1、新闻背景
这几日，洞庭湖决堤牵动全国人民的心。自5日下午16时左右华容县团洲垸洞庭湖一线堤防(桩号19+800)发现发生管涌险情以来，短短一个小时左右的时间，从管涌造成的路面凹陷变成了宽约10米的决堤口，又经过1个多小时的时间，决堤口宽度变成100米左右，三小时左右后，缺口扩大至150米。第二日上午9点，溃口宽220米。最大宽度为226米，出现在第二日上午的11点左右。
决堤口
事实上，从发现管涌开始，当地从未停止过抢险的措施。然而，面对汹涌的洪水，这些措施并没有起到很大的作用。直到第二日下午1点，才算正式的封堵溃口。团洲垸决堤口通过双向“进占”的方式，目前已经封堵了超80米。根据媒体的报道，预计会在9日中午前完成全部封堵。
早期的抢救措施
如果说前期准备不足，缺乏石块来封堵缺口，从而造成缺口越来越大，还情有可原。但是，后期源源不断的运石车排成一长队，为何还是封堵缓慢，需要3-4天左右的时间？
源源不断的运石车排队等候
2、堤坝结构
发生决堤的堤坝位于华容县团洲垸洞庭湖一线堤防(桩号19+800)，在团洲垸的北侧。从地图上看，北侧的这段堤坝并不长，约2.3公里。从卫星云图上可以看到，堤坝的北侧（外侧）呈现绿色，结合媒体的报道，这一片区域属于滩涂，平时这一片是滩涂农田。这次洞庭湖水位上升，淹没了这一片滩涂地。
决堤位置
从现场视频可以看到，这一段的堤坝呈现梯形，且坡度平缓。其中北侧（外侧）经过了加固，有较大的石块嵌入，表层覆盖有混凝土。而南侧（内侧）为土坡，表层覆盖植被。两边的坡度大概相同，约30°左右。
堤坝的形貌
上窄下宽的堤坝在抵御水压时起到了很好的作用。同学们都知道水压的计算公式，随着深度的增加，水压呈线性增加，所以堤坝的底部尺寸要大于顶部的尺寸。堤坝的主体仍然是土，只不过在北侧（外侧）进行了石块和混凝土的加固，上侧则是混凝土路面。混凝土和石块的加固，能够避免水流对堤坝土体的冲刷。
堤坝示意图
土体的堤坝
3、溃堤原因
千里之堤，溃于蚁穴，说的非常有道理。土体的堤坝，内部不可能是完全的实心体。特别是内侧生长着植被，虽然植物根系能够起到固土保湿的作用，但是根系的透气性也要求土体有一定的孔隙。蚯蚓、蚂蚁、老鼠等地下昆虫、动物会让堤坝内部并不那么均匀，存在着随机的孔洞。在干燥的情况下，这些有空隙和孔洞的土体并不会坍塌，还具有一定的结构性。
土体存在着空隙和孔洞
绝大部分情况下，这段堤坝并不涉水。洞庭湖的水位线并没有那么高，所以存在滩涂区，还能种植农业。洞庭湖水位线上涨之后，水遇到侧面的混凝土和石块，无法很顺畅地侵入堤坝。但是，侧面的混凝土堤坝面积有限，水从底下深入坝体。坝体内的孔隙和孔洞，在水的侵入下逐渐坍塌，坝体内的孔洞越发变大。
水侵入坝体
本次事故初期，事发路面出现凹陷，就是坝体内部土体被水流侵蚀的结果。地下土体的塌陷，一方面造成上侧路面的凹陷，另一方面侧面的混凝土层在水压的作用下，失去支撑后出现裂缝，这加剧了水流的侵蚀。
决堤前期画面
根据媒体报道，目前团洲垸被淹区的平均水深有5米，堤坝两侧水位基本持平，内侧略高于外侧，在风向的作用下，水开始回流。5米水深，底部的水压约50kPa。堤坝一旦出现裂缝，水压找到了宣泄点，底部的土体流失越来越快。土地贯穿之后，在两侧巨大的水压下，水流流速达到最大值，水流冲刷土体，缺口越来越大。所以，从地面凹陷，到出现10米缺口，仅用了约1小时。
4、溃坝后的抢救
从早期的抢救视频中可以看到，救援人员早早地就调来了碎石。不但将碎石倾倒在管涌的入口，还将载满碎石的卡车一同堵住“缺口”。由于此时“缺口”尚未真正形成，这些碎石和卡车一同堆积在了管涌附近。然而，这样的抢救措施并没什么作用。
路面的凹陷，已经说明坝体底部的土体已经被水流侵蚀，想要阻止水流继续侵蚀，得切断水源。碎石和卡车堆积在管涌入口，并不能切断水源。特别是底部水压较大，根本不可能切断。事实也真是如此，后续缺口形成，水流从高处灌入团洲垸，这时候如果确实合适的工具，基本上无力回天了。
决堤后的抢救
一方面，基于重力势能，高低落差造成水流流速较大，另一方面，基于伯努利原理，水流经小口射出后流速也较大。较大的水流，冲刷这两边的土体，造成决堤口越来越大。从视频画面看到，仍然采用卡车装载砂石的方式填入缺口，旁边还有船在灌入砂石。细小的碎石，并未成体，在巨大水流的冲击下，根本沉淀不下来。卡车装载碎石与否，都没有任何效果。根据伯努利原理，缺口越小，水流越大。卡车虽然很重，但在巨大水流的冲刷下，同样无法堵住缺口。由于物资的原因，早期的抢救基本上没起到什么作用。而后期缺口一旦形成，更加难以补救。
碎石再多，也毫无作用
那么，早期究竟该如何抢救呢？铁网是关键。管涌刚出现的时候，面积还比较小，在表层覆盖铁丝网后，再倒入砂石填充，一层有一层后，应该可以起到固砂的作用。铁丝网从管涌处向两侧延伸，尽可能覆盖更多的面积。这样，有了铁丝网的阻隔，即便坝体凹陷，仍然有后填入的砂石堆积。
铺设铁丝网固定砂石
后期，缺口变大以后，水流如果仍然湍急，不管是往里填多大的石块，都不会起到很好的作用。因为，能够运来并填入的石块，体积有限。在湍急的水流下，很容易就被冲走。这种情况下，需要更大、更粗的铁丝网才有可能，也就是需要长长的钢筋牢笼，能够横跨这个缺口，这就需要时间来制作了。依托这个钢筋牢笼，灌入碎石，才有可能保住碎石不被水流冲走。
钢筋牢笼
如果水流不大，比如目前的水力情况，填入缺口的碎石（比较大）并不会被水流冲走。那么持续的灌入，最终就可以将堤坝合拢了，这也正是目前采取的策略。
碎石填入
5、总结
溃坝事故的抢救前期非常重要，在没有形成缺口之前，可以利用铁丝网的大面积铺设和碎石的填入，一层又一层后，应该可以阻止缺口的形成。后期，大流速下，则需要钢筋牢笼横跨缺口，才有可能堵住缺口。