发生洪水的原因

发生洪水的原因
发生洪水的原因

发生洪水的原因
黄河下游险工坝岸,在中常洪水时出险时常发生.给中常洪水时的防汛抢险带来很大的压力.
一、险工中常洪水出险的原因
（一）水流条件的关系
（1）乱石坝周边水流形态与冲刷坑深度.黄河下游乱石坝大多数是非淹没的下挑丁坝,丁坝对近岸水流流速场干扰很大,由于水流在坝前受丁坝所阻,迎水面水位升高,形成上回流及下降水流.下降水流与主流合并成为螺旋流,这是造成坝前冲刷坑的主要原因.下回流的形成是水流过坝时的扩散离解造成的,水流过丁坝以后,由于单宽流量和近底流速的加大,在最大底流速区形成冲刷坑.在丁坝上下游主流与回流的交界面附近,因流速的不连续或流速梯度的急剧变化,产生一系列旋涡,回流周边流速较大,在丁坝上下跨脚部位冲刷.从掌握的根石探测资料分析,在中常水位,流势顶冲坝岸时,根石冲刷深度在根石台顶以下1.3-16M左右.冲刷坑的形成是中常洪水出险的重要原因.
（2）高含沙水流对乱石坝根石的影响.由于黄河是多泥沙河流,高含沙水流其流变特性发生了变化,二相流变成均质流.当水流深度增大时,河床质变得容易起动,造成高滩深槽,部分河段主槽缩窄,单宽流量加大,水流集中冲刷力增强,坝前冲刷坑就比较深.
（3）弯道环流的影响.由于弯道环流作用,使得凹岸冲刷较重,凸岸淤积,黄河下游大都是受人工建筑物控制的河弯,水流因受离心力作用,对工程冲刷力加强,促进根石走失.
（4）横河斜河影响.横河斜河使水流顶冲坝垛,造成根石走失,抢险的机遇较多.
（二）根石断面的影响
（1）根石断面不合理.乱石体大部分堆积在根石上部,形成上宽下窄,头重脚轻的现象,这种情况对坝体稳定极为不利,很容易出险走失.
（2）根石外坡凹凸不平.外坡不平会造成水流翻花搜淘,增大水流强度,促使河底淘刷,影响根石稳定.
（3）根石断面坡度陡.坡度越陡下降水流的冲刷作用越强,冲刷坑越深,易造成根石严重走失.
（三）块石粒径的影响
由于块石较小,坝前的流速大于根石起动流速时,块石从根石坡面上,就会被一块一块地揭走,造成揭坡.
（四）工程布局的影响
工程布局不和理,坝档过大造成上游坝掩护不了下游坝形成回流,甚至出现主流钻挡,冲刷坝尾出现大险.还有个别坝位突出,形成独坝抗大溜,造成水流翻花,淘根刷底,坝前流速增大,水流冲击力超过根石起动流速,被大溜冲走块石,造成根石走失,出现大险.
（五）施工方法的影响
（1）在险工加高改建时,把原有的根石基础埋在坝基下,往外从新抛投根石.即使过去已经稳定的根石,也会从新坍塌出险.
（2）加抛根石不到位.在大溜顶冲情况下,居高临下在坝顶上投抛散石,会造成大量块石被急流卷走,一部分则堆积在根石上部,也不稳定.这样不但造成浪费,很难有效缓解险情,很可能会增加险情,造成大的坍塌.
（3）旱地施工,加固根石时,泥土石块混合,一旦着流,根石易走失.
二、险工出险的防护措施
（一）根石走失,是险工坝岸出险的主要原因之一.而根石坡度过陡又是造成根石走失的主要原因.根石的坡度决定于流速的大小和石块的重量,根石的稳定坡度约为1：1.3-1：1.5,根石坡度愈缓,冲刷坑愈浅,同时冲刷坑距根石坡脚也愈远.应采用较大的块石和采用新的固根技术.
（二）要防重于抢,讲究方法
为争取防守主动,各险工坝岸要加强日常工程管理,及时探摸根石,适时予以补充.从掌握的资料分析,根石断面形态多为上陡,下部较缓,中间凹,即断面中间部分坡度最陡,根石缺失严重部位位于中常水位以下3-4米处.加固根石应注意以下几点：首先,应根据缺石部位,采取不同的补根方法.对于老工程已经有相当根基,应首先稳脚补坡.围护根石底部,应用铅丝笼镇脚,补坡抛根时用大块石,按先远后近,先深后浅,先上游后下游的顺序进行.其次,应抛石到位.在抛石过程中要边抛边探摸,一次到位.最后,是在枯水季节,对水上根石部分要全面进行整修,清理浮石,粗排整平.
（三）查险和险情抢护
（1）险工工程管护人员必须作到四个方面.一对所管护的坝岸基础情况心中有数,每道坝岸的修建时间、坝下土质、探摸根石断面,历次抢险情况、用料多少、抢护方法等都要建立档案,特别是要建立健全岗位责任制,作到经常探摸根石,雨季及时排除坝面积水等.二对河势变化情况心中有数.注意河势变化趋势,那些坝可能靠大溜,预估可能出现的险情,要注意落水过程的变化.三对险情的判断心中有数.如在查险时,发现坝身出现裂缝,要尽快查找原因,注意观察险情发展变化,及时上报处理.如在查险时听到水下根石有连续响声,说明根石在滑动走失,出现这种情况要认真分析,作到抢早抢小,警惕出大险.四抢护方法要心中有数.出现险情后,要能够根据情况采取必要有效的措施.
（2）关于抢护方法：一坝基础土质.如沙土底,险情表现多为慢蛰,故可以抛大块石和柳石枕,上面要有块石或石笼压枕,避免栽头前爬,一定要使用铅丝笼镇脚.如格子底,易出现猛墩蛰险情,所以要注意多使用柳石枕,上压大块石或石笼.二出险部位.如上跨脚出险,此处溜急,根石走失严重,应采用抛铅丝笼.如下跨脚出险,此处属回流淘刷,可用柳石枕、土袋枕,上压铅丝笼或大块石.若大面积坍塌,也可用柳石搂厢,层柳层石、抛枕护根,压石笼和块石.如坝前头出险,可用铅丝笼围护.如有揭坡现象,可用大块石或小体积石笼压补根石坡.若出险段较长,根石走失严重,可采取“抢点、抢线”的方法,先用铅丝笼、柳石枕集中抛护一点或数点,逼溜外移,以缓解险情,以后在根据料物和险情再补档固根.抢护点的宽度一般在10M左右.