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防汛抗洪时用的防汛沙袋真的有用吗?沙袋能不能防汛

2022-04-16 11:04:20    来源:中国气象局

沙袋能不能防汛,我们可以先回答几个问题

一、我们说的防汛,实际上是在做什么?

情景一:镇子、村子下大雨,道路积水眼看着越来越高,你家地势正好比较低,家里很可能面临比别人家更快进水的危险;同理,下班高峰期时,地铁外暴雨如注,当排水系统饱和后,外面道路积水倒灌进地铁,上班族很可能不幸被困。

情景二:居民旁边挨着一条河,上游下大雨,河水暴涨,水压骤增,堤坝渗水严重、细沙随水带出,形成孔穴而集中涌水,即管涌(部分地区叫突水),很可能威胁到临河居民的生命财产安全。

情景三:同样是居民旁边挨着一条河,上游下大雨,河水暴涨,短时间内可怕地涨到跟堤坝一样高,而且气象预报雨还将继续下,要是再不做点什么,河水可能会冲出堤坝,威胁到临河居民的生命财产安全。

……

这是几个急需做出防汛措施的典型场景。而如果出现了上述场景,我们分别需要做的,可以总结为:

一:使用某种物品拦住可能涌进家门口的水;拦住可能涌进地铁口的水;

二:使用某种物品堵住管涌;

三:使用某种物品加高堤坝。

那沙袋能不能达到这几个目标呢?

答案是:能

二、沙袋能够用于防汛,靠的是什么本领?

沙袋防汛,主要是通过一层一层地堆叠(根据汛情严重程度有时还要多垒几排),抵挡水的冲击力。

首先,洪水冲向沙袋后,水虽然会渗入沙子的空隙中,但是在水的表面张力等复杂因素作用下,沙子与水会暂时结合成一体,整个沙袋也会变得很重,能够承受洪水巨大的压力。

其次,还是当水进入沙子的空隙后,同样是在表面张力的等复杂因素的作用下,沙子整体会变“硬”,但同时会变得有黏性且足够柔软。这样的湿沙子能堆出“城堡”,也能让一个个沙袋塑造出所需要的形状,相互嵌套、不留空隙,防止洪水侵入沙袋间隙。

沙袋的这些特性,决定了它能够在“拦”“堵”洪水中发挥作用。

三、沙袋不是只要堆起来就好了吗?

说垒放沙袋是个技术活儿,估计很少人会承认。而实际上,一般民众还真的挺难麻溜儿地科学使用沙袋进行防汛。

加拿大马尼托巴大学的研究人员做了一次试验,分别让两组人员进行沙袋堤坝堆砌工作,其中一组是专业工程师,另一组是普通志愿者。专业人员所筑建的沙袋堤坝高约 12 英尺(约 3.66 米),实际作用非常有效,而普通志愿者堆砌的 6 英尺(约 1.83 米)高的沙袋堤坝则在水位到高点时就崩塌了。

这说明了一个问题:沙袋是管用的,就看你会不会用它了。

曾经跟两位在东部沿海省份从事基层管理工作的朋友聊天,关于防汛方面的演练,他们每年都会组织,演练项目主要是安全撤离之类的内容,装填、搬运、使用沙袋也是其中一个内容,但是细节方面的规范性指导却并不多。实际上,在搜索引擎中输入“沙袋防汛使用方法”,会发现,媒体也鲜少报道。

事实上,沙袋使用需要专门学习。加拿大卑诗省、英国环境署,美国陆军工程兵团西北分部、皮卡尤恩时报,中国台湾苹果日报等都曾图文并茂地详细教授公众如何正确使用沙袋。

在美国陆军工程兵团西北分部的宣传材料中,他们把沙袋称之为“一种历史悠久,经过实践检验的真正的防洪方法”。皮卡尤恩时报则称“沙袋是一种古老的防洪技术,虽然简单但仍然有效。但是,如果袋子没有正确填充和堆叠,它们将毫无用处”。

那么,沙袋的堆叠又有哪些科学原理呢?

记得之前上中学时,物理课上曾经有一个试验:在一个空的塑料饮料瓶上纵向等距用锥子扎四个小孔,用胶带(还是橡皮泥来着)封住这四个小孔,把瓶子注满水,去掉胶带,看一下哪个小孔中的水喷得最远。

试验结果是,最下面的小孔的水喷得最远。这背后的物理学原理是,静水的压强与水深是成正比的。

这个原理应用在沙袋摆放中时,就是沙袋科学摆放方式可以选用梯形摆放。因为“沙袋墙”下部受力比较大,上部受力比较小,这种摆放方式可以在抵抗洪水时起到事半功倍的作用。

人字形”和“砖墙形”两种方式。

砖墙形就是下面这种叠放方式,第二层的沙袋要放在第一层两个沙袋中间,这样才能有效挡水。

人字形就是将每个沙袋依序以相邻两者重叠的方式交叠过去。若第一层从右边叠起,第二层则从左边叠回。

Tips:

1. 沙袋口不一定扎上。堆叠前可以先将袋口往下折,压在沙包下,袋口朝向水流的方向,避免沙包被冲开。

2. 每摆好一个沙包,就用脚踩一踩,让松软的沙质更为紧密,可有效防水。

四、防洪沙袋里装的是沙子吗?

说完堆叠,再来说填充。沙袋在英语中对应的单词是非常直白的“sandbag”,从名称上来看,沙子(sand)在一众填充物中无疑处于“C 位”。

实际上,国外曾有一些专家专门对比过粗沙、细沙,田野里的泥土等一众“沙袋填充物”的利弊,结论是“没有一种材料和沙子一样好”,而且“粗沙比细沙要好”。理由是,同样是遇水,沙子比泥土更容易塑形,让沙袋之间更为紧密;而与细沙相比,粗沙则更容易成形。

不过,任何一种原则性指导都要考虑到实际状况。我们来看下是否能答对下面这个问题:地方防汛部门比较多提供的防汛物资是以下哪种,沙子、袋子、沙袋?答案是袋子。

因为现实中防汛工作都是很紧急的,如果沙袋装好后再运到防汛一线,一个是成本太高,另一个时效性很难保证。所以,除了一部分会开车把沙子运至现场外,目前更多是防汛部门将袋子提前送至地方,再由地方抗洪小分队在可能出现险情的流域附近就地取材,把地里的土铲进袋子中,再运至堤坝上。

所以,防洪沙袋里装的都是沙子吗?答案是可能是,也可能不是。毕竟中国幅员辽阔,如果是在沙土地区域上进行沙袋装填,那么沙袋里的就会是沙土;而对于其他地区来说,装进沙袋里的很可能是泥土。

关键词: 防汛抗洪 防汛沙袋 防汛措施 防汛一线

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