管涌怎么抢——“堵压滤排”实战角丰圩

引言

引言

2024年7月3日上午，江西省鄱阳县角丰圩桩号9+100处发生管涌险情，经反滤围井处置后，当晚险情急剧恶化，涌水势头猛烈且伴随大量泥沙。此后向堤脚发展并出现集中渗漏状管涌群，堤身出现变形，堤顶部分下沉，路面出现裂缝，大堤安全岌岌可危。

面对极为棘手的堤脚区域高水头大流量管涌群，江西水利各级防汛专家临危不乱，根据险情发展沉着应对，步步为营，通过综合应用粘土堵渗、卵石压脚、分级反压（滤）等系列技术措施，打出一套教科书级的 堵、压、滤、排 “组合拳”，最终化险为夷。

该案例对堤防险情处置具有较好的借鉴指导意义。本文通过对现场抢险人员进行访谈，并收集了影像和总结资料，力争最大程度还原抢险过程，从技术上科普堤防抢险知识的适用情况，同时对全体抢险参与人员的辛勤付出致以敬意。

01 初战

沙袋消杀，强筑围井

水情： 2024年6月中旬开始，江西省持续受到强降雨袭击。受鄱阳湖流域五河及长江来水共同影响，鄱阳湖水位迅速上涨，湖区站点相继超出警戒水位。6月27日，标志性水文站星子站超过19.0米警戒水位，7月2日8时，超出警戒水位2米并持续上涨，湖区圩堤防汛压力陡增。

▼ 绘图：雷声

工情： 角丰圩，位于江西省鄱阳县饶州街办，东临乐安河，北接饶河，西南毗邻鄱阳湖，形成四面环水的江心圩堤格局。堤线总长12.0km，保护面积10.2km 2 ，保护耕地面积1.08万亩，无人口居住，属单退圩堤。面对迅猛上涨的水位，鄱阳县严格按防汛预案要求组织人员巡堤查险。

▼ 绘图：吴雅珍

7月3日上午，巡查员发现泡泉险情

险情位于距内堤脚约15米的水塘内。

▼ 摄影：祝杰

街办立即调用小船、挖掘机和物资，组织人员抢险。

▼ 摄影：祝杰等

▼ 供图：饶州街办

注：

管涌。 也称翻沙鼓水，在鄱阳湖区称为泡泉，是堤身或堤基土壤颗粒在水压力下被冲刷带走的现象。管涌是土质堤坝最常见的险情，也是堤坝决口的主要原因之一。

▼ 来源：江西省水利学会

管涌机理图

7月3日下午，建成并加固反滤围井

反滤围井筑好后，根据险情的发展进一步加高加固。

▼ 摄影：祝杰

注：

反滤围井。 也称减压井，是处置管涌险情最常见、最有效的应急措施。处置时，在管涌点周边用不透水的粘土装袋围一井圈，称为“围井”。抬高围井水位，可以减小上下游水头差，起反向减压的作用，故又称为“减压井”。在围井内依次铺填粒径由细到粗的粗砂、砾石（瓜子片）、卵（碎）石、块石等，可把渗出水的泥沙反向过滤在铺填的砂石层中，使渗水自由排出，故称之为“反滤层”。

▼ 来源：见图

反滤围井原理图

7月3日22时，险情恶化

管涌迅速发展扩大，出水量较大，水势凶猛，并夹带大量泥沙。

▼ 摄影：胡新潮

抢险人员用挖掘机倾倒砾卵石,但立即被冲走。

▼ 摄影：胡新潮

专家组赶赴现场联合会商，初步分析为堤基管涌。

▼ 视频来源：央视

注：根据堤坝发生的位置，管涌可分为堤身管涌和堤基管涌。堤基管涌由于涌口距离堤脚远，发现时往往已发展了较长时间，处置难度较大。本例管涌从堤脚远处塘沟基础内涌出，但是从堤身还是堤基发展而来，需汛后进一步勘查确定。

