張　謙，　張　罡，　趙 會(huì) 生

(中國(guó)人民武裝警察部隊(duì) 水電第七支隊(duì)，湖北 武漢　430200)

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基于應(yīng)急救援管理體系下新裝備的探索與應(yīng)用

張謙，張罡，趙 會(huì) 生

(中國(guó)人民武裝警察部隊(duì) 水電第七支隊(duì)，湖北 武漢430200)

基于路徑優(yōu)化模式下?lián)岆U(xiǎn)初期如何在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)人員、裝備、物資到達(dá)災(zāi)區(qū)，快速搶通生命通道這一問題，通過云南魯?shù)榧t石巖堰塞湖排險(xiǎn)路徑分析，探索應(yīng)用了新裝備——應(yīng)急動(dòng)力舟橋和應(yīng)急快速機(jī)械化橋形成水上作業(yè)平臺(tái)，解決了部分路徑涉水搶險(xiǎn)難題；通過對(duì)東方之星沉船道路搶通搶建救援案例進(jìn)行分析，探索應(yīng)用了軟質(zhì)機(jī)動(dòng)路面保障裝備，解決了泥濘路面快速保通搶險(xiǎn)的難題。

路徑優(yōu)化；新裝備；新技術(shù)；探索；應(yīng)用

我國(guó)是世界上遭受自然災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一，災(zāi)害種類多，發(fā)生頻率高，分布地域廣，造成損失重。過去5年時(shí)間，我國(guó)各類自然災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)，年均造成全國(guó)3.1億人次受災(zāi)，1 500余人死亡失蹤，900多萬人緊急轉(zhuǎn)移安置，造成直接經(jīng)濟(jì)損失3 800多億元，各類自然災(zāi)害給人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的威脅。

武警水電部隊(duì)自2009年納入應(yīng)急救援力量體系以來，先后出色完成了抗擊雨雪冰凍災(zāi)害、5.12汶川抗震救災(zāi)、唐家山堰塞湖排險(xiǎn)、廣西卡馬水庫(kù)潰決搶修、江西唱?jiǎng)P堤決口封堵、甘肅舟曲特大泥石流災(zāi)害搶險(xiǎn)、云南魯?shù)榭拐鹁葹?zāi)等重大搶險(xiǎn)任務(wù)，既延伸了原有的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，又積累了豐富的救援實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)融合了新技術(shù)和新裝備應(yīng)用，充分體現(xiàn)了武警水電部隊(duì)專業(yè)化、機(jī)械化、現(xiàn)代化的核心優(yōu)勢(shì)。筆者主要依托搶險(xiǎn)救援實(shí)戰(zhàn)案例，結(jié)合救援路徑優(yōu)化選擇，就新裝備推廣應(yīng)用方面做了進(jìn)一步探索與總結(jié)。

1　工程機(jī)械在應(yīng)急救援中的重要性

武警水電部隊(duì)作為一支專業(yè)化應(yīng)急救援隊(duì)伍，集團(tuán)作戰(zhàn)的機(jī)械化優(yōu)勢(shì)是搶險(xiǎn)救援的重要力量。在以往的搶險(xiǎn)救援中，唐家山堰塞湖排險(xiǎn)投入主要設(shè)備48臺(tái)(套)，其中挖掘機(jī)16臺(tái)、推土機(jī)26臺(tái)、自卸車4臺(tái)、鉆機(jī)2臺(tái)；甘肅舟曲泥石流排險(xiǎn)投入主要裝備120臺(tái)(套)，其中挖掘機(jī)76臺(tái)、推土機(jī)2臺(tái)、自卸車36臺(tái)、鉆機(jī)6臺(tái)；江西唱?jiǎng)P堤決口封堵投入主要裝備246臺(tái)，其中挖掘機(jī)26臺(tái)、推土機(jī)15臺(tái)、自卸車205臺(tái)；紅石巖堰塞湖排險(xiǎn)投入主要裝備71臺(tái)(套)，其中挖掘機(jī)46臺(tái)、破碎錘15臺(tái)、自卸車8臺(tái)、鉆機(jī)2臺(tái)。另外，工程機(jī)械在搶險(xiǎn)初期維護(hù)道路，搶通交通生命線；搶險(xiǎn)中期應(yīng)急排險(xiǎn)，處置危險(xiǎn)建筑工程；搜索救援，挽救被困群眾方面也發(fā)揮著不可替代的作用?，F(xiàn)代化應(yīng)急救援逐步打破了以往的人海式戰(zhàn)術(shù)格局，機(jī)械設(shè)備以良好的作業(yè)性能、快速高效的救援效率實(shí)現(xiàn)了搶險(xiǎn)救援的安全、高效和不可替代性。

