加拿大堤防工程檢查維護(hù)模式與啟示

1、加拿大堤防工程檢查維護(hù)模式與啟示馬政委1 馮延海2 王建國1 耿艷春1（1.濱城黃河河務(wù)局，山東 濱州 256600；2.山東黃河河務(wù)局，山東 濟(jì)南 250013）1 前言在加拿大，防洪工程管理基于一系列的指南與法規(guī)。所遵循的指南包括防洪工程檢查指南、堤防運(yùn)行維護(hù)手冊、防洪工程管理指南、保護(hù)公共安全和環(huán)境防洪工程內(nèi)植被管理指南、洪水設(shè)計與響應(yīng)指南等；而適用于防洪工程的法規(guī)是多方面的，如堤防維護(hù)法、水法、加拿大漁業(yè)法、土地法、森林法、航運(yùn)水域保護(hù)法、環(huán)境評估法、地方政府法、應(yīng)急方案法等。這些指南和法規(guī)所組成的基礎(chǔ)確保了防洪工程管理的規(guī)范化和科學(xué)化，這種規(guī)范化和科學(xué)化尤其表現(xiàn)在堤防檢查和維護(hù)中。2

2、 檢查經(jīng)常的定期檢查對于在出現(xiàn)大問題前鑒別出需要維修的區(qū)域是必要的。 檢查和維護(hù)都要求維持防洪體系的可靠性。堤防檢查在加拿大可分為定期檢查和特殊檢查。年度檢查應(yīng)當(dāng)在大流量季節(jié)的洪水危險“敏感月份”之前及早完成，以便有充足的時間在可能發(fā)生的大洪水之前完成所有需要做的工作。特殊檢查在高水位或低水位期間，洪水或地震發(fā)生后，以及為了應(yīng)對諸如暴雨、河道淤積或退化、冰或漂浮物堵塞等特殊情形而實(shí)施。所有檢查應(yīng)當(dāng)先確定日程，再附諸實(shí)施，后記錄備案。2.1 檢查時間安排堤防是一個動態(tài)建筑物，由承受各種可能導(dǎo)致?lián)p壞和失事風(fēng)險的應(yīng)力的材料構(gòu)成。一個用來觀測、記錄和報告防洪體系的檢查方案應(yīng)當(dāng)自工程建設(shè)時開始實(shí)施，定期

3、地持續(xù)貫穿于工程的運(yùn)行過程。堤防系統(tǒng)的有效管理包括一年中與來水情況相符的多次檢查。2.1.1 定期檢查年度檢查為了有目的地進(jìn)行日常維修，堤防管理部門應(yīng)當(dāng)每年對堤防系統(tǒng)至少進(jìn)行一次詳細(xì)檢查。這種檢查應(yīng)當(dāng)在大流量季節(jié)前安排好并要及早完成，以便有充足的時間在可能發(fā)生的大洪水之前完成所有需要做的工作。該項(xiàng)檢查應(yīng)當(dāng)注明和記錄可能影響防洪體系運(yùn)行所有狀況。低水位檢查該項(xiàng)檢查應(yīng)當(dāng)在每年當(dāng)河水或海潮達(dá)到它們本年度最低水位時實(shí)施，在此期間，堤身和護(hù)岸外露，使得檢查非常容易。2.1.2 特殊檢查在一年中的其他時間，為了監(jiān)控和應(yīng)對諸如暴雨、冰塞、人為破壞事件、上堤或近堤建設(shè)行為等特殊情形，特殊檢查可能是必需的。建設(shè)

4、行為應(yīng)當(dāng)被觀測以確定其遵循了公認(rèn)的工程慣例（壓實(shí)、截滲墻布置等）。應(yīng)當(dāng)保存關(guān)于做了什么，誰做的，以及投資等方面的記錄，這些信息在將來出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性故障應(yīng)提供證據(jù)時可能是必需的。高水位巡邏檢查巡邏檢查應(yīng)當(dāng)在高水位期間實(shí)施以監(jiān)控防洪工程的運(yùn)行，并且要注重對由于增加的水壓力（滲流、冒水翻沙等）、增大的材料侵蝕可能性、以及增大的超高減少機(jī)率（從水尺讀數(shù)觀測到）所引發(fā)問題的及早探測。在高水位期間，測點(diǎn)的水尺應(yīng)當(dāng)被定期觀測并記錄讀數(shù)，以便于評估不斷變化的狀況并用作今后的參考。堤防巡查的頻率應(yīng)當(dāng)隨著流量或水位接近于臨界狀態(tài)而增加，并且應(yīng)當(dāng)在水位距堤頂不足1m時不間斷巡查。對于能夠預(yù)示防洪體系任意部位弱化或故障的

