右堤自进洪閘至大紅桥长27.400公里,子牙河左堤自西河閘至大紅桥长18.644公里,及中亭堤自西河閘至淸北閘长8.474公里,以上共长98.162公里。
(二)南运、北运、新开、金钟、海河各河堤埝市防守部分长339.229公里。
全綫总长437.391公里(見表3-1),是今年抗击特大洪水确保天津市的主要防綫,其中尤以独流减河及子牙河堤埝,經受最严重的考驗(見图3—1天津市1963年防汛各防綫示意图)。
在迎击第一次和第二次洪峰以及高水位持久战中,对第一道防綫及时采取了各項加固措施,日夜奋战固守堤防与洪水搏斗50余天,終于取得了抗洪斗爭的伟大胜利。現将第一道防綫的各期加固技术措施分述如下:
(一)独流减河左堤
1.汛前堤防概况 独流减河左堤自进洪閘(0+000)經西琉城(9+000)、小卞庄(14+200)、陈家台(18+000)、大泊(29+800)至万家碼头(43+644)全长43.644公里。穿堤建筑物8处(詳見附录六)。17+700以上为日伪时期所修旧堤,17+700以下系解放后1952—1953年間修筑。
(1)堤頂高程 自进洪閘至西琉城为8.79米以上,西琉城至小卞庄为8.0米左右,自小卞庄至万家碼头漸降至7.20~7.30米,最低处为7.10米。
(2)堤身断面 堤頂寬度自进洪閘至7号房一般都在7.0米以上,平均約8米,以下則多在6.0米左右。全綫除0+000~1+250、3+500~6+300因堤寬或堤后地面高无須后戧及17+500~25+500有后戧(寬4米、頂高約5米)外,其余地段均无后戧。迎水坡自0+000~17+500为1∶2~1∶3土坡,其余为1∶2三合土护坡。迎水坡滩地高程汛初实測为:西琉城4.67米、小卞庄4.17米、4号房4.72米、大泊3.95米、9号房4.60米、万家碼头6.18米。背水坡及后戧边坡一般均为1∶3。堤后地形除进洪閘至津浦鉄路一段长3公里为旱地高程4.5~7米外,其余均为水草塘或葦塘。高程一般为3~4米,洪水期間积水数厘米至数十厘米不等。
(3)土质 自0~14公里为亚粘土。根据1956年鉆探目力鑑別資料,14~17公里为中亚粘土、17~28公里为重亚粘土、28~36公里为中亚粘土、36~37公里为輕亚粘土、37公里以后又为重亚粘土。
(4)临水結构 0+000~0+500属进洪閘为浆砌及千砌片石护坡;0+500,-'17+500长17公里为土坡,坡度1∶2~1∶3,坡上植有柳树,疏密不等,坡面已长草皮,其中15+500~17+500长2公里,1957年曾拋砖防护;17+500~43+484长25.984公里,为炉渣三合土护坡,坡度1∶2,其中20+022~34+000系1955年修建,頂厚30厘米,底部厚50厘米,其余为1956年修建,厚20厘米,因于縮冻融,坡面发生纵橫裂縫,高程6米以下,因受冰凌挤压及冻融,損坏严重,又經历年汛期冲刷,大部三合土坡脚塌陷或冲成洞穴,1957、1958年大部补修为干砌片石,少量补修为浆砌片石,历年幷拋砖石維护,但部分空洞仍存在,未得到彻底解决;43+484~43+644长160米亦为土坡。
2.第一次洪峰期間的加固措施 今年上游洪水下洩后,独流减河进洪閘上水位自8月6日的3.84米开始上升。为了搶在洪水前面,8月11日起自进洪閘至万家碼头左堤全綫,除原堤頂高程已足够者外,立即利用原有土牛接通,培修子埝,高1米,頂寬1.5米,底寬2.5米。8月14日即完成全部子埝长18.41公里,土方72,350立米。
8月14日及15日第一次洪峰时,閘上最高水位8.28米,閘下8.23米,大泊6.80米、万家碼头6.22米。14日晚上刮起9級陣风,因子埝业已完成,胜利地渡过了第一次洪峰。
3.第二次洪峰期間的加固措施 第一次洪峰时,东淀水位驟涨,情况异常紧张,8月14日9时30分提閘向賈口洼及文安洼分洪,幷于23时在独流减河右堤扒口三处向团泊洼分洪,以暫时降低东淀水位,减少对天津市的威胁。为了迎接第二次洪峰,8月17日至19日利用洪峰間隙及进洪閘关閉期間普遍检查了堤脚。发現自进洪閘至陈家台子土坡部分坡脚淘空,立即拋石1,200立米防护;陈家台子以下,由于原有拋砖护坡随水位下落而下滑,原三合土空洞及浪窝有158处外露,經用片石及下滑之紅砖堵塞,巩固了堤坡。幷于8月18日确定继續加固堤防,要求在第二次洪峰到达前做好整修子埝,加筑后戧、防风防浪以及开沟导渗等工作。
茲将迎击第二次洪峰所采取的各項加固措施分述如下:
(1)整修子埝 第一次洪峰后,虽然由于賈口洼、文安洼及团泊洼分洪,东淀水位暫时下降,但上游破堤水又滾滾而来,根据估算,决定以东淀水位可能上升到最高8.50米,作为各堤防加固措施的依据。独流减河左堤的加固方案乃根据8月15~16日最大过閘流量約800秒立米,閘上下水位差約18厘米,确定閘下最高水位为8.32米,又根据1954年最高洪水位时閘下8.28米(閘上8.43米),小卞庄6.89米、万家碼头6.24米时的水面坡降确定小卞庄的相应水位为6.93米,万家碼头的相应水位为6.28米,幷以直綫連接确定沿堤各点的設計最高水位。当时进洪閘至小卞庄按13公里計算(后来实測为14.2公里),設計水面坡降为1.07/10,000,小卞庄至万家碼头当时按30.5公里計算(后来实測为29.4公里),水面坡降为0.213/10,000。考虑安全超高0.5米,故要求堤頂高程应在最高水位以上0.5米,子埝高程应在最高水位时的浪高以上0.5米。
当时浪高按安德烈揚諾夫公式2h=0.0208WW5/4D1/3計算,2h为浪高(米),W为风速(米/秒),D为水面扩度(公里)。根据8月14日已經出現的9級风的极大风速W=22.6米/秒,小卞庄以上D按0.4公里計算,故2h=0.76米,小卞庄以下D按1.3公里計算(后来实測为1公里)故2h=1.12米。
根据以上原則及設計数值复核堤頂及子埝高程,全綫都能符合要求,絕大部分尚有超过,因此决定堤頂及子埝不再加高。
(2)加筑后戧 加筑后戧的目的主要为稳固堤身,同时亦为堤后交通創造条件。当时后戧的設計原則,要求后戧能盖住浸潤綫(按直綫坡降考虑)。根据天津市建設局1956年独流减河左堤加固工程設計卷計算資料,浸潤綫的直綫坡降19+000处为1∶7.7、29+000处为1∶6.9、43+000处为1∶6.5。为了保証堤身安全,設計中浸潤綫直綫坡降一律采用1∶8。为了保証戧頂干燥,同时又要尽量节約土方,故又确定戧頂高程距浸潤綫最矮处不小于0.5米,因此設計后戧頂高程自4.50~7.05米不等,一般为4.50~5.50米。后戧頂寬采用6米,以滿足双向交通要求,后戧边坡1∶3。除0+000~1+250及3+500~6+300两段不需后戧外,共需修建及加固后戧39.6公里,于8月20日开始搶修。
8月20日津浦鉄路25孔桥向团泊洼分洪,团泊洼水位不断上涨。小卞庄以下水位受团泊洼水位影响,也逐漸上升,当时估計团泊洼水位最高可能达到7.0米。为了确保下游堤埝安全,8月25日又确定再度加高下游地段的堤埝及后戧。
設計原則为第一次加固工程中設計水位在7.0米以上的部分不再加固,設計水位在7.0米以下的一律按7.0米重新考虑。大泊以下根据过去防汛經驗土质沙性較大,透水較严重,故浸潤綫直綫坡降改按1∶9設計。其他原則仍同第一次加固工程。
按以上原則設計,下游堤頂及子埝高程应各为7.50米及8.62米。检驗已有堤頂高程:只38+000~43+644长約5.6公里不足0.15~0.40米,已有子埝高程只34+000~43+644长約9.6公里不足0.13~0.74米。当时因二期后戧工程正在紧张施工,为了集中兵力,搶修后戧,同时考虑到加高堤頂后反而使堤頂路面泥濘妨碍交通,因此决定此項不足高程暫不加高,必要时再搶修。
前后两次加筑后戧工程,自8月20日开始至8月27日完工,共計完成土方302,523立米。此項工程多在堤后葦塘取土,水深沒腰,工作异常困难,但軍民工不怕艰难,采用了一切办法及一切可資运用的工具,水中挖土和水上运土,終于战胜困难及时完成任务。加筑后戧后,显著地起到了稳定堤身的作用。
(3)导渗 在加筑后戧的同时,有些堤段背水坡与后戧交接处出現散浸、渗漏,后戧树根周围渗水,致使后戧产生洇湿泡軟等現象。为了保护堤身的安全,决定立即开沟导渗,幷規定凡背水坡浸潤綫出逸,戧頂洇水、后戧泡軟等堤段,都应当立即开沟导渗,稳定堤身;堤后出現的管涌(俗称水蘑菇),較大者可采取砂石反滤,一般則加强观測,暫不作处理,必要时再作反滤层导渗。导渗沟規定采用两种形式:一为葦把导渗沟,一为砂石导渗沟。独流减河左堤渗漏以小卞庄以上2公里,小卞庄以下3.7公里以及大泊以下1公里范围內較为严重。为了就地取材及施工迅速,当时在小卞庄上下两段修建了葦把导渗沟約1公里。修建导渗沟以后3~4天,附近的土壤即轉干燥,效果非常显著。
(4)防风防浪 秋季多风,又值高水位,独流减河水面寬闊,风浪对堤埝的威胁很大。因此必須根据就地取材、因地制宜的原則,在修建后戧的同时,积极进行了防风防浪工程。
自进洪閘至小卞庄一段长14.2公里,由于河面較窄,堤埝較高,土质較好,历年汛期都不做防护工程,因此决定子埝迎水一側一般不做防护工程,只小卞庄以上3.6公里处立碼草袋土一行;自小卞庄至7号房19公里,采用7个?15厘米青葦捆,用木桩鉛絲固定于子埝迎水坡,自埝脚碼至埝頂;7号房至万家碼头10.6公里,埝頂及迎水一面用葦蓆复盖,埝頂及堤頂处用草袋土或片石压住以免为风浪捲起。幷于8月底及9月初,在有柳树地段(陈家台子以上)挂柳防浪,陈家台子以下修建了1~2个?30厘米的靑葦防浪排,下游三合土护坡折裂坍塌、空洞处及上游土坡陡坎、冲沟、浪窝均采用拋片石碼草袋土等方法加强防护,从而抗住了8月31日及9月1日两次6級大风风浪的袭击。
防护左堤还必須先保护两水夹堤的右堤。否則右堤冲毀,左堤将失去屏障遭受团泊洼的风浪袭击。因此于8月17日成立了独流减河南岸指揮部,搶修右堤防风防浪工程。右堤左側原有拋砖护岸;右側先在第三号口門以下17公里用鋪葦蓆下垫草料蓆上加打小木桩及拴鉛絲固定防护。但經儿次风浪袭击,除局部风浪較小地区葦蓆保持完好外,其余大多損坏,木桩松动,蓆片撕裂,蓆下冲咸土坑。无葦蓆处則削成陡坎,堤頂寬度被冲去2~5米。因此决定利用上游漂下木棍及柴草,于蓆前加做木桩草培防护,于8月29日搶修完成。經8月31日及9月1日两次6級大风考驗,防浪效果甚好。随后又在三号口門至二号口門之間7公里、二号口門至一号口門之間1公里以及一号口門至津浦鉄路之間一部分約2.5公里,采用了同样措施。值此1.5公里由于柴草前未加葦捆等挡拦材料,柴草很快冲散,未起到預期效果。另外又在右岸左側1.5米水深处分散打捞紅砖377,000块,集中拋于同側缺砖之浪窝处,拋砖高出水面50厘米以上,以保护左側堤坡。