抢险方案调整为用编织袋装满砾卵石，通过挖掘机运送倾倒至涌水口，消杀水头、控制水势。

▼ 摄影：张志林

同时以出水口为圆心，迅速采用编织袋装土扩大反滤围井，围井直径8米左右，井内填砾卵石反滤压盖。

经过近3小时的奋力抢险，1号围井形成，管涌初步得到控制。

▼ 摄影：张秀峰

7月4日2时多，出现管涌群

1号围井内出水突然减少，但堤脚附近冒出多个管涌，呈集中渗漏状，大流量浑水。

注：出水突然减少，表明泥浆被过滤后淤塞在围井内，渗水无法排出，涌水向周边薄弱区域扩散。因此在抢险过程中，要根据实际情况设置反滤层厚度，确保渗水快速排出。

经专家组会商后，决定调用外湖待命的抢险砂石船，用皮带机将砾卵石直接输送至堤脚管涌附近，挖掘机配合压盖。

▼ 摄像：廖冬芽

期间多次压盖多次涌水（间歇性），一直加高至不冒水。此后1号围井内继续大流量出水，呈分散分布，浑浊状。

02 再战

粘土堵渗，卵石压脚

7月4日5时，堤身发现变形

堤顶明显下沉约0.4米，上游护坡砼预制块出现错位，勾缝部分开裂，护坡与路肩梁间亦裂开。

▼ 摄像：廖冬芽

堤顶内堤肩沿堤轴线出现长约30米的裂缝，最大缝宽8厘米，堤顶砼路面多处出现裂缝。

▼ 摄影：张秀峰

持续观察发现，堤身变形仍在发展，表明堤基大量沙土被管涌带出，险情态势再次往不利方向发展，堤坝岌岌可危！

注：如果管涌处置不及时，发展会非常迅速，当堤身或堤基大量沙土被带走后，形成空洞，堤坝会突然塌陷，甚至溃决。

▼ 管涌决堤试验 ^[1]

专家组紧急会商后，决定采用三项措施。

一是迎水面填粘土培厚封堵，抛填前坡面铺设彩条布，底边卷扎卵石沉底，防止高位渗漏。

▼ 摄影：张志林

二是背水面砾卵石压脚固坡。

▼ 摄影：张志林

三是在1号围井补填反滤料。

▼ 摄影：张志林

注：

粘土封堵。 粘性土含沙粒少，碾压后水分不容易通过，具有较好的止渗作用。抢险时直接在临水面倾倒粘土，可以封堵渗水口，加厚堤身断面。

压脚固坡。 由于堤身、堤基沙土被大量带走，堤身已开始塌陷变形，极易滑坡失稳。此时在背水坡铺盖自重大、透水性强的砾卵石，可以起防止滑坡，快速排水的压脚固坡作用。

现场紧急集结抢险队员，调运粘土、块石、砾卵石、粗砂、瓜子片碎石等抢险物料，安排挖机6台、运输车辆82台、2000吨位的大型运输船只15艘等机械设备。

▼ 摄影：史广跃

防汛专家在高温下指导抢险

注：

鄱阳湖地处低洼地区，水位受江西五河来水和长江顶托影响，汛期水位一旦上涨，退水往往非常缓慢，有时甚至数月之久。进入7月份后，副热带高压基本控制全省，湖区进入睛热少雨、无雨的季节，此时天气极为炎热，战高温、斗酷暑，戴草帽防汛是鄱阳湖区的特点。

7月4日晚至7月5日早，开始渗红水

堤脚压盖坡脚渗出红色粘土水，证明迎水面培填的粘土已逐步充填堤身渗漏通道。

▼ 摄影：张志林

▼ 摄影：夏涵韬

7月5日11时，堤脚高位出水点已无渗水

经深挖检查，原浅挖即冒水的高位出水点，已无水冒出，表明溢出点开始下降。

▼ 摄像：张秀峰

▼ 来源：上饶电视台

03 终战

分级减压，险情解除

7月5日17时，再次新增管涌

1号围井旁边水塘出现一处较大管涌。

▼ 摄像：胡永林

利用挖机运送砾卵石压盖。

▼ 摄像：胡永林

7月5日17时20分始，围井险情反复

1号围井内水干涸，半小时后又逐步渗水。23时开始大量涌水并挟带泥沙，持续补填反滤料。

▼ 摄像：史广跃

7月6日8时，围井间歇性喷涌

商定扩大1号围井范围并加高，并在外围新筑减压堤蓄水反压（“养水盆”），通过抬升盆内水位，形成两级减压。

▼ 防汛专家邓彪现场绘制草图

“养水盆”堤高2.5m，顶宽4 m ，内坡粘土防渗。

注：

蓄水反压， 俗称“养水盆”，通过在涌水口用土袋抢修较大面积围井，利用壅水反压减小上下游水压力差，制止涌水带沙，子堤不设排水管，视情况盆中可不设反滤层。

▼ 摄像：史广跃

▼ 摄影：史广跃

堤迎水坡继续填土培厚,背水坡砾卵石压脚固坡。

▼ 摄影：夏涵韬

此后1号围井出水涌沙有所反复，及时补填反滤料。

7月7日16时后，险情得到基本控制

1号围井出水点高程和出水量逐步下降。

7月8日开始，险情解除

每隔1个小时采集围井渗水，定期观测含沙变化，发现沉淀沙已极少。此后外河水位持续下降，险情解除。

▼ 摄影：刘智

04 点评

堵压滤排，组合发力

管涌险情的处置，使用最多的是反滤围井。但在本例中，因圩堤高水位运行，堤身长期浸泡，管涌上下水头高，险情持续发展，堤身出现变形，处置时从单一反滤围井，到堵、压、滤、排综合应用，最终化险为夷。