5、任何狀況或事件，巡查人員都要觀測、標(biāo)記、記錄并上交報告。洪水后檢查與評估洪水過后應(yīng)當(dāng)對防洪工程進(jìn)行檢查。應(yīng)當(dāng)在大流量過后獲取一個沿堤線的完整高水位剖面，用來評估堤頂高程和超高值。應(yīng)當(dāng)注意河道的變化，不僅要注意靠近防洪工程的河段，而且要注意上下游諸如新出現(xiàn)木塞、河床淤積（砂礫沉積）和退化、削弱或破壞的位置和區(qū)域。地震后檢查這種類型的檢查應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)氐膽?yīng)急方案相結(jié)合。應(yīng)當(dāng)迅速開展對于整個防洪體系的初步全面評估，以確定工程還需要什么級別的保護(hù)，以及是否還有次生破壞的直接危險（例如，下次的高潮會漫頂，導(dǎo)致大面積洪水泛濫）。當(dāng)直接威脅被確定并發(fā)布后，對于整個堤防和防沖工程的詳細(xì)檢查應(yīng)該展開，單個建筑物的功

6、能應(yīng)當(dāng)被隨之詳細(xì)檢查。因?yàn)閾p害不會被輕易地觀察到，由一位有適當(dāng)資格的專業(yè)工程師對系統(tǒng)進(jìn)行一次詳細(xì)的檢查和評估可能是明智的。提前鑒別出趨于地震破壞的區(qū)域會有助于事后的評估。2.2 檢查方法與設(shè)備2.2.1 堤身檢查檢查堤身的通常方法是同時沿著堤肩和背河堤腳走，以便于清晰地看到整個表面區(qū)域。3至10m距離內(nèi)的細(xì)部通?？梢员豢吹?，這取決于表面的光潔度、植被或其他地表?xiàng)l件。對于后撤式堤防來說，臨河堤腳的檢查采用與背河堤腳相同的方法，然而，對于沒有防沖結(jié)構(gòu)的臨河側(cè)堤防，直接在眼前的水面之上沿著堤坡行走有冒險性，而利用船來做可能會更有效。2.2.2 防沖工程檢查多數(shù)類型防沖工程的結(jié)構(gòu)使得在其上行走困難并有

7、些危險，而利用雙筒望遠(yuǎn)鏡從河對岸觀測或者從船上做近距離觀測是必要的，這會更易于鑒別問題。2.2.3 檢查設(shè)備設(shè)備需求隨著檢查的類型和所預(yù)料的現(xiàn)場條件而變化，設(shè)備需求可包括以下幾類，如表1 所示。表1. 堤防檢查設(shè)備需求類別用途手持水平儀校核高程和高度 (近似的)傾角儀測量傾斜度卷尺測量外觀或異常尺寸繞線式測距儀測量較長距離巖石錘混凝土或巖石質(zhì)量以及管道腐蝕聲探鐵鏟小清理, 取土樣探針 (鋼釬)探測潮濕、松軟的區(qū)域，落水洞和空隙桶和計時器測量滲流和其他水流速率。彎刀清除小的灌木測深繩或測深尺測量水深雙筒望遠(yuǎn)鏡跨河檢查防沖工程照相機(jī)制作圖像記錄水樣容器盛水樣樣品袋盛土或巖石樣品水準(zhǔn)儀、桿和三腳架獲

8、取準(zhǔn)確的高程和高度記錄夾和記錄保存材料記錄檢查觀測結(jié)果全球定位儀測量目標(biāo)的位置2.3 檢查項(xiàng)目所有檢查都由堤防主管機(jī)構(gòu)來實(shí)施，檢查報告應(yīng)當(dāng)被保留，以用于今后參考或者按照堤防維護(hù)法規(guī)定進(jìn)行檢查。堤防檢查項(xiàng)目如表2所示。表2. 堤防檢查項(xiàng)目序號項(xiàng)目示意圖觀測要點(diǎn)原因危害堤身問題鑒別指南1超高損失/漫頂 高水位水面輪廓線在超高允許范圍內(nèi)。 坍塌、落水洞、滑坡的跡象。 河床淤積抬高 河道堵塞，如浮木，冰塞等。 堤防沉降。 降低超高而造成了漫頂隱患。2沉降 堤頂或堤坡表面不平順。 周邊稍傾的碗狀坑洼。 筑堤材料的內(nèi)部侵蝕。 風(fēng)或水流的長期侵蝕。 施工活動不規(guī)范，筑堤材料壓實(shí)不夠，筑堤材料中含有機(jī)物質(zhì)。

9、堤基固結(jié)。 形成結(jié)構(gòu)上的薄弱區(qū)域。 沉降導(dǎo)致超高減少而造成漫頂隱患。3落水洞 堤防表面的孔洞。 周邊豎陡的桶狀坑洼。 動物洞穴 滲流管涌或排洪口管道破洞所導(dǎo)致的內(nèi)部侵蝕基礎(chǔ)問題，如腐爛的樹樁或其他木片。 通過縮短滲徑長度而削弱堤身。 為外部水流提供了入口。 會對車輛和行人交通造成危險。 可能是垮塌或失穩(wěn)的征兆。4滲流/管涌(濕潤區(qū)域) 渾濁不清的滲水。 滲水或濕潤區(qū)域靠近堤腳或位于堤坡上。 堤坡上或鄰近堤防處有局部的或茂盛的植物。 滲流速率的增加模式與以前不同。 通過壩身或基礎(chǔ)材料的水流過多。 外部水流通過裂縫、落水洞、動物洞穴或沿管道外表面進(jìn)入。 可能導(dǎo)致堤坡失穩(wěn)而發(fā)生潰堤。 混濁的滲水是可