4.高水位持久战 8月31日第二次洪峰到达,东淀最高水位达到8.50米。从8月25日至9月5日进洪閘上水位維持在8.0米以上达12天,形成了高水位持久战的局面。8月28日14时閘下水位又达到第二次高峰8.02米,小卞庄亦出現今年最高水位7.32米。为了控制团泊洼水位不致过高,保障津浦鉄路幷使独流减河左堤减少高水位的威胁,自8月28日15时起不得不控制进洪閘。下游水位因受团泊洼水位影响逐漸上升,9月6日万家碼头达到今年最高水位6.79米。从8月30日至9月10日万家碼头水位維持在6.70米以上达12天。在这样高水位持續的情况下,必須加强险工检查、防风防浪和堤后导渗等工作。
9月初組織了三次水下普查,查出了三合土护坡空洞及裂縫等险情240处,坡脚冲刷共1,250米。空洞及坡脚冲刷采用碼草袋土及拋片石防护,三合土裂縫則以嵌草泥,塞草袋片、外拋片石等办法处理,有效地保护了堤坡。至此連前全綫共拋石16,791.5立米。
在检查原有防风防浪設施后,发現子埝迎水一側的靑葦捆經风吹日晒、人行踩踏損坏很多,葦蓆經8月31日及9月1日两次大风浪袭击及人行踩踏損坏也多,而且右堤葦蓆的防浪能力也不强。因此决定将原有葦捆防护地段(小卞庄~7号房)加以整理,外加立碼草袋土两层;原用葦蓆防护地段(7号房~万家碼头)拆除葦蓆,幷将此段堤頂一律加高到7.50米,子埝頂加高到8.70米,子埝迎水一側自埝脚至埝頂用平碼草袋土6~7层防浪。
自小卞庄以下29.4公里全綫在堤前水面上把原有?30厘米青葦防浪排加至5~6个,幷用柳杆或葦把串連成葦筏,陈家台子以上有柳树地带继續挂柳防浪,这样就大大加强了防浪能力。根据实地覌察,在6級风时,无葦排处浪爬高0.70~0.80米,有葦排处浪爬高只0.10米,收到了很显著的效果。但此种葦排容易腐烂,在水中只能維持10多天,如捆扎不实还易被浪打散,因此在高水位持續下,又加强了葦排的維护工作,及时翻晒更換,維持其抗洪能力。
在高水位持續下,堤后洇水及小管涌現象增多,因而在小卞庄以上2公里及以下3.7公里范围內、7~9号汛房間及39+900附近又增建了一些葦把导渗沟,連以前修建的共长2,213米(纵沟)。后来考虑到葦把导渗沟易于腐烂幷有可能造成将来隐患,同时运輸条件改善,故又在小卞庄以上2公里范围內主要是12+400~12+800段及34+450处改修砂石导渗沟4,693米(纵沟),在西琉城揚水站及小卞庄下修建砂石貼坡导渗63.2米,大泊附近及7号房稍东修建了砂石导渗井44座(詳見第九章第二节“导渗工程”)。这些导渗工程使透堤水順利排出,降低了浸潤綫,疏干了后戧及背水坡,避免了湿軟、坍塌、滑坡等現象,大大加强了堤身的稳定。
此外还經常检查隐思,維修迎水坡,加寬了7号房至万家碼头10.1公里的堤頂至7.0米,全綫每500米修建了一个錯車台,修整背水坡,养护堤頂路面,以保护堤身便利交通,幷儲备土牛准备搶险时应用。
(二)子牙河右堤
1.汛前堤防概况 子牙河右堤自进洪閘(桩号以第六堡自計水位井处为0)經当城(3+700)至西河閘(11+363)称为上段,长11.363公里;自西河閘經西橫堤(23+400)至大紅桥(27+400)称为下段,长16.037公里,两段共长27.4公里。穿堤建筑物上段3处,下段21处,共計24处(詳見附录六)。
子牙河右堤,解放前堤身单蒲残缺不全;解放后于1951年加固了进洪閘至楊柳靑右堤,堤頂高程8.50米,修筑了三合土、干砌砖及拋砖三种护坡,幷修建了南运河下游改道閘处一段浆砌片石护坡。1954年于砌砖坡經风浪冲击損坏,1955年拋砖加固,加固前曾实測各类护坡的里程和长度(見表3—2)。
1958年东淀蓄水最高至7.95米,因堤頂高度不够,1959年又把堤頂加高至9.5~9.2米,加寬至8米,幷加筑了后戧。由于蓄水經冬季、1959年开春后水面上下部分的三合土护坡因受冰挤压及冻融全部損坏,又經春季风浪袭击,三合土护坡被冲刷淘空,当时用柴草补洞压土,坡面拋大量片石搶救,每米拋石約5~6立米,共計拋石7万余立米。同年幷于当城附近改建为长750米的浆砌片石护坡。
自楊柳靑碼头至大紅桥間的右堤于1950年及1959年修建和改建了靠近大紅桥的600多米木护岸,幷在1955年及1956年全綫进行加固,还修建了三合土及灰土护坡。
1958年修建西河閘时,11+363以上的363米修建了船閘,以下修建了浆砌片石及干砌砖护坡共长886米。
全綫有旧口門8处(詳見第九章第五节表9—13)
(1)堤頂高程
①上段自0+000~10+000堤頂高程一般为9.70~9.05米。10+000~11+000堤頂高程一般为9.32~8.84米。11+000~11+363为船閘段,堤頂高程約8.0米。
②下段11+363~12+000堤頂高程一般为8.40~7.62米。12+000~26+800堤頂高程自9.40米漸降至7.27米。26+800~27+400为木护岸段,頂高6.35米。
(2)堤身断面
①上段自0+000~10+000堤頂寬一般8~10米、迎水坡1∶2~1∶3,背水坡1∶3,后戧頂高程5.5~6.0米,寬4~7米,边坡1∶2~1∶4。自10+000~11+000堤頂寬7~12米,迎水坡1∶2~1∶3,背水坡1∶3,后戧頂高程6.0~7.0米,寬6米以上,边坡1∶2.2~1∶4.6。自11+000~11+363为船閘段,堤頂寬7~11米,背水坡1∶3,堤下尚有电纜和导渗管道。
上段堤后地面高程一般为4.0~4.5米,低洼处为3.0米,汛期絕大部分积水。
②下段堤頂寬13+300以上为7~9米,以下6米左右,迎水坡为1∶2,背水坡为1∶3。迎水坡大部分有河滩地,高程一般3~4米。除西河閘下2公里无后戧外,其余均有后戧,戧頂高程5.0~6.0米,寬5~6米,后戧边坡1∶2~1∶3。堤后地面由上游到下游自5~6米漸降至3~4米。21公里以下的堤后地面雨季积水。
(3)土质 全綫均为亚粘土。根据1956年鉆探結果:下段靠西河閘2公里为重亚粘土。
(4)临水結构
①上段0+000~0+970, 1+190~3+350及4+100~8+130共长7,160米原为炉渣三合土及于砌砖护坡,如前所述均已破坏,經历年拋砖及片石防护。0+979~1+190及3+350~4+100共长970米为浆砌片石护坡,尚完好,其上幷有防浪墙。8+130~11+000长2,870米,为原拋砖护坡及土坡外拋片石。11+000~11+363长363米,为混凝土船閘。
②下段11+363~12+249段,前35米为浆砌片石护坡,后851米为干砌縐砖护坡。12+249~24+663长124,414米为炉渣三合土护坡,西头1.5公里为1956年修,厚20厘米,其余为1955年修,上部30厘米,下部为50厘米。24+633~26+800段长2,137米,为1955年修建的灰土护坡,厚45厘米。坡度均为1∶2,坡面已普遍有纵橫收縮裂縫。26+800以下为1950年及1955年修建和改建的胜芳碼头木护岸,部分挡土板及木桩已腐朽,堤岸及底脚且有冲刷。
2.第一次洪峰期間的加固措施 子牙河水位自8月11日开始猛涨,至8月15日晨5时,第一次洪峰到达,东淀出現第一次最高水位8.39米,相应西河閘下7.89米,大紅桥5.87米。
在第一次洪峰到达之前,为了搶在洪水前面,子牙河右堤自8月11日起,全綫搶修子埝寬1米,高1米,边坡1∶1.25。上段子埝迎水坡碼鋪草袋土,下段除西河閘下900米及西橫堤至大紅桥4公里子埝迎水坡碼草袋土外,其余均为素土子埝。上段于8月14日完成,下段于8月17日完成,共計完成子埝26.90公里,土方83,299立米。8月14日夜間刮起9級陣风,当城一带由于水面辽闊,风浪特大,浪头冲击子埝,防汛大軍奋不顾身,連成人墙,挡隹凤浪的冲击,終于安全渡过了第一次洪峰。
3.第二次洪峰期間的加固措施 8月31日东淀出現第二次洪峰,最高水位达到8.50米,由于采取一不列分洪导洪措施,水位才逐漸下降。东淀水位在8.0米以上的时間达19天,形成了子牙河高水位持久战的严重局面。
在第二次洪峰到达以前,根据洪水量的估算,于8月18日在确定加固独流减河左堤的同时,确定了立即加固子牙河右堤的原則。子牙河右堤加固方案亦以东淀最高水位8.50米为依据。
(1)整修子埝 为了抗击第二次洪峰首先需要核算堤頂及子埝高程是否足够。
設計最高水位上段8.50米;下段西河閘下为8.05米(閘上下水位差按45厘米計算),大紅桥为6.88米(1954年最高水位),設計水面坡降为0.73/10000。
核算原則与独流减河相同。核算結果上段堤頂設計高程应为8.50+0.50=9.00米,实有堤頂高程除个別点处外,都在9.00米以上。浪高按安德烈揚諾夫公式計算,9級风W=22.6米/秒,D=6公里,則2h=1.88米,埝頂設計高程应为8.50+1.88+0.50=10.88米,实有埝頂高程为10.10~10.80米(大部分均在10.40米以上)稍有不足。但14日9級陣风的經驗証明浪头尚未越过埝頂,因此决定上段堤頂及子埝均不再加高。
下段堤頂高程,除11+363~12+063段长700米偏低需要加高子埝补救外,其余均符合要求。按河面最寬处D=1.5公里,9級凤时浪高为1.18米計算,埝頂高程亦只11+363~12+063一段稍低,故予加高,其余均符合要求,不必加高。
(2)加固后戧 上段水位高,持續时間长,第一次洪峰时已发現堤段渗水,且地处西河閘上游,关系到天津市的安全,甚为重要,为稳固堤身确保大堤在高水位持續下的安全以及解决搶险时的交通問題(沿堤原来不能行車),决定加固本段原有后戧。后戧的設計原則为浸潤綫按直綫坡降1∶8考虑,戧頂距浸潤綫至少1米,以保証行車,因此戧頂高程定为7.0米,寬为6米,以滿足双向交通要求,因土湿后戧边坡采用1∶4,其中10+000~11+000段因原有堤身及后戧已能滿足設計要求,故不再予以加固。
下段土堤由于后戧太低,在高水位浸泡下,浸潤綫在大堤背水坡上逸出,如加高后戧将会断絕順堤交通,影响防汛搶险运輸,同时本段距市內較近,砂石料运輪方便,因此决定采取开沟导渗办法解决堤身渗漏問題,不再加高后戧。但11+363~13+363段长2公里,因无后戧,部分堤身高度不足,堤身比較单薄,第一次洪峰后坡脚已大量渗水,如一旦发生险情,材料运輪困难,故需加固后戧,以稳固堤身,便利交通。后戧頂高程6米,寬6米,边坡1∶3。
上段后戧于8月24日至31日基本完成,下段后戧于9月1日至6日完成,两者共长12.437公里,土方185,894立米。修筑后戧后,不但增加了大堤的稳定,而且也解决了全綫的交通問題。第二次洪峰到达后,由于后戧基本完工,大堤未出現险情。