2　道路搶通及救援路徑的選擇

災(zāi)害發(fā)生后，最急迫的就是要保證搶險(xiǎn)人員、裝備和救災(zāi)物資第一時(shí)間到達(dá)受災(zāi)一線。但是，自然災(zāi)害往往都伴隨著道路損壞、交通阻塞，從而嚴(yán)重阻礙救援設(shè)備、物資輸送和受災(zāi)人員的轉(zhuǎn)移，嚴(yán)重影響救援效率。因此，快速搶通損壞道路，科學(xué)選定最佳可靠的運(yùn)輸路徑，確保救災(zāi)生命線的暢通至關(guān)重要。

應(yīng)急管理體系研究方面，運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化路徑問題已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。優(yōu)化路徑一是為了縮短救援人員、裝備、應(yīng)急物資到達(dá)受災(zāi)地點(diǎn)所需的時(shí)間；二是保證路徑選擇連通可靠，運(yùn)輸成本低等。成熟的路徑優(yōu)化文獻(xiàn)為合理選擇救援路徑、有效展開救援工作提供了理論支撐。在實(shí)際搶險(xiǎn)救援過程中，遠(yuǎn)距離輸送路徑隨機(jī)組合選擇范圍廣，道路一般具備通行條件或者通過常規(guī)救援技術(shù)能夠迅速搶通道路，而在救援中心區(qū)域，尤其是次生災(zāi)害發(fā)生區(qū)域(堰塞湖、大型滑坡體)，因其自然環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件差，往往只有一條或者兩條路徑，甚至沒有常規(guī)路徑可選，搶通搶建難度比較大。筆者主要圍繞救援中心區(qū)域在優(yōu)化救援路徑情況下新設(shè)備的引進(jìn)與應(yīng)用進(jìn)行論述，以保證救援道路在有效時(shí)間內(nèi)搶通，確保受災(zāi)生命線通暢。

3　基于云南魯?shù)榧t石巖堰塞湖險(xiǎn)情處置情況下的新裝備應(yīng)用

3.1基本情況

2014年8月3日16時(shí)38分，云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生6.5級(jí)地震，昭通市巧家縣境內(nèi)牛欄江右岸巧家縣與魯?shù)榭h交界處的龍頭山體發(fā)生大規(guī)模山體滑坡，滑坡體約1 000萬m3，導(dǎo)致牛欄江河道堵塞300余m，河水上游水位突然上漲近4 m，形成長(zhǎng)約70 m，寬約100 m,約6、7萬m3水量的堰塞湖(圖1)。牛欄江紅石巖堰塞湖堰體高，蓄水量大，危險(xiǎn)分級(jí)評(píng)定為“極高危險(xiǎn)級(jí)”。當(dāng)時(shí)正處于雨季，如不及時(shí)處理，山體進(jìn)一步滑坡將加劇堰塞湖險(xiǎn)情，直接影響到上游會(huì)澤縣兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，同時(shí)也威脅下游沿河的魯?shù)?、巧家、昭?yáng)三縣(區(qū))10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、3萬余人、3.3萬畝耕地以及下游牛欄江干流上天花板、黃角樹等水電站的安全。

圖1　牛欄江紅石巖堰塞湖河谷原貌(往下游方向)

3.2路徑選擇

受地震影響，交通完全中斷。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)兩岸各有一條道路，但其受地震影響，塌方地段多達(dá)35處。但通過道路搶通排險(xiǎn)，可以滿足設(shè)備、物資通往堰塞體。