10、能發(fā)生管涌的標(biāo)志，會導(dǎo)致基礎(chǔ)乃至整個堤防的管涌破壞。5冒水翻沙 在堤防背河側(cè)靠近堤腳或更遠(yuǎn)處水流上涌。 水流上涌可能會形成錐形的“火山”。 在高水位狀態(tài)下，基礎(chǔ)材料中的沙子或礫石軟弱夾層被水壓力沖出。 穿過堤基的集中滲流通道或管路已形成。 可能是管涌的早期跡象。6干燥/干縮裂縫 沿堤防隨意分布的蜂窩狀裂縫 筑堤材料隨著天氣的濕干變化而膨脹和收縮。有的堤防填料顆粒過細(xì)或壓實(shí)不夠。 為表面水流提供了入口而會使堤頂土料飽和。 會影響堤頂在濕潤天氣條件下的耐久性。7橫向裂縫 裂縫垂直于堤防長度方向橫跨堤頂延伸。兩相鄰堤段間的不均勻位移。 堤防或堤基材料不穩(wěn)定。 不均勻沉降。 為表面水流提供了入口。 形

11、成結(jié)構(gòu)上的軟弱區(qū)，會導(dǎo)致進(jìn)一步的位移或破壞。 會形成滲流通道和管涌破壞隱患。8縱向裂縫 裂縫大體沿平行于堤防長度方向延伸。 基礎(chǔ)或堤防內(nèi)的不均勻沉降。 堤坡破壞或堤防滑動的初始階段。 可能失穩(wěn)。 將來會導(dǎo)致移位或潰堤防（決口）為加速移位的表面水流提供了入口。 往往會減少堤頂?shù)挠行挾取?堤坡矢穩(wěn) (滑動或脫落) 堤坡上的置換材料。 沿堤坡或堤腳的凸出部分。 凸出部分以上的區(qū)域出現(xiàn)裂縫或陡坡。 經(jīng)探測凸出部分過于潮濕或松軟。 弓型裂縫 (開始滑坡) 沉降的跡象。 滑坡 (淺層或深層) 冰塊碰撞或風(fēng)浪侵蝕形成陡坡。 陡坡不能承受侵蝕。 堤防土料在高水位時變飽和后隨之水位快速下降。 堤坡對某類堤防土

12、料來說太陡而不能自由排水。 直接威脅堤防的整體性，可能會決口。 為加速移位的表面水流提供了入口。 往往會減少堤頂?shù)挠行挾取?0外表侵蝕與車轍 土料從堤防表面損失的跡象。 車轍, 動物蹤跡。 堤防表面的缺痕。 堤頂水坑。 牲畜或人類通行。 易侵蝕土料上的地面徑流。 引發(fā)進(jìn)一步的侵蝕。 會減小橫斷面寬度并削弱堤防強(qiáng)度。11違規(guī)建設(shè)與違章行為 堤防土料被挖動或取走。 緊靠堤防新建池塘、鉆孔或挖地基。 未經(jīng)通知的或非法的建設(shè)活動。 一項(xiàng)個體違章行為會使其他的競爭制度打折扣。 會阻塞或妨礙通行。 往往會掩蓋一些缺陷：如在一個新設(shè)或維修的管道周圍的密實(shí)度差的填筑土料，從而加大滲流的機(jī)率。 會引發(fā)冒水翻沙

13、或減小堤頂寬度的滑塌。 會引發(fā)冒水翻沙和管涌潰堤。12無控制的植被生長 植被使裂縫、滲流或其他問題的檢測不清晰。 缺乏維護(hù)。 根系會提供滲流通道。 腐爛的根系削弱堤防強(qiáng)度。 會阻礙應(yīng)急通行。 為非穴居動物提供棲息地。大風(fēng)搖晃或挖樹根會形成坑洞和薄弱點(diǎn)。13動物/鼠類活動 鼠類洞穴與地道。 動物蹤跡 倒伏的樹木 (海貍活動) 包括河岸海貍在內(nèi)的穴居動物。 會削弱堤防強(qiáng)度，導(dǎo)致落水洞和管涌。 如不檢查會對交通通行造成潛在制約。防沖工程問題鑒別指南1壩腳沖刷 壩坡亂石走失。 壩腳處亂石開始走失。 壩坡破壞。 壩腳處渦流。亂石壩腳設(shè)計不夠或石料粒徑不足。 由于形成木塞、冰塞、河床質(zhì)的變化或人為障礙，造