(3)导渗
第一次洪峰来哈以后个別堤段即开始出現渗水。
①上段自第一次洪峰至9月5日在当城以北至黃家房子,29号汛房至航务站及水高庄南,陆續出現散浸渗漏和小管涌等現象。
②下段于8月13日首先在怡和村一带出現渗水。第二次洪峰到来之前至8月24日,普遍发現渗水情况,尤以怡和村及牛蛙池两处最为严重,个別堤段甚至坡面流水。怡和村附近由于透堤水浸泡,戧道严重翻浆,曾一度断絕交通。在高水位持續情况下,渗漏地段日益增多,个別地点堤后幷有局部脫坡現象。截至8月26日,下段全綫三分之一,主要集中在怡和村一带,长約5公里已普遍渗漏,因此自8月26日起全綫立即进行导渗工作。导渗方法,考虑本堤距市內較近,后戧能够行車,砂石运輸便利以及为了施工方便和迅速,决定采用葦蓆包碎石导渗沟。修建后絕大部分浸潤綫下降,戧道变干,堤坡稳固,收到預期效果。但也有少数堤段,背水坡仍然出水,乃又采用三层葦蓆貼坡,伸入纵向导渗沟,蓆外压草袋土的办法疏导或采用砂石貼坡与导渗沟联合应用,效果都良好。
在后戧坡脚或者水坑中出現的小管涌,則采用蓆上压碎石的导渗方法处理。經过处理的地方,不但本身不再出現管涌,附近的管涌也停止了。
9月5日以后随着河水的回落,导渗沟的出水量逐漸减少,堤后小管涌亦变得微弱,逐漸停止。
自8月26日至9月初,上段共修建导渗沟1850米(纵沟),主要集中在3+980~5+880、8+100~9+830;下段共修建导渗沟6,011米(纵沟),主要集中在14+360~15+000、16+360~19+020、20+180~22+950、24+740~26+500几段(詳見第九章第二节“导渗工程”)。
(4)防凤防浪 子牙河右堤上段由于东淀水面辽闊,近6公里,又正迎西北风,故防风防浪极为重要,自8月22日起即开始采取防浪措施,8月31日基本完成。本段除浆砌片石护坡部分(其上均有防水墙)只采取挂柳防浪外,其余部分都采用子埝頂及迎水面(均为草袋土)直接鋪葦蓆、护坡拋石、坡外挂柳、水面漂游子四法联用的措施。拋石出水面1米,厚40厘米,游子用当地材料麻杆秫稭扎成。10+170以下为引航道及船閘,河面窄,风浪小,故只鋪葦蓆未做其他防浪工程。上段防浪共計拋片石长7,704米,用石7,532立米。下段因河面較窄,风浪較小,而旧砖及灰土护坡又尚完好,故12+100以上未采取防浪措施,12+100以下只采用子埝頂迎水面鋪葦蓆及大堤迎水坡挂柳防浪。因子埝大部为素土,故蓆下加垫秫楷、树枝、草等軟料,厚10厘米,以防淘刷。三合土及灰土护坡裂縫原拟用粘土水泥浆弥縫,因水下施工困难,做考虑裂縫細小,問題不大,未采取措施。
(5)迎水坡防护 西河閘以上为浆砌片石及拋石护坡,西河閘以下为縐砖三合土及灰土等护坡。第一次洪峰以后为了防止閘下段三合土及灰土护坡坡脚淘空引起险情,先后組織潜水人員检查,再实測橫断,确定有冲刷情况者48处。經分別采取拋砖拋石沉树等措施,有效地防止了堤坡坍裂。8月14日至9月10日間,共拋砖4处长135米,用砖127,000块;拋石25处,长1,143.4米,用石2,632米;沉树19处长1,453米用树556株,石籠278立米。
(三)子牙河左堤
8月12日洪水漫溢北小埝后,子牙河左堤即防守自西河閘經津保公路、千里堤、西橫堤、子牙河左堤至大紅桥一綫,长18.644公里。全綫有穿堤建筑8处(詳見附录六)千里堤上有旧口門6处(詳見第九章第五节表9—13)。千里堤原为大淸河右岸与子牙河左岸的分河堤,系多年旧堤,破坏較重;西橫堤及子牙河左堤废鉄路基以西部分曾于1957年培修加固,子牙河左堤废鉄路基以东部分于1958年培修加固。
1.汛前堤防概况 (1)0+000(西河閘)~0+400一段为津保公路。該段主要为拟建水电站的原有月牙垻,垻頂高程約9.0米,頂寬約5米,两面临水,堤身单薄。迎子牙河上游一側(西側)边坡为长木桩拦葦把填土,由于缺乏維护,木桩傾斜,葦把腐朽,堤坡局部崩塌;迎子牙河下游一側(东側)为土坡;因此为历年险工地段。
(2)0+400~13+550为千里堤,长13,150米。沿堤自西而东,經过白滩寺(0+400~1+200,亦称白塔寺)、东沟子村(1+300~1+700)、沟尾巴村(1+700~2+700),鉄鍋店(3+700~6+000)、李家房子(6+000~7+400)、刘家碼头(8+500~9+300)、楊家咀村(10+700)~11+800)及刘家房子(11+870~1+210)等8个村庄,村庄占堤9,140米,但在楊家咀村西10+000~10+700和刘家房子村东13+210~13+550两段共长1,040米,与津垻公路相重合,因此村間地段仅2,970米。
千里堤堤頂高低不平,断面也很不規則。堤頂高程:各村不一。白滩寺东沟子村、沟尾巴村、鉄鍋店、楊家咀村五个村庄較高,一般在8.2~9.0米;其他三个村庄較低,一般在7.3~7.9米,但村与村間只有6.5~7.0米,不足抵御洪水。津垻公路部分8.5~8.85米。堤頂寬度:各村村內一般10—40米,但村与村間最小者只1~2米。津垻公路部分12—14米。迎水坡1∶1~1∶3,除长草及柳树外,无护坡。滩地高程,自上游至下游由6米漸降到4米,上游窄下游寬,自100米漸增至1200米,平时种植庄稼。背水坡1∶1.4~1∶3,无正式后戧。堤后地面高程,一般6~7米,低处4.6~5.2米,最低处3.2米。白滩寺至刘家碼头,堤后为大淸河故道,虽已淤高,但目前尚可看出河影,尤其白滩寺东沟子村后,汛期积水尚深达1米以上,因此千里堤后一般土质松軟,容易散浸脫坡。堤上由于村舍毗連,山芋窖、菜窖,几乎家家都有,容易造成险工,增加防护困难。据不完全統計,沿綫尚有坟墓1,500余座,尤以刘家碼头村东最为集中。沿綫幷有地羊等鼠类洞穴。因此隐患相当严重。
千里堤土质,自白滩寺至楊家咀村西头为粉沙土,搓不成条,往下到西横堤稍带粘性,估計塑性指数亦不超过10。堤上6个旧口門更为薄弱环节。
(3)18+550~14+800为西橫堤,长1,250米,1957年培修加固。堤頂高程9.0~8.2米,寬2~4米。迎水坡1∶1.6~1∶2(原設計1∶2.5):有柳树及拋砖石护坡,厚30厘米,滩地高程原設計3.6米。背水坡1∶2.2~1∶2.6(原設計1∶2),后戧寬3~4米,可通行汽車,高程6.6米,边坡1∶1.6~1∶2.8(原設計1∶2)。堤后地面高程約3.0米,雨季积水。根据1957年土质試驗結果,堤身土质大部分为粘土,粘粒含量30~60%。
(4)14+800~18+644为子牙河左堤,又可分为三小段:
①自西橫堤(14+800)至废鉄路基(17+617)2,817米,系1957年培修。堤頂高程8.2~7.8米,寬2~4米。迎水坡1∶2.2-1∶2.8(原設計1∶3),除与西橫堤相交轉角处100米有拋砖石护坡外,其余均为土坡,坡面植有紫穗槐。背水坡1∶2~1∶3(原設計1∶2)。后戧頂寬3~4米,可通行汽車,高程6.1~6.3米,边坡1∶2~1∶3(原設計1∶2)。堤后地面高程約4.5米。土质亦为粘土,粘粒含量30~60%。
②自废鉄路基(17+617)至省內河航运局(18+412.5),长795.5米,系1958年修建。堤頂高程8.0~7.7米,寬3~6米。迎水坡背水坡均为1∶2-1∶3(原設計1∶2.5),堤后已塡为平地,高程5.5~6.0米。临水无护坡,坡面亦植有紫穗槐。
③自省內河航运局(18+412.5)至大紅桥(18+644),长231.5米,为混凝土板桩浆砌片石坡式护岸,岸頂高程6.3~6.6米,有防水墙,墙頂高程7.8米。
2.加固措施
(1)加高堤頂、培修子埝、加筑后戧
0+000~0+400 津保公路及月牙垻段糸历年险工,为了确保左堤安全,8月12日至17日即进行搶修加固,要求堤頂加高至9.5米,加寬至11米,做在西側修建子埝,頂寬2米,高0.5米;西側边坡加拋片石,东側边坡上部1∶2,下部1∶3。此項工程共加固堤埝626米,拋石1,662立米,完成土方19,163立米。
8月12日10时洪水漫溢北小埝后,立即搶堵沟口道口及搶修薄弱地区,幷于13日即进行村問堤頂培高加厚及8个村庄的子埝工程。14日下午第一次洪峰到达前,千里堤部分堤段水位已几与堤埝相平,个別地区已近漫溢。經将村間堤頂加高,高出水面1.5米,頂寬加至3米,幷修筑了8个村庄的子埝后(子埝頂寬2~3米,高1~1.5米),始轉危为安。至8月16日,搶修工程全部完成,共計培高堤頂2,166米,搶修子埝5,402米,土方32,500立米。
在此以前,为了防备万一,自8月9日至9月13日又曾修筑了津坦公路自西橫堤至三河曾的子埝,頊寬1米,高1米,边坡1∶1.5,长18,500米,完成土方41,356立米。
由于千里堤堤身单蒲,土质不好,隐患多,而今年汛初搶修村旁子埝,大多又就近堤后取土,故远不能适应高水位持久战的要求。尤其在第一次洪峰过后,堤身已有大量透水,泡水十天后,部分村庄地段亦发生严重渗透現象,其中以白滩寺中部、李家房子东西两头及刘家碼头最为严重。因此决定加修村間地段及透水严重的村庄堤段的后戧。
加固措施要求堤頂应在設計最高水位8.05米以上,保留一定的安全超高,堤身断面須能盖隹1∶8浸潤綫,做考虑到本堤隐患較多,因而确定了加固标准为:主堤堤頂再度加寬至5.0米,加高至9.0米(考虑施工方便,不再随水面坡降而下降),背水坡1∶2,渗水堤段在高程7.5米处留戧台,寬5米,边坡1∶4,到高程7.0米处再留戧台,寬3米,边坡1∶4,堤后地面較高地段則采用单戧断面。自8月17日至9月5日全部完成,共完成堤頂第二次加高加寬土方77,841立米,后戧3,716米,土方46,634立米。
以上全部土方工程共計217,494立米。
(2)处理隐患 如前所述,沿堤各种窖穴甚多,西段4个村庄即达663个,汛初虽已部分回塡,俱还土质量不好(7+550附近,即曾因窖穴形成管涌,搶堵脫险。),故又重新換土及补塡。沿堤坟墓,汛期中曾发現三处管涌,亦經搶救及时,未酿成灾害。本拟全部挖除,但因洪水来势凶猛,不容許破堤迁坟,最后确定主要以加大后戧及加强导渗解决。由于堤后为砂性土壤,种植花生、豆类、山芋等作物,故繁生地羊鼠类。地羊孔多在地面下60~100厘米,孔径5~10厘米,洞穴曲折、分岔,对堤埝危害甚大,汛期中曾造成三处险工及多处小型漏水,經挖掘捕捉,灌浆堵洞,計捕地羊195只,堵洞334处,始杜絕了該項隐患。
