用卡车堵决堤，会不会越堵越严重？

经过3天抢险，洞庭湖长达220多米的缺口终于被封堵成功。在决堤险情刚发生时，抢险人员采用了卡车填坑的方式。这种救援手段让不少人震惊，用卡车，似乎有点浪费呀。

还有小伙伴做了更深一步的思考，说用卡车堵住一部分，是否会因缺口处面积减小而造成水的流速增大，反而加剧两侧泥土流失，让坝的缺口变大的更快呢？水灾高发期，咱们就聊聊溃坝的问题。

当堤坝承受不住水的压力坍塌之后，坝内的水就会在重力作用下喷涌而出。湍急的水流对尚未坍塌的堤坝产生冲刷，造成缺口逐渐扩大。

所以在溃坝初期，保护缺口不扩大是重中之重。这在水利行业有个专业名称，叫“裹头”,也就是对缺口两侧尚未坍塌的部位采取防冲保护措施。可用的材料从就地取材的稻草树枝，到运来的碎石防水布，再到事先准备好的石笼，也就是装填了石块的钢丝绳笼子。

但若事发突然，以上材料没有，或不够用，也会用其它大型设备，比如装了沙子和石块的船或者卡车。

像1998年的九江大堤决口，就凿沉了8艘驳船进行封堵。这次的洞庭湖决堤，以及2021年的郑州洪水，也投了好几辆卡车。在官方媒体的报道中，称之为“沉车裹头”。

回到网友的问题，沉车后缺口处面积减小是否会造成水的流速增大，反而加剧冲刷堤坝两侧，让坝的缺口变大得更快呢？这个问题提炼一下就是水流出的速度是否和缺口宽度有关。带着这个疑问，我查阅资料后欣喜地发现，1892年，就已经有人给出了理论解。

对于矩形缺口，堤坝两侧水的高度差为H，缺口宽度是B，那么缺口的水流量计算公式为，除以缺口面积，就得出缺口的平均流速。你看，公式显示，缺口处水流速度居然只和坝两侧水的高度差有关，跟缺口宽度没有关系。

那么在此基础上再稍加推算，一个池子开口放水，流出相同体积的水所需的时间和缺口宽度成反比。也就是宽度变为2倍，时间就缩短一半。

我用流体软件AICFD仿真验证了一下。立方体箱子中装满水，模拟湖，在其中一个面开口，模拟水坝缺口。缺口宽度分别为10mm和20mm时，水流失的时间果然也是2倍关系。

有了理论和仿真，再做个实验看看。这是两个一模一样的蓄水池，一个做成3mm的缺口，另一个做成6mm的缺口，再用胶布贴好，蓄满水，开闸放水。

统计水面降至1/3高度所需的时间，2种缺口各做了3次实验取平均值。缺口6mm时，时间分别是5.06s，5.14s，5.07s，平均值5.09s，缺口3mm时，时间分别是9.24s，10.03s，10.05s，平均值9.77s。缺口宽度增加一倍，相同量的水流出时间就缩短为一半，再次说明了它们的流速是相等的。

经过以上研究，用卡车临时封堵缺口到底有用吗？首先可以肯定，不会造成洪水流速变大，不会加速坝体泥土流失，不会越堵越严重。但从洞庭湖刚开始的10米宽缺口，以及最终220米宽的缺口来看，此次沉车裹头临时封堵并没有起到决定性作用，更多地是起到了在决堤初期减小洪水溢出流量，为紧急撤离、财物保护和正式的救援争取了一些时间。愿水神温柔，保大家康泰平安，本期就到这了，下期见！