14、成水流沖擊的角度發(fā)生變化。 防沖材料走失，露出抗沖能力差的堤防土料，可能會造成決口。2灘岸堆積 壩坡上的亂石坍塌而形成高度接近于水平面的水平灘。 風(fēng)浪作用移走部分的亂石坡，并將其堆積到壩坡之下的更遠(yuǎn)處。 亂石粒徑不足。 防沖材料走失，露出抗沖能力差的堤防土料，可能會造成決口。3陡坡 亂石被破壞并滑下壩坡。 亂石材料破裂、散裂。 亂石壩坡過陡。由于冰凍、風(fēng)浪作用、內(nèi)部侵蝕或局部沉降，亂石下的墊層（反濾料）被移除。 亂石滑向壩坡下部，導(dǎo)致形成能夠減小堤防斷面寬度的陡坡。4河道流勢變化 河道流勢的顯著變化。 堤防受沖區(qū)域的變化。 附近的河道障礙物。 滑坍。 冰塞和木塞。 砂礫堆積。 人為障礙。 河道

15、彎度自然變大或直道的形成。 額外的侵蝕力作用于現(xiàn)有的防沖工程上，加大了其破壞的機(jī)率。 水流直沖防洪體系中以前不經(jīng)受侵蝕的堤段，如果未經(jīng)裹護(hù)，會導(dǎo)致堤防土料的迅速流失。 水流包抄位于上游末端的現(xiàn)有防洪工程。5河床刷深 靠近或大體平行于防沖工程的河道沖刷。 位于突兀部位的亂石。 河道水流和高水位的變化。 在靠近堤防的河段挖深河床。 壩腳防護(hù)設(shè)計或建設(shè)不足。 防沖材料易被破壞而垮塌，造成河岸外露。6水流包抄 河水侵蝕硬點(diǎn)或壩基截滲槽的上游。 防沖體向上游伸展的長度不夠。 防沖體沒有伸展到位于上游末端的硬點(diǎn)。 上游關(guān)鍵點(diǎn)薄弱 (設(shè)計不足)。 河道流勢突然變化。 防沖材料迅速流失只留下不抗侵蝕的堤防土料

16、。 將無防護(hù)的土料暴露于侵蝕外力下。7漫灘侵蝕 減少的河岸面積。 漸進(jìn)侵蝕。 由于河道水流的變化，堤身到河道的距離減小。 河道彎度自然變大。 在逆流區(qū)缺乏侵蝕防護(hù)。 威脅堤防穩(wěn)定。 破壞堤防。8冰和浮木 河岸邊坡上移位的亂石塊，亂石內(nèi)的空洞。 亂石破壞。 連根拔起的樹木沖擊堤防 由于流冰和浮木的作用力而損壞防沖工程。 移動的冰塊磨擦或移動亂石。 削弱或徹底損壞防沖材料。9退化(風(fēng)化) 亂石材料瓦解。 亂石材料的裂縫、散裂、破碎。 用巖石錘檢測時發(fā)出空洞聲。 風(fēng)浪作用和流冰的凍融循環(huán)往往會加快防沖材料的化學(xué)或機(jī)械性退化。 防沖材料的大面積弱化使剩余的堤防土料更易被侵蝕。10無控制的植被生長 遮蔽

17、檢查的植被。 壩身上大的植物和樹株。 亂石上連根拔起的樹株。 橫在堤防上被風(fēng)吹倒的樹株。 缺乏有序的植被管理。 維護(hù)程序不足。 會遮蓋可能存在的嚴(yán)重問題。 當(dāng)受風(fēng)吹、流冰和高水位作用時，根系發(fā)達(dá)的大樹會帶出大量的防沖材料。 為非穴居動物提供棲息地。地震后問題1地震損害 土體滑塌。 堤防上高程較低處凸起。 地基液化。 土體倒塌。 堤防裂縫。 損壞附屬工程。 地震活動。 可能對防洪體系造成大面積破壞。 如果破壞廣泛，在高水位狀況出現(xiàn)之前徹底修復(fù)是不可能的。 受潮汐影響的區(qū)域危害尤其大。 泵、閘或建筑物的功能。 損害可能不會立即顯現(xiàn)。2.4 檢查記錄2.4.1 防洪工程檢查報告應(yīng)當(dāng)根據(jù)防洪工程檢查報

18、告書樣本準(zhǔn)備好一份年度檢查結(jié)果書面報告，見圖1。頁碼. 文號. 防洪工程檢查報告堤防長度: 堤防: 河段: 檢查日期: 簽發(fā)人: 防洪工程狀況報告如下:1.堤防: (道口, 路閘, 鎖, 植被生長, 砂礫面層, 高度, 坡面, 侵蝕, 動物洞穴，滲流，垃圾，戧臺,減壓井)2. 防沖工程: (石頭走失, 沉降, 滑塌)3. 需要做的工作:4. 附件 (如下) (示意圖、照片等.)5. 完成日期: 完成人簽名: 圖 1：防洪工程檢查報告樣式2.4.2 高水位巡查日志洪水期間，為了及早發(fā)現(xiàn)和處理各種缺陷，經(jīng)常性的堤防巡查是必需的，這些缺陷如果不經(jīng)探測，便可能會導(dǎo)致堤防失事。高水位巡查日志應(yīng)被堤防管理