(3)开沟导渗 千里堤堤身,因糸粉砂土及砂性土壤,透水性大,加之汛期搶修塡土不实,故虽然加大了堤身断面,但在第二次洪峰到来前,透水情况仍十分严重,尤以白滩寺东沟子村(1+078~1+474)及李家房子与刘家碼头中間地段(7+330~8+440)为甚,因此决定开沟导渗。8月22日至9月6日先后共修建30厘米葦把导渗沟1,463米(葦把大部未包草袋),蓆包碎石导渗沟160米。(詳見第九章第二节“导渗工程”。)
西橫堤无渗水現象。子牙河左堤亦只在自来水过河管附近稍有渗水,曾修建草袋包碎石导渗沟48米。
經覌查,以上修建的导渗設施效果一般尚好,但有一部分效果不好,主要原因是先埋导渗沟后塡后戧,以致把葦把压弯,造成倒坡,流水不暢,因而失效。
(4)防风防浪 千里堤加高时,未作浪高計算,但实际覌察,在刮4—5級偏南风时,浪高約40~50厘米,由于堤埝迎水坡均糸粉砂土及砂性土壤,虽然风浪不大,但对堤埝的冲刷仍很严重。千里堤防风防浪,基本上都就地取材,采用农民传統的木桩柴捆方法,木桩柴捆上有的还加压草袋土或片石,或在上部加盖葦蓆,間亦采用木桩挂柳,鋪葦压草袋土等防浪措施。木桩利用树枝树于制成,柴捆則以柳树枝及玉米楷等紮成。千里堤除0+000~0+400无須防护及50+100~13+500因迎水坡小树較多以及后面有津垻公路可作为第二条防綫未加防风防浪設施外,其余9750米都做了木桩柴捆等防护工程,对防凤浪侵袭,保护砂土堤坡,起了重要作用。但此項工程絕大部分是在高水位时期所做,柴捆未能下到堤脚,退水时又未及时下移,以致下部沒有防浪設施,有些地段如李家房子与刘家碼头中間及刘家碼头以东,坡脚被冲刷淘空,經搶救脫险,值得今后注意。
西横堤原已有拋砖石护坡,迎水坡上且植有小柳树,只做了共长350米的木桩柴捆护岸。子牙河左堤河面窄,风浪小,迎水坡上亦植有紫穗槐,故均未采取防浪措施,仅西橫堤与子牙河左堤連接拐弯处300米采用游子防浪;废鉄路基至大紅桥間有一段300米,岸边碼有草袋土,鋪蓆防护。今年汛期中均未发生冲刷現象。 (四)中亭堤 中亭堤为子牙河左堤西河閘以上部分,也是东淀的北堤。今年防汛期間,市防汛范围至淸北閘以西700米。本段經过1954年最高洪水位8.46米及1958年东淀蓄水7.80米的考驗,堤身比較稳固。
1.汛前堤防概况 中亭堤自西河閘(0+000)起至淸北閘止,全长8.474公里。沿綫有穿堤建筑物1处(詳見附录六)。
(1)堤頂高程 西河閘至淸北閘之間,堤頂高程为8.0~10.0米,一般为8.5~9.0米。
(2)堤身断面 0+000~0+400为拟建水电站的原有月牙垻,目前利用为津保公路,此段与閘下左堤相重合,不再贅述。0+400~2+000堤頂寬一般在8米以上,2+000~5+400一般为6~7.5米,5+400以后又在8米以上。迎水坡1∶2~1∶3。,全綫临水一面,1959年东淀周边加固时曾修建滩地,寬15米,滩地高程6.0~6.5米。背水坡:粉砂土段为1∶3~1∶4,亚粘土段为1∶2.5左右。堤后地面高程一般为5~6.5米。
(3)土质 根据現場查勘,1+800以前为亚粘土,1+800~4+200为粉沙土,4+200~5+000粘性逐漸增加,5+000以西又为亚粘土。
(4)临水結构
0+000~0+400見(三)节子牙河左堤。
0+400~0+663为砌石护坡,高程9.0米。
0+663~8+474为1959年重建之拋砖护坡,由于水冲下溜,坡面存留不多,个別地段已經所剩无几。
2.加固措施
(1)加高堤埝
8月11日即开始加高堤防。
0+400~8+474,堤頂要求加高至10.0~10.3米,堤頂寬要求4.0米。由于土质砂性,迎水一側部分堤埝用草袋土或蒲包土鑲边。
加高堤埝工程共完成土方67,853立米。
(2)加筑后戧
8月25日决定固守中亭堤。为了加固堤身适应高水位持久战的要求,采取了修搶险道及加筑后戧的措施。在0+750~5+790段內,由于堤后地面較低、积水,取土困难,每隔50、100或200米修搶险道一条,幷越过大柳滩排水沟,伸入取土場,以便搶险及修戧运土。此項工程計完成土方20,174立米。
加筑后戧的方案:戧頂寬4米,戧頂高程7.2米,边坡粉沙土段1∶3,亚粘土段1∶2。这一方案,由于堤后土壤泡軟,施工困难,加压后反易招致坍坡,考虑到本地滩地較高且寬,問題不大,沒有施工。
(3)导渗 先在2+500渗水較严重处做了30米試驗性的葦蓆捲蔴杆导渗沟,效果不好。
在高水位持續下,整个地段普遍渗水,1+800~4+600沙性土地段发現坍坡現象,曾考虑作导渗設施,防止坍坡。但因需要大量材料,如就地取材,利用秫楷做反滤层,汛后还須淸除,故决定暫不修建,加强現察,必要时再予搶修。后来水势緩和,渗漏也逐漸减少,此項工程未曾实施。
(4)防风防浪
0+000~0+663因正迎西南风,采取拋石、鋪蓆、游子、挂柳四法联用。
0+663~5+750拋石护坡,拋石約与原堤頂齐,高0.8~1.0米,厚30~40厘米,拋石以上部分鋪蓆,蓆下垫軟料。拋石前面有的挂柳或楷料游子防浪。
5+750~7+700拋石护坡。8月20日以后,上部蓆簍土受风浪淘刷,沉陷外傾,严重处經拆去改为草袋装砖或草袋装土,有的幷加鋪葦蓆。
7+700~8+474葦把上压草袋土,下部拋石,上部鋪蓆垫軟料。
以上共計拋石8,474米,用石8,900立米。
(5)后备防綫 淸北閘以西的中亭堤,过去曾决过口。为了保証津市安全及减少王庆坨一带农田受灾損失,决定加固王庆坨引水渠东堤(即十里橫堤)及方官堤与津保公路作为中亭的后备防綫。
王庆坨引水渠东堤,长5,122米。原加固計划堤頂高程10.0米,寬4米,迎水坡1∶1.5,背水坡1∶3,后戧頂高程7.2米,寬6米,边坡1∶4(因系粉沙土)。地面高程一般为5.0米。培修过程中,由于水势漸趋緩和,为减少土方量,堤頂高程改为9米,頂寬改为8.5米,后戧高程改为北高南低,自7.2漸降至6.0米,其余要求不变。北部4,000米已全部完工,南部1172米,因水势漸緩,只做大堤不再修筑后戧。
王庆坨引水渠东堤加固工程共計完成土方396,114立米。
(五)南运、北运、新开、金钟及海河等河堤
今年汛期除固守独流减河、子牙河的堤防外,南运河、北运河、新开河、金钟河、海河等的堤埝,亦处于全面防守之中,茲将各河堤埝情况分述如下:
1.南运河
(1)汛前堤防概况
①起迄地点及堤頂高程 左堤:自独流减河左堤三箱涵洞起經小沙窝(2+900)、津浦鉄路桥(9+400)、邵公庄桥(29+166)至子北汇流(32+500),长32.500公里。堤頂高程:0+000~14+900一般均在6.70米以上,5+300及9+400两处最低,分別为5.74米及5.99米;14+900~24+000較平整,一般为8.20~7.80米,21+700处最低,为7.21米;24+000~32+500,自7.90米緩降至6.80米,30+000处最低,为6.42米。
右堤:由同一起点經水厂庄(8+000)、丰产河閘(9+500)、陈塘庄鉄路支綫(23+600)、三元村(27+837)、金华桥(31+860)、金钟桥(32+415)至金鋼桥(32+787),长32.787公里。堤頂高程:0+000~27+500,一般为8.48-7.63米,最低为6.34米;27+500~500+32+787,前2公里稍不規則,高程在7.00米以上,此后則緩降至6.31米。
②临水結构(見附录三)左堤邵公庄桥处32米为砌石护坡,大丰桥上游400米及下游小葯王庙街口至昆芦室大街88.5米为木护岸,金钟桥至子南汇流200.6米为砌砖护坡。
右堤肉市口至竹竿巷口有长169米的砌砖护岸,金钟桥及金钟桥至子南汇流285米也为砌砖护岸。子南汇流至金鋼桥有防水墙,长84.5米,墙頂高程7.3米。
两岸其他部分均为土坡或木桩土坡。
(2)加固措施 南运河在邵公庄閘以上因无防汛任务,未做任何工程,邵公庄閘以下,汛期須防海河倒灌漫溢。左堤大丰桥至子南汇流及右堤大丰桥至金鋼桥,因堤頂高程不足只6.2~6.3米,今年汛期在此两段新筑子埝,頂寬1米,边坡1∶1.25,总长4,523米,土方4,359立米。加固后的堤頂高程:大丰桥7.23米,金华桥7.08米,金鋼桥7.70米。此外,仅在个別地段局部补修浪窝,培筑堤埝和修筑后戧,共計土方317立米。
2.北运河
(1)汛前堤防概况
①起迄地点及堤頂高程 左堤自市与武淸县交界处之小街子至屈家店閘长11公里;自届家店閘(0+000),經李家嘴(1+200)、窑窝村(3+200)、南仓(8+000)柳滩(11+200)、白庙(12+400)、北洋桥(13+200)、津浦鉄路桥(15+467)至金鋼桥,长16.923公里。总长27.923公里。堤頂高程:由屈家店閘(0+000)至南仓(8+000)一般在8.5~7.5米,其中周家庄(2+100)最低,为6.96米;南仓以下一般为7.90~7.20米,其中天穆村最低,为6.55米。
右堤:永定河在屈家店閘汇入北运河,屈家店閘以上北运河无右堤,永定河无左堤,故天津市防守范围还包括永定河右堤(即增产堤)自武淸县、天津市交界处(0+000)至屈家店閘(6+800)长6.80公里的一段。北运河右堤自屈家店閘(6+800)經桃园村(8+000)、唐家湾(14+800)、西沽(19+500)至子北汇流(20+562)长13.762公里。
右堤与左堤不同,在丁字沽以上,堤埝大部不沿河岸綫,迎水坡前滩地多,堤頂高程較左堤为为平整做高于左堤。0+000~6+800一般在8.50米以上,最低为8.25米;6+800~12+600为8.50~7.80米,最低为7.59米;12+600~子北汇流为8.00~7.00米,最低为6.73米。
②堤身断面 两岸堤身断面均寬窄不一。北运河左堤自屈家店閘以下寬7米以上者約5%,7~3米者約30%,3米以下者約20%,最窄者仅1米(5+600),两側边坡均为1∶1.6~1∶3.0。永定河右堤靠屈家店閘1.8公里,断面較大,寬7.0米以上,往上多在4.0米以下;北运河右堤津浦鉄路桥以上2.0公里,寬多在3.0米以下,其他地段均在7.0米以上,惟7+400寬仅1.6米。右堤两側边坡均为1∶2~1∶3。
③临水結构及防水墙(見附录三)左堤:大部份为土坡,其他为木桩鑲板、木桩拋砖或木桩竹笆护岸,由于年久失修,木桩多腐朽;耳閘至金鋼桥段見附录四“天津市市区碼头、护岸情况一覽表”;普济河至北洋桥及耳閘至金鋼桥两段做有砖砌防水墙,高程前者7.00米,后者7.50米。
右堤:亦以土坡占多数,其余为木桩拋砖、木桩土坡及拋石护坡,此外有少量砌石坡。
(2)加固措施 左堤:小街子至屈家店閘曾普修高寬各1米的子埝,閘下抽水房处局部范围內曾加修后戧及拋石护坡,但工程很小;西沽渡口至津浦鉄路桥长800米,原有土埝残缺不全,汛期予以修补,頂寬1米,底寬4米,埝頂高程7.61米;修草袋土护坡229米。