▼ 摄影：夏涵韬

堵。在临水面倾倒大量粘土，发挥了封堵渗水口，加厚堤身断面作用。

压。在堤身已变形即将失稳时，及时在背水坡脚铺盖自重大、透水性强的砾卵石，发挥了防止滑坡，快速排水的压脚固坡作用。同时围井和养水盆的分级应用，还发挥了较好的蓄水反压作用。

滤。管涌最大的危害是堤身、堤基大量沙土被带走，利用不同级配的反滤层可有效地防止沙土带走。

排。利用砂石料透水性强的特点，可快速排出渗水，防止进一步逼高堤身浸润线，堤内饱和土体范围扩大，堤身土体软化、物理力学性质变差，失稳风险进一步增大。

▼ 绘图：王萱子

断面示意图

05 经验

防早防小，精准施策

（1）迅速对症的抢险方案是处置核心

江西在历年实践中，各级水利和应急部门都会及时派送防汛专家驻守堤防进行技术指导。鄱阳县地处湖区，沿江滨湖乡镇防汛经验丰富。在应对本次险情时，当地第一时间采取有效措施初步控制了险情，此后在现场水利专家指导下制定科学合理的处置方案，发挥了关键的决策核心作用。

省级层面，研发了圩堤抢险远程会诊系统，根据圩堤风险程度下派专家组现场指导，并安排权威专家坐班远程会诊和指导。专家组一般为老中青三人，以老带新，定期轮换，实战练兵。在应对2024年江西修水流域超纪录洪水时，同一条万亩圩堤最多有4个省级专家组通宵指导抢险。

在本例中，当地抢险处置措施得当，各级防汛专家综合研判，及时改进抢险方案，最终力挽狂澜，角丰圩化险为夷。

▼ 供图：黄远金

7月7日、13日，防汛专家组换防交接

（2）精准周密的巡堤查险是排险基础

随着国家对水利的持续投入，堤防得到除险加固，管涌这一古老的堤坝险情，在汛期数量逐步减少。但由于江西堤线长、堤身多为沙性土、堤基地质情况复杂， 湖堤在长期浸泡下，管涌往往发生在塘沟、稻田、人工井、房前屋后等薄弱环节，尤其是在晚上和恶劣天气时。

通过人工巡堤第一时间发现并处置险情极为重要。从本例看，当地街办巡查员警惕地发现险情后，及时果断采取了正确措施，为后续抢险赢得了宝贵时间。

▼ 2020年8月7日，江西省水利科学院青年志愿者在九合联圩体验巡堤

（3）充足合理的物料储备是抢险保障

兵马未动粮草先行。堤防抢险涉及粘土、粗砂、砾卵石、块石，以及彩条布、编织袋等各种物资，不同的处置方案使用的物资不一样，要求抢险初期的黄金时段能 随调、随有、随用 ，而且运距不能太远，这对防汛预案物资备料要求提出了挑战。 在防汛关键期将物料储备以车代仓、以船代仓做法值得推广。

角丰圩四面环水，物资储备并不容易，整个抢险过程中物料消耗非常大，但险情处置过程中，可以做到源源不断地供应，极不容易。

▼ 摄影：夏涵韬

（4）高效运行的机械作业是救灾关键

工欲善其事必先利其器。以往防汛抢险都靠人力为主，子弟兵肩扛沙袋，体力消耗大，工作效率低。机械化作业速度快、效率高，能发挥关键的保障作用，但前提是防汛交通畅通，包括背水坡堤脚巡堤查险、抢险通道，不种树木、蔬菜。 江西将清障除杂、通道畅通写到防汛工作手册，并作为汛前检查内容。

本例管涌发生在池塘中，发现初期当地就能调用挖掘机长臂作业运输物资，几个人即完成围井施工，特别是在当晚压盖管涌发挥了显著作用，后续更是动用了大型运输船和大量机械设备施工。

▼ 摄影：史广跃

来源：江西省水利学会