19、機(jī)構(gòu)用來記錄所有這樣的檢查和采取的措施，其格式樣本如圖2所示。 高水位巡查日志日期： 檢查人： 開始時間： 結(jié)束時間： 1、水 尺 高 度 設(shè) 計 水 位 時 間 水 位水尺： 水尺： 2、背 河 滲 流 注釋/位置冒水翻沙 是 否 清水： 渾水： 管涌： 積 水 是 否 3、背 河 堤 坡 裂 縫 是 否 坍 塌 是 否 滲 流 是 否 4、堤 頂 通 暢 是 否 裂 縫 是 否 沉 降 是 否 落水洞： 超 高 是 否 5、臨 河 堤 坡 侵 蝕 是 否 堤身： 亂石： 失 穩(wěn) 是 否 水 下 是 否 6、需要采取的行動： 通知： 到（某人）： 時間： 參考系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)手冊。圖 2：高水位

20、巡查日志樣式3. 維護(hù)防洪工程必須維修以確保建筑物在洪水時期的適用性。維護(hù)應(yīng)當(dāng)糾正檢查中發(fā)現(xiàn)的所有問題和危害，包括控制在防洪工程近域的上部、內(nèi)部或穿越搞開發(fā)和建設(shè)，以確保維持工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)。通往堤頂、堤坡和鄰近護(hù)岸工程的道路必須維修，以滿足檢查和維修堤防、護(hù)岸以及附近防洪工程的需要。植被控制是維護(hù)的一個重要方面，因?yàn)橹参锏倪^分生長會遮蓋問題，而樹根會威脅堤防本身的穩(wěn)定性。堤坡上的植被應(yīng)當(dāng)由剪短的草合理組成，樹和灌木應(yīng)被清除。.3.1 堤防維護(hù)3.1.1 道路、護(hù)欄和路閘無論如何，道路應(yīng)僅限于授權(quán)的車輛通行。道路應(yīng)當(dāng)始終沒有障礙，因?yàn)榫o急事件可能隨時發(fā)生，而道路對于滅火、救援等可能是必需的。路閘

21、和鎖應(yīng)當(dāng)保持情況正常，且鑰匙好用。.3.1.2 堤頂、橫斷面和堤身為了發(fā)揮預(yù)期的防洪功能，必須維持堤頂高程和堤防橫斷面。堤頂高程防御設(shè)計洪水的預(yù)測水位，而橫斷面確保這些水位條件下堤防的穩(wěn)定性。堤頂應(yīng)當(dāng)起拱以利于排水和適當(dāng)?shù)乜刂浦脖?。每三至十年，?yīng)測一次堤頂剖面并與設(shè)計剖面進(jìn)行比較。任何低洼的部位都要通過增鋪碎礫石來抬高，然后沿整個堤頂按要求設(shè)縱坡以維持平整路面。堤防自身維護(hù)的一個重要方面是及早發(fā)現(xiàn)問題。3.1.3 植被控制植被是保護(hù)堤防免受由于降雨、水流和風(fēng)浪沖刷所造成表面侵蝕的最有效方法。大樹和灌木的根系會提供管涌通道而威脅堤防系統(tǒng)的穩(wěn)定性。管涌帶走土料而會導(dǎo)致堤防的結(jié)構(gòu)性破壞。因此，從防洪

22、的觀點(diǎn)來說，堤坡上的植被應(yīng)當(dāng)由剪短的草組成。大樹對堤防穩(wěn)定性造成額外的威脅，特別是當(dāng)大洪水期間堤防土體變飽和時。大風(fēng)和漫灘侵蝕會導(dǎo)致樹株傾倒而導(dǎo)致堤防土料被帶出和可能的堤防破壞，特別是在洪水和暴風(fēng)雨可能同時發(fā)生的沿海地區(qū)?？紤]到為環(huán)境和休閑娛樂提供機(jī)會以及割草成本，堤坡上的高草和小灌木在受控狀態(tài)下是可以接受的。植被應(yīng)恰在高水位季節(jié)之前進(jìn)行精心修剪，以便于能在水位升高時進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z查。樹株允許達(dá)到的直徑應(yīng)當(dāng)不大于兩英寸，大樹及其根系應(yīng)當(dāng)被清除挖掘并適當(dāng)回填，該項(xiàng)工作最好在預(yù)報洪水期過后再實(shí)施。3.1.4 動物洞穴動物洞穴會威脅堤防的穩(wěn)定性并導(dǎo)致較大的沉降和侵蝕。如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)了動物孔洞或洞