右堤:培修届家店閘至唐家湾大堤,西沽小学处加筑后戧40米,幷在迎水坡拋石290米,新筑辛庄渡口至子北汇流子埝120米。
北运河两岸培修堤埝共計土方44,069立米。
(3)今年汛期錐探情况 今年汛期,北运河左堤在海河高水位頂托下,发現多处堤后渗水。为了摸淸渗漏原因,在屈家店閘下100米处抽水房南側、李家嘴村北、馬庄南板桥口北、馬庄村南、馬庄北原自来水厂破堤取土段、中仓村南及北仓河沿大街等处进行了錐探,結果証实上述地点大堤下部均有深度不同的軟土层。此外,对周家庄至閻庄子、窑窝村西和村东的獾穴亦进行了錐探,除窑窝村东为历史上獾穴軟土层外,其余两处确有獾穴存在,但詳細情况未能弄淸。
3.新开河、金钟河
(1)汛前堤防概况
①起迄地点及堤頂高程 新开河的防守分市、郊区两段。市区段由耳閘至市、郊区分界止,左堤长5.463公里,堤頂高程7.50~6.50米;右堤长5.500公里,堤頂高程大部份在7.00米左右,最低6.45米。
郊区段除新开河外,还包括金钟河。左堤自0+000(自市、郊区分界另起桩号,相当于上段5+463)至华北河大黄舖洼閘(14+240),长14.240公里,其中新开河7.5公里。堤頂高程:0+000~3+100为7.00米以上,最低6.85米;3+100~11+100为7.00~6.50米,最低5.86米;11+100~14+240为6.20~5.50米,最低4.53米。右堤自0+000(自市、郊区分界另起桩号,相当于上段5+500)至京山鉄路金溪桥(45+888)长45.888公里。其中新开河7.645公里,堤頂高程一般在7.20米上下,最低6.40米;金钟河段长38.243公里,自7+645~20+600絕大部份均在6.00米以上,最低5.45米;20+600~33+000(黑猪河)則自5.60米緩降至4.80米;33+000~45+888(京山鉄路金溪桥)一般为4.50~4.00米。右堤涵閘、支流河沟多,涵閘結构簡单,多为木制,此外地羊等鼠类亦很多。
②堤身断面 市区段两堤堤頂寬度絕大部份均在6米以上,个別最小者4米;郊区段左堤和右堤16+500以前,絕大多数在5米以上,个別最小者1.8米。右堤16+500~33+000为4-6米,33+000以下为1~2米。
左堤迎水坡一般都在1∶3以上,背水坡一般为1∶1.5-1∶2。
右堤市区段迎水坡一般为1∶2~1∶3,背水坡一般甚緩;郊区段14+000~33+000迎水坡一般均大于1∶3,背水坡1∶2~1∶3,33+000以下,堤埝断面較不規則,边坡平陡不一。
临水結构(見附录三)耳閘左右两岸分別有69.3米及126.2米的砌石护坡;以下,右堤有48.8米的木护岸;其他均为土坡。另外,左堤耳閘至京津桥有砖砌防水墙,墙頂高程7.8米。
(2)加固措施 市区段右堤耳閘至京津桥加筑了一小段子埝。盐坨村有30米因堤頂裂縫堤身薄弱及渗水,修筑了后戧幷做了导渗处理,戧頂高程6.23米,寬3.5米,边坡1∶2,土方520立米。左堤采用导渗沟处理了京津公路新开河大桥的基础渗水。其他为草袋土护坡等另星修补工程。
郊区段主要在右堤金钟大桥以下二綫河至黑猪河(33+000)普遍加筑了子埝,頂寬0.6~1.2米,高1米,土方51,306立米,其他只是个別修补。按耳閘水位6.0米、水面坡降1/15,000計算,33+000以下的水位在3.47米以下,考虑涨潮时水位升高0.3米,則33+000以下水位可能达到3.77米,但涨潮期只6小时,且堤頂高程均在4.01~4.5米,故本段除堵塞道口以外,未做其他工程。左岸只填堵河口及进行另星培修。
4.海河
(1)汛前堤防概况
①起迄地点 左堤自金鋼桥經月牙河口、三川桥至海河閘,长83.956公里。其中金鋼桥至月牙河口11.492公里,月牙河口至三川桥33.604公里,三州桥至海河閘38.860公里。
右堤自金鋼桥經下河圈、馬厂减河至海河閘,长68.004公里。其中金鋼桥至下河圈11.620公里,下河圈至馬厂减河33.625公里,馬厂减河至海河閘22.759公里。
②防水墙 左岸金鋼桥至獅子林桥,26中学(进步道口)至钟表材料厂、六号門至新仓庫除天津第一发电厂曾拆去防水墙200米外,均有砖砌防水墙,墙頂高程均在6.40米以上,新仓庫至合成化学厂(汪庄大街)除天鋼一厂为土埝外,余为院墙。
右岸自金鋼桥至染料厂宿舍(棉紡二厂大墙轉角)全部有砖砌防水墙,墙頂高程黑龙江路以上为7.0米左右,以下为6.70~6.30米。
③护坡及护岸詳見附录三及附录四。
④堤埝高程 左堤:月牙河口(0+000)~7+000为6.001~5.50米,最低4.64米;7+0001~12+300較不規律,最高7.01米,最低3.57米;12+3001~23+500为5.50~5.00米,最低4.83米;23+500~47+600(黑猪河)为5.20~4.70米,最低4.35米。
右堤:下河圈(0+000)~3+400大部份在6.00米以上;3+400~6+100为6.00~5.50米,最低5.12米;6+100~13+500在5.40米以上,最低5.29米;13+500~33+625(馬厂减河)为5.10~4.50米,但其中16+500~18+000(柴家庄)一段較低,仅4.04~4.50米。
左堤黑猪河以下及右堤馬厂减河以下今年汛期未进行測量。
⑤堤身断面 左堤:除8+000~9+000断面較大外,一般堤頂寬1.0~1.6米,迎水坡1∶1~1∶8,背水坡1∶1~1∶2。
右堤:堤頂寬极大部份为2米,两側边坡一般均为1∶1~1∶2。
(2)加固措施 市区左岸今年汛期新修防水墙有:自獅子林桥至26中学(进步道口)长1,500米,第一发电厂长200米,棉紡三厂长200米,天鋼一厂长150米。自胜利桥上游钟表材料厂至六緯路做了草袋土埝。此外,在部份防水墙后做了土戧。
左岸自月牙河口起,右岸自柳林起,至海河閘的两岸全綫都培修了堤埝,总計141.419公里,土方1,124,993立米。
5.子牙河(大紅桥以下部份)
(1)左岸 自大紅桥至子北汇流长0.335公里,原有浆砌防水墙,墙頂高程7.50米,今年汛期只在墙后做了后戧。
(2)右岸 自大紅桥經津浦鉄路桥至子南汇流,长2.071公里(包括大紅桥),其中自大紅桥至津浦鉄路桥为木护岸,以下为鋼筋混凝土立式板桩护岸(詳見附录四“天津市区碼头、护岸一覽表)。
大紅桥至津浦鉄路桥及西窑洼渡口至三条石橫街,原已有子埝,埝頂高程为6.5米。今年汛期在此两处加高加寬了子埝长約1,200米,寬1米,高1.5米,边坡1∶1.25,計土方4968立米。其中大紅桥至津浦鉄路桥段后来由于汛期中木护岸部份塡土为水冲刷下沉,为了减少岸頂荷載,子埝頂高程又降到7.5米。
津浦鉄路桥至西窑洼渡口及三条石横街至子南汇流原已有防水墙,长857.7米,墙頂高程7.30米。今年汛期在墙后培土筑埝,埝頂高程8.00米,土方2,567立米。
二、第二道防綫加固措施。
第二道防綫的作用在于万一市区外围第一道防綫潰决时用以抵御洪水,以取得緩冲时間,搶堵第一道防綫的决口,从而仍然坚守第一綫。由于今年第一道防綫抗洪斗爭胜利第二道防綫未受到考驗。
根据今年汛情,第二道防綫的重点防守地段是子牙河以南,海河以西的一段防綫。但是为了防止洪水从东部及北部侵入市区,所以也需要防守海河以东及子牙河以北的防綫,这样就形成一个包围市区的环形防綫(見图3—1 天津市1963年防汛防綫示意图)。
如上所述,第二道防綫即可分为重点防守地段及非重点防守地段两部分。重点防守地段,起自子牙河右岸楊柳靑农場东揚水站,向南經西橫堤,津浦鉄路路基、陈塘庄鉄路支綫路基,沿西大围堤至四号房接南大围堤,东行至下河圈海河右岸,长24.579公里。非重点防守地段,起自海河左岸天津鋼厂,沿月牙河右(西)堤至佛堂地新开河右岸,跨新开河沿新开河左堤,北折經宜兴埠围堤及京山鉄路路基接新引河右堤,西行至屈家店閘接北运河左堤,南行至天穆村,跨北运河自唐家湾經西橫堤至子牙河左岸,长46.540公里。两部分共长(即第二道防綫全长)71.119公里,分段长度見表3—3,
重点防守地段的堤頂高程一般均在6.0米以上(見附录三“天津市第二道防綫西南大堤部分堤頂高程”纵断图)。1939年洪水淹沒市区时,洪水幷非从围堤漫溢,而是突破决口进来,所以第二道防綫重点防守地点的高程,已經过一次考驗,問題不大,主要問題在于检查堤身是否稳定、有无隐忠,以便采取加固措施以及事先做好堵塞桥涵交通道口和临时堵塞的准备工作。
茲将第二道防綫各段情况及加固措施分述如下:
(一)西橫堤南段、津浦鉄路、陈塘庄鉄路支綫及西大围堤 本段系指自楊柳靑农場东揚水站起,經西橫堤、津浦鉄路路基、陈塘庄鉄路支綫路基、西大围堤至四号房止,长15.259公里。全綫以北端的西横堤及南段西大围堤状况較好,中段陈塘庄鉄路支綫路基是个薄弱环节,特別是南运河以北的一段透水路基,問題最大。如果子牙河右堤潰决时,这段薄弱环节还首当其衝。全段应予堵塞的桥樑、涵洞及交通道口共14处,具体位置及情况見表3—4第1至14項。
今年汛期已在本段部分薄弱环节自西靑道至天津拖拉机厂鉄路桥段修筑后戧,沿綫桥涵除保留4处通車通水待命堵塞外,其余均已堵塞(見表3—5中的南开区和和平区部份)。
茲再将本段情况分別叙述如下:
1.北端东揚水站至津浦鉄路一段为西橫堤南段,长1.65公里,堤頂高程7.45米,寬3.5米,迎水坡1∶2.3,背水坡1∶2.7,后戧頂高程6.0米,寬4.5米,边坡1∶3.4。
2.西橫堤与津浦鉄路交点起,至天津拖拉机厂鉄路桥为津浦鉄路及陈塘庄鉄路支綫,即K3+600至K11+090(鉄路里程一律冠以K字,下同),长7.49公里。此段系1958年新修鉄路路堤,未經洪水考驗。堤頂高程自6.4~9.60米,寬3.5~6.0米。土质除下述山皮土地段外,均为粘性土。
这一段存在的問題較多,茲将其主要者分述于后:
(1)西青道以北5+070~5+370段,长300米,为1958年新筑鉄路路堤,堤頂高程7.63~7.87米,寬5.5~6.0米,路堤通过水坑,底部有块石层,厚約1米,高程在3~14米之間。西靑道以北全段,普遍有山皮土,含有大量碎石块,其粒径約为3~10厘米,幷杂有砂土,結构松散,路堤两側皆为水坑。
(2)西青道以南5+370~7+440段(自西青路至南运河),长2070米,亦为新路堤,堤頂高程6.84~9.58米,寬3.5~4.6米,今年汛期加筑了后戧,但因取用堤旁水稻田土,塡筑未能密实。另外,此段路堤亦有山皮土,含石块約20%,分布情况鉄路局无具体記載,此段堤身透水而新修后戧又系粘土,对排除透堤水不利,因此本段加固工程将来应考虑适当改善。
