作者：张毅
1 研发背景
在黄河口地区，黄河下游治理成效明显，堤防堤顶加宽、边坡放缓等加固工程对于黄河突发大水时保护两岸安全起到了较强的屏障作用。但黄河清8以下河段无堤防工程保护，大水冲刷黄河口自然保护区，对保护区内生产、生活生态设施造成极大威胁。
东营市位于黄河人海口，现有的城市防洪设施无法满足城市防洪需求。近三年来，城市主干道、主干泄洪道频繁出现险情，抢险时，常采用柳石枕、土工袋等备用的防洪抢险物资进行临时性、应急性抢险。此类抢险手段往往存在施工周期长、抢险效果差等缺点，如临大水，易因抢险不及时或抢险施工不合格造成洪灾。鉴于上述情况，研发了一种能够快速投入抢险使用的防洪抢险设施，在洪灾来临之前，排除洪灾隐患是当务之急。
2设计理念及研发过程
通过借鉴国内江河及重点城市防洪抢险工作的先进经验，结合水利施工成功案例，本着一次投入、多次使用、成本低廉、牢固耐用的原则，提出的初期设计方案为在易出险位置预埋支撑桩，通过上横梁、中横梁、下横梁和竖杆组成单组堤坝主体，单组堤坝主体通过连接件互相连接固定，中横梁的外侧通过锁扣活动连接侧支撑杆；侧支撑杆的上端与中横梁的外侧连接，下端插在单组堤坝主体一侧的预埋桩孔内。下横梁的底部固定有多个插脚；堤坝主体内插有长方体形状的内挡板和长方体形状的外挡板。结构如图1所示。
通过在下横梁底部固定插脚和下阻水板，避免由于下部土壤松软，水从下部涌出的问题；单组堤坝主体中的内挡板采用较厚的钢板，有利于快速施工阻隔洪水；外挡板采用加强密封的橡胶板或者塑料板，避免洪水渗出或漏出。
该专利获批后，公司马上投入资金进行试生产，并进行了实践。经实践发现该专利两大弊端：第一个是地下部位占总高度的比例过低，后经多方调试，最终确定地下部分总体埋深为总高度的2/3；第二个弊端为背水面（垂直于堤坝）无支撑端，仅靠垂直应力起到的阻水效果不显著，在改进过程中，竖杆上部安装了垂直方向上的支撑杆。将发现的两大弊端修正后，制作了改进型的组合堤坝，2014年8月29号进行了实地试验，阻水效果提升显著，改进型的组合堤坝如图2所示。
3 组合堤坝特点
经过专利发明、专利实行、专利改进三个过程，总结出了防洪抢险紧急拦洪用组合堤坝的六个特点：一是防洪防汛能力强，效果优良；二是安装简便，一般4-10人即可快速完成组装与拆卸；三是结构牢固，能够抵御高于堤坝1. 50m之内的洪水位（通过设计可提升高度）；四是成本低廉，一次生产可重复使用；五是安装型式多样，既可在易出现位置预留桩孔，在洪灾来临之前，将组合堤坝其余部位进行现场组装，节约了宝贵的抢险时间，又可临时运用机械下桩，进行堤坝组合安装；六是不占用地上空间，除预留安装孔外，其余堤坝组合部位均可储存在防汛仓库中，便于管理。
4使用方案
提前在需防护的位置布置组合堤坝施工线，洪水来临时，通过人工或机械，将单组堤坝主体固定在需防护的施工线位置，通过插脚、暗桩插入土壤深处，而下阻水板可以直接与土壤接触，甚至进入土壤内部，避免由于下部土壤松软而无法阻挡水从下部涌出，同时打开外部侧支撑杆，起到支撑作用；然后，迅速将钢板制成的内挡板通过上横梁插入单组堤坝主体，分别安装上外挡板，进一步加强密封效果。两个单组堤坝主体之间通过连接件固定，使其成为一个完整的防洪装置，亦可根据现场情况需要，在背水侧堤坝底部布设土工袋，增强侧应力，在洪水威胁消除后，可按照安装的倒序进行组合堤坝的拆解回收，以便下次再用。
5组合堤坝分类
根据工程实际及不同需求，组合堤坝可分为重型组合堤坝和轻便型组合堤坝两种。
5.1 重型组合堤坝
针对黄河三角洲自然保护区易受黄河大水冲刷的问题，在易出险部位进行了大型组合堤坝设计及布置，重型组合堤坝挡板组合后形成防洪墙，通过立柱下压杠杆锁紧装置作用而产生的下压力对防洪挡板予以锁紧，并通过来水自身对防洪挡板横向侧压的冲击力，使防洪挡板上防水胶条之间及底部防洪挡板胶条与地面压紧，防洪挡板表面与同定边柱及中立柱上带翼防水胶条压紧，从而达到设计的密封防水效果。重型组合堤坝总高度3. 50m，地面或平均水位以上0.50m，以下3m。
重型组合堤坝具有以下五个特点：一是可快速安装、拆卸及堆叠收藏；二是抗水压能力较强；三是具有可上下位置自由调节的立柱下压杠杆锁紧装置；四是立柱两侧设有带翼侧防水胶条，利用洪水自然动压力侧压模式，水量越大密闭效果越好；五是选用的材料均为耐腐材质，可常年放置于易出现险情的位置。其结构如图3所示，现场效果如图4所示。
5.2轻型组合堤坝
轻型组合堤坝不需要繁杂的组装，单体堤坝即为成品，使用时，仅需将两个堤坝连接即可，根据情况需要，可用土工袋压脚。轻便式单体组合堤坝可应对小规模洪水灾害及城市泄洪沟突然提升的小规模洪水威胁，具有组装简单、成本低廉、可重复使用的特点。2014年夏末秋初，轻型组合堤坝在东营市广利河泄洪沟防汛中投入使用，取得良好效果。其结构如图5所示，现场使用情况如图6所示。
6 小 结
历经立项——攻关——申报专利——试行——改进——推广六个研发过程，研制出了防洪抢险紧急拦洪组合堤坝。该科研成果，2014年获国家实用新型专利，专利号：ZL. 201420080257.8。
通过实际应用表明，防洪抢险紧急拦洪组合堤坝具有防护效果好、防护布置迅速、成本经济、可循环利用、尺寸可调等优点，目前该型式堤坝已在黄河三角洲保护区及东营市推广应用，效果明显。
7【摘 要】
雨季突发暴雨，对河道防汛设施威胁很大 现有的防洪抢险措施通常是在易出险位置修建堤坝或者在现有堤坝基础上加高加宽，但迁这些措施抵御突发洪水的能力明显不足 本文介绍了一种获得国家专利的科研成果——防洪抢硷组合堤坝，陔堤坝具有功能齐安装迅速、效果突出、成本低廉的特点，在实际应用中效果较好。