23、穴，這些孔洞和地道應(yīng)被徹底開挖并用合適的土料回填壓實(shí)。在這樣的區(qū)域，經(jīng)與當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)和野生動植物主管部門協(xié)商，對動物進(jìn)行誘捕可能是明智之舉。3.1.5 內(nèi)部排水安裝內(nèi)部排水系統(tǒng)是為了阻止會將土料帶出堤防而導(dǎo)致堤基乃至堤防管涌破壞的過多水流通過堤身。堤防系統(tǒng)的檢查應(yīng)當(dāng)鑒別潛在的嚴(yán)重滲流問題。對于嚴(yán)重的滲流問題，特別是當(dāng)觀測到滲水變得多泥時，便標(biāo)志著土料正在從堤防中流失，負(fù)責(zé)人員應(yīng)當(dāng)即刻通報以便在必要時立即采取處理措施。堤防維護(hù)的考慮事項(xiàng)總結(jié)于表3。3.2 岸坡防沖工程維護(hù)護(hù)岸工程安設(shè)在靠近河道的陡坡處以防止侵蝕使組成堤防的材料退化。防護(hù)工程由有棱角的爆破巖塊或亂石塊組成，這樣可以防止堤防中的細(xì)粒徑

24、材料由于主河道中快速流動的水流而退化。巖石的級配和粒徑?jīng)Q定于水流速度、風(fēng)浪強(qiáng)度及河岸坡度。護(hù)岸工程根據(jù)暴露于河道水流或風(fēng)浪作用中的程度和頻率而需要不同程度的維護(hù)。防護(hù)工程應(yīng)當(dāng)維持達(dá)到設(shè)計的坡度和厚度。亂石表面應(yīng)當(dāng)保持清除所有的樹株和灌木，因?yàn)閮A倒樹株的根系會掀動亂石使細(xì)粒徑的材料暴露出來，從而使堤防遭受嚴(yán)重的侵蝕沖擊。堤坡的破壞應(yīng)采用合適的土料填充壓實(shí)來維修，以恢復(fù)原始的坡度，然后再補(bǔ)充適當(dāng)級配的拋石。在堤防系統(tǒng)濕周范圍內(nèi)開始維修工作前必須得到MELP（環(huán)境、土地及國家公園部）的許可。對于已發(fā)生或正在發(fā)生嚴(yán)重侵蝕的集中侵襲點(diǎn)，在維修生效前對防護(hù)工程進(jìn)行重新設(shè)計可能是必需的，而技術(shù)上的建議可從M

25、ELP得到。防沖工程維護(hù)的考慮事項(xiàng)總結(jié)于表4。表3. 堤防維護(hù)需考慮事項(xiàng)匯總表項(xiàng)目組成重要事項(xiàng)維護(hù)活動道路、護(hù)欄和路閘時刻維持道路清潔護(hù)欄和路閘減少人為破壞，提供安全性，減少違章行為。僅限授權(quán)的車輛通行。維修道路、護(hù)欄、路閘等。確保鎖具情況正常，鑰匙好用。時刻保持道路清潔堤頂、橫斷面和堤身堤頂設(shè)防高程橫斷面和堤身（邊坡）滿足高水位條件下堤防的穩(wěn)定性用合適的土料對損壞和沉降進(jìn)行填充壓實(shí)。堤頂起拱以便排水。維修堤頂?shù)缆??？刂浦脖痪S修滲水問題。防沖工程維護(hù)見下節(jié)。不定時測量校核堤頂剖面。植被控制修剪的草皮防止表面侵蝕。高大植物和根系影響工程檢查，提供管涌通道而威脅堤防穩(wěn)定，還會帶走堤防土料并在洪水期

26、間形成漂浮物。修剪、割草與雜草控制。清除大樹和灌木。動物洞穴洞穴威脅堤防的穩(wěn)定性。開挖洞穴和地道，并用合適的土料回填壓實(shí)。阻止動物挖洞。內(nèi)部排水阻止過多的水流通過堤身。由于土料流失，管涌會導(dǎo)致堤防或基礎(chǔ)破壞。維修排水系統(tǒng)。安裝額外的排水系統(tǒng)。表4. 護(hù)坡護(hù)岸工程維護(hù)需考慮事項(xiàng)匯總表項(xiàng)目組成重要事項(xiàng)維護(hù)活動亂石或巖石邊坡有棱角的巖石層提供防護(hù)，免受由于高速水流和風(fēng)浪帶來的侵蝕。通過補(bǔ)充合適的巖石來維持設(shè)計的坡度、高程和厚度。維修滑坡、沉降、沖刷和土料流失。防止防護(hù)體末端淘蝕。植被控制植物和根系威脅防沖工程的完整性。清除防護(hù)區(qū)內(nèi)的植物。動物洞穴洞穴掏走防護(hù)材料而威脅邊坡穩(wěn)定性。徹底開挖洞穴和地道，

27、并用合適的土料回填壓實(shí)。阻止動物挖洞。堆積物和漂浮物堆積物會導(dǎo)致巖石材料被移出。清除被沖到邊坡上的堆積物、漂浮物、垃圾等。4 啟示從加拿大堤防工程檢查維護(hù)模式中，可得出以下對黃河工程管理有益的啟示。加拿大政府出臺的防洪工程檢查指南，對防洪工程檢查的時間、項(xiàng)目、記錄等做出了規(guī)定，確保了防洪工程檢查的規(guī)范性。目前黃河防洪工程檢查尚無技術(shù)規(guī)定可循，基層水管單位工程檢查的方式流于外觀，存在檢查不徹底，關(guān)鍵問題把握不準(zhǔn)的問題，很有必要出臺一套指導(dǎo)性技術(shù)文件來進(jìn)行規(guī)范。應(yīng)注重防洪工程檢查時間安排的科學(xué)性，根據(jù)流域內(nèi)水文、氣象條件的變化，抓住最能夠暴露問題的時機(jī)進(jìn)行檢查，如應(yīng)在低水位期和洪水后對工程進(jìn)行全面