(3)天津拖拉机厂鉄路桥北弯道,自K10+390~K10+880,长490米,堤身弯道凹面迎水,中間230米外坡已拋有片石,其余部分則未加防护。
本段堤頂高程6.79~6.91米,寬5.5米上下,今年已修筑后戧,但整个堤身仍属单薄,尤以弯道中間为甚。弯道中部230米所筑后戧,要求頂寬2.0米,頂高自鉄道軌頂往下1.0米,边坡1∶1.5,但实做頂寬仅1~1.5米。
3.自天津拖拉机厂鉄路桥至四号房为西大围堤,长6.119公里,系1919年修筑,1958年利用堤身作为陈塘庄鉄路支綫路基,堤頂高程6.01~7.06米,寬5~6米,边坡1∶1.5~1∶1.75,未筑后戧,两側均系水坑洼地。堤身土质,大部为粘土及亚粘土,堤頂以下1.0米以內土质較硬。
今年汛期曾对本段下列几个問題进行了解,茲分述如后:
(1)經鉆探发現,凌庄水厂进水渠以北鉄路K14~K15間(电杆59~62号)的150米,路堤西坡自頂起1.0~3.0米深处有乱石块,坡脚下0.1~1.1米亦有乱石,东坡則无乱石。1954年市建設局鉆探西大围堤时幷无乱石,而且此段堤寬8米,較他处为寬,可見为1958年修建鉄路路基时向西加寬所拋之片石护坡。
(2)今年2月30日曾发現凌庄水厂进水渠附近(K16+200)大堤坡脚漏水,进水渠流量有所增加。經查明,系堤身內側有砖石,当附近几个水坑出現不同水位时,造成順堤坡的渗水現象。
(3)1939年洪水曾突破这一段堤防,但具体决口位置已无从查考。經此次訪問,大致可认为在目前凌庄水厂进水渠附近偏南处100~600米,相当于K16+206~K16+706,口門寬約500米。
綜上所述,陈塘庄鉄路支綫段及西大围堤隐患較多,应加强防守,重点維护。今年汛期已有分段防守加固計划。本段堤頂有鉄路通过,无处堆筑土牛,堤埝两側多秉水坑洼地,取土困难,故須事先准备,覓好土源,必要时須考虑利用鉄路运送土方。
(二)南大围堤 自四号房起至下河圈海河右岸止,长9.32公里,全段堤防較为稳固。除东端約2公里外,其余均系利用老津浦路基筑成,大堤北側大部分加寬为陈塘庄鉄路支綫,使大堤更形稳固。
四号房至紀庄子段堤頂高程5.79~6.27米,寬9~18米。紀庄子至海河段,堤頂高程5.52~6.99米,寬6~20米。
全段应予堵塞的桥梁、涵洞及交通道口共有12处,其具体位置及情况見表3—4第15~26項。
今年汛期对本段大堤作了加固和維修,塡补浪窝、冲沟,加高堤頂較低地段,堵塞桥涵、道口。詳細情况見附表3—5的和平区和河西区部分。
本段中的重点地段为紀庄子閘西約200米处,大堤前后均为水坑,俗称王八坑,长約120米,原系津浦路基老涵洞(早已堵塞)所在。經在王八坑內探測,堤內部分是按1∶6~至1∶10坡降而下,愈远愈深,最深处約6米,距坡脚約50米,坡外是污泥,寬約15米,再外有土埂。又經在該处堤頂和內外坡脚处錐探,发現有規律的碎石层,北寬南窄,碎石面在地面下0~3米不等。因此此段堤身有透水的可能,如临高水位,应加强防护。
(三)月牙河右堤 月牙河处于市区东側,距主要洩洪河道較远,是第二道防綫的后方,其主要作用在于抵挡从海河及金钟河下游破堤的洪水。海河及金钟河上游均有閘可以控制,故即使下游堤防破决也有条件及时搶堵决口;独流减河左堤万一决口,也只有最后漫过海河下游的两岸堤埝,才有可能使該堤临水;故該堤受高水位浸泡的可能性不大,在第二道防綫中仅居次要地位。
月牙河下接海河,上至佛堂地,佴尚未与新开河挖通,全长14.820公里。自海河至李明庄大道附近为老月牙河河床,长8.50公里。1959年底至1960年初市区河网化工程中琉浚加寬,今年汛初在尚未明确第二道防綫以前,已将原有左右两堤进行加高加固,做在李明庄大道与吳家咀村附近分別修筑了拦河壩。。加固标准要求堤頂高程按原有6.2~6.3米不动,堤頂寬1米,边坡1∶1.5,后戧頂高程4.5米,寬1.5米,边坡1∶2。施工后,除海河至吳家咀一段約800米外,其余大部地段頂寬不足1米,边坡也較陡,后戧未做。自李明庄大道至佛堂地一段长6.320公里,系市区河网化工程中新挖河道,堤頂高程約5~5.5米,頂寬不足1米,計划堤頂加高至6.0米,加寬至2.5米,但未进行。此段河道幷未全綫挖通,在与通向南淀的污水河交叉处、与金钟河相交处及軋鋼三厂六車間前道口等三处中断,共有缺口八处,寬度自5米至100米不等,今年均未作防护工程。此外,月牙河京山鉄路北側沿鉄路向东有支河一条,亦为河网化时所开挖,其堤埝亦在今年汛初未明确第二道防綫以前加高加固,但标准过低,頂寬仅0.5~0.7米,边坡不到1∶1。施工时,因限于条件,大部紧靠堤后坡脚取土或在稻田捞泥堆筑,堤身不够坚实。
万一第一道防綫潰决,首先应检修李明庄大道至新开河未作防护工程的一段堤埝。同时,吳家咀壩至李明庄大道一段現有堤埝过于单薄,亦須視来水情况,必要时加筑后戧。
(四)新开河宜兴埠围堤、京山鉄路及新引河右堤 本段系自佛堂地对河新开河左堤起向东至溫家房子,折向北沿宜兴埠围堤至普济河,沿京山鉄路北上接新引河右堤至屈家店閘,全长19.100公里。这段堤防除新开河左堤及新引河右堤外,其余均不直接临水。新引河有屈家店閘控制,新开河有耳閘控制,破堤的可能性不大,向塌河淀分洪有隔堤可以防御,因此宜兴埠围堤及京山鉄路受高水位浸泡的可能性很小。故这段堤防仅作万一打算,一般情况可不作工程。今年汛期只作一般布署,对道口、桥涵作好堵塞的准备(見表3—6)。宜兴埠围堤自溫家房子至刘安庄道口长4公里,堤頂較低,万一紧急肘可适当加高。
(五)北运河左堤及西橫堤北段 北运河左堤自屈家店閘至天穆村,西橫堤自唐家湾至子牙河左堤,两段共长12.62公里。北运河左堤同时是第一道防綫的市內部分,今年北运河来水虽不大,但受海河頂托,长期处于高水位状态;西横堤北段自唐家湾至千里堤段,系原有老堤自千里堤至子牙河左堤段为1955年培修,今年汛期作为第一道防綫子牙河左堤的一部分加以防守;此处均不再贅述。
第二节 加固后的堤防現状及抗洪能力
一、加固后的堤防現状
独流减河左堤,子牙河右堤、子牙河左堤及中亭堤,經过今年汛期中采取了各項加固措施,堤身抗洪能力大大加强。南运、北运、新开、金钟、海河等各河两岸堤防今年汛期也做了一些加固工程,抗洪能力有所提高。加固后的堤防現状概况見表3~7至表3~13,詳細情况見附录三。
二、各堤防的抗洪能力
堤埝的抗洪能力要求:
①堤頂有足够高程,能防止最高水位时洪水漫溢,子埝須能防止最高水位时风浪超越。
②堤身稳固。在高水位持續下不致被风浪及水流冲刷淘空;高水位长期浸泡下,不致产生管涌、坍塌、滑坡等险情;也不应由于渗透泡軟堤身或后戧以致妨碍沿堤交通。因此,堤身必須具有必要的最小高度及規范所規定的最小安全滑动糸数,有足够防冲刷能力的临水結构和防风防浪設施,以及必要的疏导透堤水的导渗設施。
今年洪水来自西、南系,故主要是独流减河、子牙河两河堤防經受严重的考驗。今年加固后的抗洪能力,可从下列几个方面加以分析。其他各河,因今年不是历史上最高水位,从略。
(一)堤埝高程方面。独流减河左堤根据堤頂高程及子埝高程校核計算(見表3—14)及今年抗洪实践,在团泊洼未分洪前,可以抵御进洪閘上最高水位8.50米,閘下最高水位8.38米的洪水。25孔桥向团洎洼分洪后,由于独流减河有口門与团泊洼相通,下游水位抬高,故进洪閘必須加以控制。今年小卞庄最高水位曾达7.31米,万家碼头最高水位曾达6.79米,經加高7号房以下堤頂及子埝后,大堤业已安然渡过汛期,說明目前堤頂及埝頂高程是足以防御上述各点历史上最高水位的洪水的。
子牙河右堤根据今年防汛經驗,已能抵御东淀最高水位8.50米,西河閘下最高水位8.13米的洪水。但根据堤頂高程及子埝高程校核計算(見表3~15)当城以上一带的子埝高程,尚稍不足,惟实际覌察,浪爬高較計算为小,最高約1.5米,故可符合要求。閘下段,根据今年防汛經驗,全綫可以不修子埝。但根据計算(見表3—15),除18+000以上可适当降低子埝高程外,18+000以下如不做子埝,防浪高程仍有不足。
子牙河左堤及中亭堤,虽子埝高程較右堤为低,但因滩地較高,水深較浅,方向背西北风等原因,实际上也安全度过了今年汛期。
因此。独流减河、子牙河两河堤埝高程是足以抵御类似今年所經历过的特大洪水的。
(二)堤身稳定方面。独流减河左堤背水坡最危险断面为26+700,采用:
浸潤綫以上及以下的土壤容重分別为1.80及0.9吨/立米,
浸潤綫以上及以下的土壤摩擦角分別为20°及15.28°,
浸潤綫以上及以下的土壤粘結力分别为1.2及0.6吨/平米。
当設計最高水位为6.80米,設計浸潤綫直綫坡降为1∶8,原有堤身断面无后戧时,考虑动水压力,背水坡最小滑动稳定系数为1.29。今年汛期加筑后戧后(戧頂标高为5.5米,寬6米),則最小滑动稳定系数可以提高到1.78。迎水坡在假定水位緩降的情况下,可以不考虑动水压力,最危险断面为12+000及22+200,有子埝时最小滑动稳定系数分別为1.20及1.18。
按《輾压式土壩設計規范》規定,在非常情况下,Ⅲ級壩要求最小滑动安全系数不小于1.10,因此符合要求。实际上,今年独流减河左堤迎水坡及背水坡,也确实未发生过滑坡現象,說明实际情况与計算是相符的。根据以上分析,在今年这样的高水位持續及退水情况下,独流减河左堤堤埝的边坡是足够稳定的。
子牙河右堤上段最危险断面的最小滑动稳定糸数如表3~16所示(設計数据同上)。
根据以上計算,子牙河右堤上段堤身边坡,在今年高水位下是稳定的,实际情况也是如此。
子牙河右堤下段,計算資料同前,不考虑动水压力,最危险断面(11+900)有子埝时,迎水坡最小滑动稳定系数为1.15,說明是稳定的。背水坡边坡坡度較迎水坡为緩,又有后戧,故滑动稳定秉数更大,稳定性无問題。
子牙河左堤及中亭堤因滩地高,水浅,堤后地面高,堤身較低,未加复核。
(三)堤身渗透方面。上述各堤,今年汛期均有不同程度渗透,其中較严重的曾做了导渗工程,茲統計如表3~17。
上表說明,在今年特大洪水持續下,做导渗設施的只占堤总长的12.5%左右,所占比重不是很大。
独流减河左堤,渗透比較严重的只有小卞庄以上2公里、小卞庄以下3.7公里以及大泊以下1公里。这些地段渗透比較严重的原因主要是土质沙性較大,后戧較低。今年已修建了葦把或沙石导渗沟,汛后只要适当翻修及适当加高加寬后戧,堤后渗透即可解决。其余地段渗透均不严重,已經受了今年特大洪水的考驗。
子牙河右堤上段,渗透本来就不甚严重,今年加高加寬后戧后,情况更加改善。下段因后戧太低,堤身单薄,渗透較为严重,尤以怡和村及牛蛙池一带为甚。今年汛期虽已修建蓆包碎石导渗沟,暫时解决了渗透問題,但是为了維持后戧交通及减少透堤水对堤坡的危害,今后除整修已設导渗沟外,还应适当加高后戧。
千里堤及中亭堤由于大多系用粉沙土筑成,堤后透水比較严重。千里堤虽修建了一些葦把导渗沟及部分后戧,但未彻底解决。中亭堤則未加处理。为了提高該两堤的抗洪能力,对滲透問題今后都应加以解决。
西横堤与子牙河左堤,即使在今年特大洪水下亦无較严重的渗透現象。
导滲設施应以就地取材为原則,但不論用葦把、蓆包碎石或砂石做成,只要按操作要求进行施工,都能保証质量,而且效果显著,3~4天即可疏干。今年实践証明,在高水位长期浸泡下,堤埝必然会出現渗透現象,但只要按規定进行导渗,則問題完全可以解决,堤身也完全可以保証安全。
砂石貼坡导渗、葦蓆貼坡导渗以及貼坡导渗与开沟导渗联合运用,今年实践証明,也都起到良好效果。
开沟导渗最好在必要处事先修建,不得已时亦应抓紧时机于散浸形成时立即进行,以免堤身泡湿后再开沟,容易造成脫坡或其他险情。如为时已晚或在背水坡較高处出水,則以采用貼坡导渗为宜。
此外,从今年的防汛經驗看,在高水位持續下,堤后极易出現小管涌。此种小管涌一般系淸水,只要加强覌察,水位稍低,即可逐漸停止。必要时,用砂石反滤井导渗,效果也很好。
关于堤身渗透計算,以独流减河左堤下游堤身較单蒲处为例,說明如下(見图3—2):
根据《工程建設》1954年第4期“关于不透水基础土壩渗流計算的方法”4計算:
設m、m1为上、下游边坡系数,H为上下游水位差,ξ=0.3°
当未筑后戧前,迎水坡修正长度:
ξmH=2.40m
上游水位与迎水坡的交点至下游壩址間的水平臣离:
l=20.50m
l′=ξmH+l=22.9m
浸潤綫逸出点与下游壩址間的水平距离:
浸潤綫逸出点距地面的高度:
h。=atgβ=1.13m
单寬渗透流量: q=Kh。sinβ
渗透逸出流速:
V=q/h。=Ksinβ
根据試驗結果, K=5×10-6×86,400厘米/昼夜
β=18°30′
∴V=0.137厘米/昼夜
設土壤孔隙率n=50%,則孔隙中的实际流速
Vυ=2V=0.274厘米/昼夜。
參考阿拉文:《水工建筑物渗透計算》43頁,粘土允許冲刷流速为100厘米/昼夜。
因此将不会有土壤顆粒被带出。
今年独流减河左堤与子牙河右堤所見的正常渗透均为淸水,說明渗透流速在一般情况下不会造咸堤身的危害。不过,由于堤埝土壤压实不勻以及其他隐患,渗漏处仍应修建导渗設备,保障堤身安全。
加修后m以后,浸潤綫在戧坡的逸出高度为h′=0.87米(計算方法同上),实际逸出流速V′υ为0.137厘米/昼夜(如按阿拉文:《水工建筑物渗透計算》165頁方法計算,h。=1.39米,h′。=1.05米,Vυ=V′υ=0.274厘米/昼夜)。
未筑后戧前,浸潤綫Ⅰ直綫坡降≈1∶6
加筑后戧后,浸潤綫Ⅱ直綫坡降≈1∶7.7
說明加筑后戧后,浸潤綫是抬高了,实际情况也是这样。但逸出流速,如后戧边坡与背水坡一样,則与未加筑后戧前幷无不同,因此,防汛时不能用加后戧的办法来降低渗透流速,从而达到渗流稳定。不过,加筑后戧可以起到保护原堤脚幷使后戧坡逸出点的高程較堤坡逸出点的高程有所降低,,从而减少坡脚土壤泡軟、局部坍落的情况。从此看来,加筑后戧的措施主要应用来解决堤后交通及加大堤坡的滑动稳定性。渗漏严重处則应当采用修建导渗設施来解决。
(四)防风防浪方面 独流减河左堤,小卞庄以上,河面窄,风浪小,土质較好,坡上又有草皮及柳树,风浪冲刷不严重。小卞庄以下,有拋砖石及三合土(下部拋石)护坡,只要加强維修,堤坡已有一定的抗洪能力。
子牙河右岸迎水坡,上段为拋石及浆砌片石,下段为縐砖、三合土及灰土等护坡,只要加强維修,都能抗击洪水。
千里堤无永久式临水結构,但河面較窄,滩地較高,背西北风,故风浪較小。惟土质大多为粉沙土,故汛期仍須临时防护。西橫堤已有拋砖石护坡,抗浪能力强。子牙河左堤則因河面窄,风浪小且有草皮及紫穗槐,风浪淘刷不大。
中亭堤虽然河面較寬,但因滩地高、水浅、背西北凤,风浪較左堤为小。不过土质不好,部分为粉砂土,目前虽已有拋石防护,但高度不够,长度不足,除汛后应加强維护整修外,汛期仍应做临肘防浪設施。
防风防浪措施,今年采取的办法很多,如拋石、碼草袋土、木桩草墙、木桩葦捆、誧蓆、挂柳、游子、靑葦防浪排等,都起到很好作用。尤其木桩草墙、木桩葦捆及靑葦防浪排,就地取材,造价低而防风浪能力强,有条件处,值得采用。碼草袋土护坡須深及洪水面下至少60厘米,方能防止风浪冲刷堤坡。葦蓆防浪,蓆后必須垫軟料,才能防止风浪抽吸及冲刷。但葦蓆价高,而且易被风浪捲起撕裂,葦蓆盖上后,不易检查蓆下隐患,因此,只能作为紧急措施使用。挂柳消浪,效果显著,而且有挂淤作用。子牙河下段三合土护坡挂柳,曾于坡面淤积泥土0.5~1.0厘米,幷使三合土裂縫淤滿泥土,但柳叶干枯后易失效,只能适用于較短时期。
此外,为防止較小石料及砖被水冲走,曾采用草袋装石及砖防风浪的办法,也有一定效果。
某些堤段,由于土坡較緩,长有草皮,植有柳树或紫穗槐,坡前滩地較高幷植有农作物,在河面窄、风浪較小的情况下,也可以不加防护或稍加防护即可抵抗风浪冲刷。独流减河左堤小卞庄以上14公里以及子牙河左堤西橫堤以下部分堤段即属此类情况。
原有拋砖、拋石、三合土、灰土及浆砌片石护坡,以及今年汛期中增拋的砖石,在这次抗洪中仍然起着主要作用。独流减河右堤左側拋砖护坡,經过今年汛期情况仍良好。拋石护坡,如子牙河右堤上段,消浪能力显著。三合土及灰土护坡,虽因裂縫、冻融,冻綫以下部分損坏严重,以致土坡被水冲成空洞,拋石后空洞仍存,給防洪造成一些隐患,但上部留存部分,对抗风浪袭击仍起一定作用。浆砌片石护坡,損坏較少,維修較易,但造价較高。
从今年防风防浪看,在主要堤防的重要堤段,仍有逐步改建为永久式护坡的必要。
三、对今后堤防加固的建議
为了提高独流减河、子牙河堤防以及第二道防綫的抗洪能力,减少防汛任务,根据今年防汛中所发現的問題提出以下几項建議:
(一)独流减河左堤
1.整修后戧、修建双車道低級路面。在透水严重地段修建永久式导渗設施。后戧两側种植树木。
2.进洪閘至陈家台子西17.5公里土坡可逐步修建永久式护坡,或于坡面植树防浪。以下26.1公里应将三合土护坡下部損坏部分,利用現有片石修建片石护坡。
3.堤后应結合农田灌溉修截流沟,利用沿堤揚水站或增建揚水站,排除积水及透堤水,土方利用于整修后戧。
(二)子牙河右堤
1.上段以防浪为主,整理拋石或利用現有片石修建片石护坡,上做防浪墙,在构造上应考虑减少风浪爬高。整修后戧,修建双車道低級路面,幷可考虑植树。透水严重处修建永久式导渗設施。堤后应結合农田灌溉修截流沟,建揚水站排除积水及透堤水,土方利用于整修后戧及堤身。
2.下段翻修已破碎坍塌的三合土及灰土护坡,加高加寬后戧,做修建双車道低級路面。透水严重处修建永久式导渗設施。結合农田灌溉堤后修截流沟,利用沿堤揚水站或增建揚水站排水,土方利用于加高加寬后戧。
(三)中亭堤及子牙河左堤应修整堤埝,全綫修建后戧,以加固堤身,幷保証双向行車。后戧两側可种植树木。关于用粉砂土筑堤应进行硏究。中亭堤所拋片石应进行整理,滩地应种植小柳树等防浪。加强子牙河左堤管理,淸除堤上隐患。
(四)各处穿堤建筑物漏水严重者应改建,閘門应进行修理,防止漏水。
(五)第二道防綫中,西、南大围堤是重点防守地段,今年汛期曾組織一定人力作了堵塞桥涵、道口,加高、培厚,修筑后戧等加固工作。但是万一第一道防綫决口,第二道防綫面临考驗时,估計尚有許多問題需要解决。根据此次調查了解,西大围堤的南运河以北一段透水路堤及拖拉机厂鉄路桥北弯道均为薄弱环节,汛后应有計划地作出安排,建議鉄路局对此两段路基予以加强改善。
另外,一旦子牙河右堤决口,首先应防守南运河右堤,避免西大围堤南段直接临水。如南运河右堤决口,再退守四号房至西琉城一段旧津浦鉄路路基(即津盐公路及津盐支綫),以便为第二道防綫工程的搶修爭取时間,做减少近郊受灾面积。
考虑到南大围堤外已发展为工业区,处在第二道防綫以外,今年汛期只作了重点防守。如独流减河左堤一旦潰决,冲击南大围堤,威胁市区,势将淹沒南围堤外工业区,建議規划中的大沽鉄路支綫最好作为将来的第二道防綫,做建議鉄路部門在修建大沽鉄路支綫时,結合防汛要求进行設計,路基頂高程不低于5.50米,堤身应不透水,綫路位置維持原来勘測方案。这样,这条鉄路的修建,对防汛抗洪有很大好处,不仅有利于保卫市区,而且对于第二道防綫以外的陈塘庄工业区、咸水沽工业区、大沽工业区也能起保卫作用。同时还可使鉄路綫以北的白塘口、葛沽等村鎭及近郊主要蔬菜产地均包括在防护范围之內。
第三节 退水技术措施
东淀水位于8月31日达到今年最高水位8.50米以后,即开始回落,9月4日以后,水位显著下降,进入了退水时期。考虑到退水时期,各河堤防护岸,桥梁墩台,由于冲刷严重以及堤身所含水量外排,造成动水压力,极易发生堤岸坍滑以及墩台坍陷等险情,甚至可以造成决口。因此在退水时期,一方面继續加强防守,作好充分准备,一方面作出妥善安排,逐步拆除防洪临时設施,以保証堤岸及桥梁建筑物的安全,幷加以利用以节約人力物力,取得抗洪的最后胜利。
为此曾及时发布了“关于各河堤防退水技术措施”及“市区退水技术措施”两个文件,提出了退水时期有关各河堤防及桥梁护岸应采取的具体措施,其中有关堤防的退水技术措施原則如下:
一、市郊堤埝
(一)加强堤防的巡邏看守,注意退水时期的脫坡险工。当下游水量集中北大港洩出的情况下,北大港北围堤更应严加注意。
(二)根据水位具体情况,独流减河左堤由于团泊洼洩洪,高水位尚会維持一个时期,因此7号房以下应继續加强防风防浪及导渗工作。子牙河两岸堤埝防风防浪工程則可陆續拆除。至于各堤防已修好之导渗沟,不論采用何种材料,均应暫时保留,日后利用。
(三)土牛及堤上子埝一般不动,如退水时期对迎水坡稳定有影响者或已发現险情者拆除。津霸公路及津保公路上的子埝拆除。
(四)已出現过险情地段应特別加强观察,設专人負責检查,加强防守。
(五)退水时期应注意防汛物資的淸理集中。沿河存放备用材料应有計划地撤除。蔴袋、草袋、葦蓆、木桩、葦草等均应集中整理,加强保管。
前綫指揮部又根据具体情况作了以下的补充規定:
(一)灰土护坡出現的空洞裂縫及塌陷地段,利用拆除防浪草袋土碼至护坡脚,起到减輕頂部荷載,加强下部支撑力量的作用。
(二)随着水位降落逐步地自上而下,調整护坡上拋石位置,做到有洞塡实,有縫补平,拋石均勻。
(三)穿堤建筑堵口随水位下降逐步拆除。
子牙河右堤西河閘下段有五处由于在退水时期发生危险迹象,已拆除子埝,这些地点是:
(一)11+813~11+863,砖护坡受压有拱起現象;
(二)12+663~12+763,堤頂发現弧形裂縫;
(三)怡和村东22+363~22+413,堤頂有下沉現象;