28、詳細(xì)檢查。防洪工程檢查不可缺少必要的設(shè)備和技術(shù)手段。目前黃河防洪工程檢查的方法基本以目測和長、寬、高等簡單的尺度測量為主，不能做到由內(nèi)到外全面發(fā)現(xiàn)問題，有必要對基層水管單位補(bǔ)充配備傾角儀、測距儀、滲流儀、全球定位儀、檢查艇等需缺的工程檢查設(shè)備，使黃河防洪工程檢查做到準(zhǔn)確化、全面化、徹底化。防洪工程檢查應(yīng)以確保工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)突出對影響工程穩(wěn)定性和抗洪強(qiáng)度的問題的檢查鑒別，并與河勢觀測、汛期查險等防洪舉措有機(jī)結(jié)合。借鑒加拿大堤防維護(hù)法實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，為使黃河工程管理維護(hù)單位規(guī)范行使職能，遏制人為破壞和違章行為，有必要出臺相關(guān)法律將黃河水利工程維護(hù)納入法制化管理的軌道。應(yīng)認(rèn)識到防洪工程維護(hù)中植

29、被控制的必要性和重要性，在對黃河工程進(jìn)行綠化美化時，以植被不影響工程檢查、不威脅工程穩(wěn)定性為前提。防洪工程維護(hù)應(yīng)當(dāng)以工程檢查結(jié)果為依據(jù)，以維持工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，以對影響工程穩(wěn)定性和抗洪強(qiáng)度的問題的維修處理為重點(diǎn)。參考文獻(xiàn)1 Province of British Columbia, Ministry of Environment Lands and Parks (2000), Flood Protection Works Inspection Guide. Canada.2 Province of British Columbia, Ministry of Environment Land

30、s and Parks (2001), Dike Operation and Maintenance Manual Template. Canada.Dike Inspection and Maintenance Template in Canada and EnlightenmentMa Zhengwei1 Feng Yanhai2 Wang Jianguo1 Geng Yanchun1（1.Yellow River Bincheng Bureau，Binzhou, Shandong, 256600； 2.Yellow River Shandong Bureau，Ji Nan, Shando

31、ng, 250013）1 IntroductionIn Canada, management of flood protection works are based on a series of guidelines and Acts, the guidelines followed include Flood Protection Works, Inspection Guide, Dike Operation and Maintenance Manual, Guidelines for Management of Flood Protection Works, Environmental G

32、uidelines for Vegetation Management on Flood Protection Works to Protect Public Safety and the Environment, Flood Planning & Response Guide, etc . The legislation applicable to flood protection works are allround, such as Dike Maintenance Act, Water Act, Canada Fisheries Act, Land Act, Forest Act, N

33、avigable Waters Protection Act, Environmental Assessment Act, Local Government Act, Emergency Program Act, etc .The basis composed of such guidelines and Acts has been ensuring the standardization and scientificity in the management of flood protection works, which prominently represents in dike ins

34、pection and maintenance.2 InspectionFrequent periodic inspection is essential for identification of areas requiring maintenance before major problems develop. Both inspection and maintenance are required to maintain the dependability of the flood protection system.Dike inspection in Canada can be cl

35、assified into regular inspections and special inspections. Annual inspections should be completed prior to the flood hazard sensitive month of the high flow season and early enough to allow adequate time for any required work to be completed prior to possible flood events. Special inspections are co

36、nducted during high and low water events, after an occurrence of a flood or earthquake, and as needed to react to particular situations such as storms, stream channel sedimentation or degradation, ice or debris jamming events, etc.All inspections should be scheduled, conducted and documented.2.1 Sch

37、eduling InspectionsA dike is an active structure, constructed of materials that are subject to various stresses that may lead to deterioration and risk of failure. An inspection program to observe, record and report on the flood protection system should start during construction and continue on a re

38、gular basis throughout its operation. Effective management of a dike system involves inspections at several times of the year, coinciding with water events.2.1.1 Regular InspectionsAnnual InspectionsAt least once a year the entire diking system should be inspected in detail by the diking authority f

39、or routine maintenance purposes. This inspection should be scheduled prior to the high flow season, and early enough to allow adequate time for any required work to be completed prior to possible flood events. The inspection should note and record any conditions that might affect the performance of

40、the flood protection system.Low Water InspectionsThis inspection should be undertaken each year when the river water levels or ocean tides reach their lowest annual levels. During this period, areas of the dike fill and bank protection are exposed making inspection much easier.2.1.2 Special Inspecti

41、onsSpecial inspections may be needed at other times of the year to monitor and react to particular situations such as storms, ice jamming, reports of vandalism, or construction activity on or near the dike. Construction activity should be observed to confirm that accepted engineering practices are b

42、eing followed (compaction, placement of cut-off walls, etc.). A record should be kept of what was done, by whom, and the cost. This information may be needed to provide evidence should structural failures occur in the future.High Water Patrol InspectionsPatrol inspections should be carried out durin

43、g high water events to monitor the performance of the flood control works and emphasize early detection of problems resulting from increased hydraulic pressure (seepage, boils, etc.), increased potential for erosion of materials, and increased chance of reduced freeboard (observed from gauge reading

44、s). During high water events, local water level gauges should be monitored regularly and the readings recorded to assess changing conditions and for future reference. Dike patrol frequency should increase as flow and/or water levels approach critical conditions, and should be continuous while the le

45、vel is within about 1.0 m of the dike crest. The patrol crews are to observe, mark, record and submit reports for any conditions or occurrences that could signal a weakening or malfunction of any component of the flood control system.Post-Flood Inspections and EvaluationsInspection of the protective

46、 works should be undertaken after flood events. A complete high water profile along the dike should be obtained after significant flow events to assess the dike crest level and the amount of freeboard. Changes in the river channel should be noted not only for the reach adjacent to the flood protecti

47、on works but for areas both upstream and downstream such as any new locations of log jams, streambed aggradation (gravel accumulation) and degradation (gravel scour) areas, weakened or damaged areas.Post-Earthquake InspectionsThis type of inspection should be integrated with local emergency plans. A

48、 rapid initial overall assessment of the entire flood protection system should be undertaken to determine what level of protection it still offers and if there is an immediate danger of secondary damage (i.e. next high tide could overtop, causing widespread flooding). When the immediate threat is de

49、termined and addressed, a detailed inspection should be undertaken of the entire dike and erosion protection works. The functionality of individual structures should be checked in detail as follow up. A detailed inspection and evaluation of the system by a suitably qualified professional engineer ma

50、y be advisable because damage may not be readily visible. Identification of areas prone to earthquake damage in advance will aid assessment after an event.2.2 Inspection Methods and Equipment2.2.1 Inspection of the Dike FillThe usual method of inspecting the dike fill is to walk along both crest edg

51、es (shoulders) and the landside toe, in order to see the entire surface area clearly. Details can usually be seen for a distance of 3 to 10 metres depending on the roughness of the surface, vegetation, or other surface conditions. The riverside toe is inspected in the same manner as the landside toe

52、 for set-back dikes, however for riverside dikes without erosion protection, walking along the slope just above the current water level can prove challenging and may be more efficiently done from a boat.2.2.2 Inspection of Erosion Protection WorksThe structure of most types of erosion protection wor

53、ks makes walking over them difficult and somewhat hazardous. It may be easier to identify problems from across the river using binoculars or from a boat when closer observations are necessary.2.2.3 Inspection EquipmentEquipment requirements vary depending on the type of inspection and conditions exp

54、ected on site. Equipment requirements may include the following, as shown in table 1.Table 1. Equipment requirements for Dike InspectionTypePurposeHand levelChecking elevations and heights (approximate)InclinometerMeasuring the degree of slopeMeasuring tapesMeasuring dimensions of features or abnorm

55、alitiesHip chainMeasuring longer distancesRock HammerSounding concrete or rock to check quality and checking for pipe corrosionShovelMinor clearing, taking soil samplesProbe (steel rod)Probing wet, soft areas, sinkholes, and voidsBucket and timerMeasuring seepage and other flow ratesMachete or sandv

56、ickMinor brush clearingSounding lines or tapesMeasuring water depthsBinocularsCross river inspection of erosion protectionCameraMaking photographic recordsWater sample containersObtaining water samplesSample bagsObtaining soil or rock samplesLevel, rod and tripodObtaining accurate elevations and hei

57、ghtsClipboard and record keeping materialRecording inspection observationsG.P.S.Measuring position of the object2.3 Inspection ItemsAll inspections are carried out by the Diking Authority and inspection reports should be retained for future reference or examination under the Dike Maintenance Act.Dik

58、e inspection items are shown in table 2.Table 2. Items of Dike InspectionS/NItemSketchObservationCausesConcernsGuide for Identifying Problems in Dike Fill1Loss of Freeboard/Overtopping High water surface profile is within the freeboard allowance Evidence of slumps, sinkholes, slides Aggradation of t

59、he channel bed Channel blockages; logs, ice, etc. Settlement of dike Reduced freeboard creating a potential for overtopping2Settlement Uneven surface of the crest or slopes Depressions with gently sloping bowl-like sides Internal erosion of the embankment material Prolonged erosion from wind or wate

60、r Poor construction practices, poorly compacted fill, organic material in fill Foundation consolidation Creates areas of structural weakness Loss of freeboard from settling can create the potential for overtopping3Sinkholes Hole in the dike surface Depression with steep bucket-like sides Animal burr