(四)粮油加工厂,拋石經洪水冲刷下沉;
(五)大紅桥木护岸段,第二次洪蜂期間岸頂已有局部塌陷,故将子埝拆除至高程6 .9米。
二、市区堤埝
(一)子牙河
1.右岸
(1)废鉄路基至津浦鉄路子埝保留頂寬40厘米,高60厘米的小埝,其余全部拆除。
(2)津浦鉄路桥至西窑洼渡口及三条石橫街至子南汇流防水墙后戧土全部撒除。
(3)西窑洼渡口至三条石橫街新筑子埝保留,埝頂平接两头防水墙。
2.左岸
(1)子北汇流至航运局备土全部淸除。
(2)金鋼桥至耳閘防水墙戧土全部淸除。
(二)南运河两岸金钟桥至金鋼桥子埝全部拆除,金钟桥以西子埝保留不动。
(三)北运河北洋桥桥口备土及白庙弯道处土牛淸理。
(四)新开河左岸自耳閘至京津桥除拆恒源后木护岸上子埝外,其余保留。
(五)海河
1.左岸金鋼桥至六緯路口的草袋土埝、防水墙戧土、堵口土袋、桥口备土全部拆除。但各单位新建筑的防水墙和土埝不拆除。
2.右岸猢子林桥至金湯桥胜利桥至大同道及梁家园至染料厂宿舍防水墙戧土全部撒除。北洋紗厂后土堤上子埝,拆除加厚堤坡。楊庄子中学防水墙后的堤埝高程从6.78降至6 .0米。
(六)月牙河拆除吳家咀和李明庄两个壩。
(七)子埝拆除后的土方,有計划地用于修路培堤加寬后戧等。
汛后均已按上述規定执行。
第四节 防汎道路
一、防汛前概况
解放以来,天津市区与郊区已建成了一个四通八达的放射形公路网。其中与防汛有关的:在独流减河方面,去万家碼头的有津沽公路、咸小公路、小万公路,及津盐公路旧綫;去小卞庄的有津盐公路;去进洪閘的有津德公路及青沙公路。在子牙河方面,有津保公路、靑沙公路的当辛段及沙堡支路。同时,独流减河左堤堤頂及子牙河右堤后戧,本身也是一条交通綫。去子牙河左堤、中亭堤有津霸公路及津保公路;去南运河有津德公路;去北运河有京塘公路北段;去金钟河有津芦公路;去海河下游有津沽公路及津塘公路南段;去上古林則有小歧公路。
这些道路对今年防汛运輸都起了很大作用,但由于以下原因不能适应防汛时大量紧急运輸的要求:
(一)路面等級低。上述道路(不包括沿堤路及后戧路)共长226公里,其中高級路面100.5公里,这些高級路面都集中在几条郊区公路于綫上;直通防汛大堤的小万公路、津盐公路旧綫、津盐公路、津德公路,青沙公路及靑沙公路当辛段都为土路或炉灰、土碴低級路面,不能承受重載;有的由于途中洼地水塘多或者路面不平,雨季积水,經常翻浆,不能行車。
(二)路面窄,环路少,繞道多。直通大堤的道路路基寬者7~9米,窄者只4~5米,沿堤路及后戧一般都只有4~6米,因此双向行車非常困难,有的只能单向行車。由于环路少,又缺乏通到大堤各重要地点的直达道路,故又造成繞道的困难。如由于独流减河左堤只能单向行車,由津盐公路开往独流减河左堤小卞庄至万家碼头之間的車辆,必須經万家碼头、小站回天津,最远时須繞行56公里。小卞庄、进洪閘之間,为津浦鉄路所阻,由小卞庄去进洪閘的車辆,須繞行市区,多行38公里。通往子牙河上段前綫的道路,只有靑沙公路可到当城。子牙河右堤的后戧路,寬仅4~6米,又无路面,在当城且有房子堵塞,不能行車。
二、防汛道路的搶修及維护
今年汛期洪水特大,抗洪任务极为艰巨,儿十万抗洪大軍,数十万吨的防汛物資,均須經公路日夜运往前綫。据运輸部門統計,仅市运輸公司,每天日夜班平均出动防汛运輸汽車700辆左右,最高峰每日出車达1,100辆。自8月8日至9月30日,送防汛物資約50万吨,防汛人員約13万人。据估計,防汛期間,西青道、津盐公路、小万公路等最大車流量可达每昼夜1,900~3,000車次,由于直通前綫的防汛道路存在着上述路少、路窄、等級低等問題,經常发生严重堵塞窝車現象。
根据汛期車多,車重,速度高,又不得断絕交通等特点,根据“先修通后提高”的原則,及时組織了2,000多人的道路搶修队伍及900人的道路維修队伍,对汛期道路进行搶修与維护,要求达到“路基稳定,路面平整,高速通車,晴雨通車”。經过全力奋战,共搶修和維修了直达独流减河及子牙河上段大堤的道路及沿堤路、后戧路共16条,連同原有的津德公路、津保公路共計18条,基本上解决了通往前綫道路少以及需要繞行的問題,达到了順利通行,晴雨通車的要求。
在独流减河左堤方面,将津盐公路旧綫由小孙庄延伸至大泊,这样,去大泊回程无須繞行万家碼头、咸水沽,縮短里程31公里;利用津浦旧路基在牛坨使西琉城与津盐公路沟通;在独流减河左堤津浦鉄路处傚了平交道口,使左堤全綫貫通;同时,維修了通独流减河左堤的青沙公路,津盐公路,小孙庄至万家碼头的津港运河右堤路以及小万公路,幷且将小卞庄至大泊的左堤堤頂修成炉灰路面;通往独流减河左堤的道路从而由原来的5条增加到7条,形成了儿个环状网,减小了繞行里程,保証了防汛运輸。
在子牙河方面,对青沙公路当辛段进行了彻底的改造。同时,还修通了楊柳靑和平路及新塡靑沙公路到子右大堤的黄靑、洞堤、汛青、葯材厂、小支路等五条支路,維修了沙堡支路及中排于路,使通子右上段大堤的道路增加到10条。此外又拆除了当城的卡口房屋,維修了子右后戧路,使子右下段后戧路全綫暢通。
随后,对津盐公路旧綫、靑沙公路及小万公路等进行了經常不断的养护維修,保持路面平整,保証了运輸車辆的暢通。最后又修建了小万公路灌油(浅貫入)路面。
为了解决中亭堤的防汛运輸,又維修了津保公路支綫。今年汛期共修建防汛道路54.0公里,維护防汛道路174.5公里。地点与数量見图3—3“1963年防汛道路平面示意图”及表3—18。
三、几項施工经验
(一)小孙庄至大泊的一段道路所經大部份为葦地水塘,水深达0.7—1.9米。針对取土困难的特点,采用了水中捞泥、一层葦子一层泥将路基塡出水面,然后用片石或砖做基础承重层,厚約30厘米,推土机排压后,再撒舖炉灰10厘米。通車后。不断加强养护,补修路基沉陷部分。实践証明,在条件困难的情况下,此种办法是可行的。 (二)靑沙公路通往大堤的洞堤、黃青等支綫,原系田間小道,地勢低洼,汽車过后,路基下陷,施工时采取了稳固基础的办法。首先舖50厘米片石加固基础,再用75毫米混碴嵌縫找平,推土机排压,黃土灌縫,路面撒舖炉灰,边修边放行,利用汽車自然碾压。在青沙公路当辛段的翻浆地方也采用这种办法。結果証明,这是搶修軟土路基公路的有效办法,具有时間快,不断絕交通,路面易于平整等优点,惟投資較大。
(三)对于旧低級路面的坑槽修补可采用三种办法:
1.利用炉灰、黃土按3∶7比例撒水拌合塡补。
2.在路面上普撒一层砂石厂的废末碴及石屑,厚約5—6厘米,靑沙公路采用此办法,效果很好,但車过后,初期粉尘飞揚,是其缺点。
3.原小万公路是加鋪8—10厘米貝壳碎屑,效果亦好。但須加强养护,保持平整。
四、几点建議
(一)郊区防汛道路,应由市公路管理部門統一掌握,經常进行維护与管理。
(二)直接通往防汛大堤的主要道路,应逐步改建为高級或次高級路面,以滿足汛期需要。同时改建桥梁、提高載重能力。
(三)适当增建通往防汛大堤的道路,以便利汛期交通运輸。
第五节 电力照明及通訊
一、电力照明
为了适应第一道防綫上夜間巡邏、搶险及其他防汛工作的照明与用电需要,于8月12日开始,同时在子牙河右堤和独流减河左堤架設两条低压綫路,計自大紅桥經楊柳靑至进洪閘的子牙河右堤綫路28.25公里,由进洪閘至万家碼头的独流减河左堤綫路47.59公里。8月16日又在第二道防綫上架設了总长为24.85公里的綫路,其后又陆續在子牙河左堤、馬厂减河左堤,进洪閘至独流、25孔桥、北大港北围堤及上古林等处亦分別架設了电力照明綫路。为了北大港导洪用电,原有由南义兴庄至团泊洼的35仟伏輸电綫与东台子变电站出綫的10仟伏电綫接通。詳細情况見表3—19“防汛电力照明工程統計表”及图3—4“1963年天津市防汛照明供电綫路图”。
在整个施工中采取了按施工工序(运杆、刨坑、立杆、架綫、装灯)大流水交叉-次登杆作业的方法,大大提高了施工效率。
綜上所述,总計架設綫路长度为244.13公里,其中高压30.86公里,低压213.27公里,立杆4620基,装灯5,569盞,新装变压器32台,計容量1,805仟伏安。此外,为了备好事故电源,还配备了备用发电机10台,容量58.6瓩。全部綫路电源点26处,其中12处是电业直供配电电源,14处是接自用戶电源。
汛后,除自大紅桥至进洪閘的子牙河右堤、自进洪閘經小卞庄至万家碼头的独流减河左堤及由万家碼头經北大港北围堤至上古林的电杆留作通訊外,其他均已拆除。
二、通訊
8月上旬成立了独流减河、子牙河、北运河等各前綫指揮部。为了指揮灵活方便、密切前后方的联秉,迅速传递水情,必須建立一个完整的联絡通訊网路。
先后在市指揮部安装自动电話90部,100門磁石交換机1台、50門共电交換机1台,幷派出无綫电台到馬棚口、良王庄、大泊,以保持和市指揮部的联系。8月11日去良王庄、大泊、楊柳靑三条专綫架通,相继又架通去小卞庄的专綫。紧接着在子牙河右堤从大紅桥到进洪閘长約27.6公里的战綫上,每隔1公里架設电話1部,計架綫254对公里,装100門交換机1台。8月14日又开始自万家碼头經大洎至进洪閘約44公里的独流减河左堤,也每隔1公里架电話1部,共架710对公里綫路,装100門交換机1台。8月16日至8月18日又架通了由西橫堤至复兴門长达26.7公里第二道防綫上的电話綫路,每2.5公里設电話1部,幷在南运河桥、拖拉机厂鉄路桥和紀庄桥各增加1部,总交換机設于王頂堤村。至此,防汛通訊联絡网便基本建成。
之后,对上述通訊网路又进一步作了改善。当第二次洪峰到来之前,在各防汛前綫,抓紧时間进行了綫路維修、綫条升高、木杆加固、查修障碍等工作,幷增設了由市防汛指揮部通往省和各前綫指揮部的专綫計19条;同时还采取了有綫电話、无綫电报和无綫电話三套設施同时装备的保险措施。这样,便保証了市防汛指揮部的通訊联絡四通八达,暢通无阻。
根据前綫指揮部的要求,还逐步調整了通訊网的結构。子牙河前綫指揮部除設有100門磁石交換机外,各区指揮部也各装設30門磁石交換机1台,区以下所属机构装設分机;随即在独流减河前綫指揮部也作了同样的調整,幷将小卞庄的专綫更換为100門磁石交換机,又在万家碼头設立了50門磁石交換机1台。这样,就形成了由市指揮部到前綫指揮部及其所属单位的三級輻射网,从而使防洪斗爭的指揮更为便利。
分洪导流工程开始后,又先后在赵連庄、独流减河右堤、上古林等地增設了通訊联絡网。
經过一个多月的奋战,在整个抗洪战綫上,共装設了自动电話90部,专綫64条,750門磁石交換机14台,50門共电式交換机1台,架綫总长約达2,310对公里,派出了无綫电台30台次(步談机11套)。这一四通八达、暢通无阻的通訊联絡网,在抗洪斗爭中发揮了重要作用。
詳細綫路見图3—5“1963年天津市防汛通訊綫路图”。