第一條路徑：左岸道路位于包谷垴鎮(zhèn)接大坪子、新坪至紅石巖村，道路寬3～4 m，邊坡高陡，道路高度距河床約500 m。該道路受地震影響路基嚴(yán)重?fù)p毀，多處巖石崩塌，巨石嶙峋，部分路基僅有幾十公分寬且靠山側(cè)為筆直的峭壁(峭壁上部分巖體已張開，隨時(shí)有掉落的危險(xiǎn))，部分路段人員徒步通行困難，但其為通往堰塞體唯一的陸上通道。

第二條路徑：右岸道路從包谷垴、天生橋向上游轉(zhuǎn)線至紅石巖電站，沿江道路高程較低，距河床30～40 m，為柏油路面，寬5 m，受地震影響，多處塌方，同時(shí)受滑坡體影響，右岸山體陡峭，無法在右岸巖壁上打通通往堰塞體的道路，需通過堰塞湖湖面水上通道到達(dá)堰塞體。

3.3路徑對(duì)比及裝備融合應(yīng)用

為了盡快啟動(dòng)紅石巖堰塞湖搶險(xiǎn)任務(wù)，排除險(xiǎn)情，聯(lián)合指揮部確立了以運(yùn)輸時(shí)間最小化和投入裝備、物資最大化為目標(biāo)，制定了兩個(gè)方向、兩條道路同時(shí)打通的方案。

左岸道路以新坪至紅石巖村路段為例，道路全長(zhǎng)23 km，公路在起始位置完全中斷, 多處路基外側(cè)崩塌，部分路基僅有幾十公分寬，損毀嚴(yán)重，作業(yè)面過窄、不利于機(jī)械操作，部分路段徒步通行都十分困難，搶險(xiǎn)難度較大，相當(dāng)于在懸崖峭壁上重新修建一條道路。但該道路搶通后，即打通了紅石巖堰塞體和“災(zāi)區(qū)孤島”紅石巖村的唯一通道。

右岸道路大部分位于昭巧二級(jí)公路天生橋附近，受災(zāi)路段長(zhǎng)約60 km，塌方較多，但與左岸相比較，公路原始道路條件較好，主要為滑坡體覆蓋，搶通難度適中。道路搶通后，受堰塞湖湖水阻隔，并不能直接到達(dá)紅石巖堰塞體和紅石巖村。

最終，通過第一條路徑(包谷垴至紅石巖村)由陸路向紅石巖堰塞體運(yùn)輸人員、物資及設(shè)備(圖2)；通過第二條路徑(包谷垴、天生橋、紅石巖電站)，配合解放軍舟橋部隊(duì)臨時(shí)碼頭、沖鋒舟、漕渡門橋，水陸混合向紅石巖堰塞體運(yùn)輸人員、物資及設(shè)備。第二條路徑(右岸公路)是在災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)交通不暢、沒有陸路通行、導(dǎo)致工程機(jī)械無法通過常規(guī)手段到達(dá)救援現(xiàn)場(chǎng)的情況下基于救援路徑優(yōu)化考慮的，通過與其他兄弟部隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)，采用舟橋部隊(duì)搭設(shè)臨時(shí)碼頭通過漕渡門橋水上作業(yè)平臺(tái)的方式，為惡劣災(zāi)害環(huán)境下裝備保障打開了水路通道。類似情況的還有“5.12”唐家山堰塞湖應(yīng)急排險(xiǎn)，首次動(dòng)用了大型飛機(jī)吊運(yùn)重型挖掘機(jī)展開搶險(xiǎn)任務(wù)。

3.4新裝備的應(yīng)用

圖2　左岸道路危險(xiǎn)路段搶通

基于路徑優(yōu)化模式下，為達(dá)到運(yùn)輸時(shí)間最小化，在充分考慮搶險(xiǎn)作業(yè)惡劣環(huán)境的情況下，我部在與地方聯(lián)演聯(lián)訓(xùn)活動(dòng)中探索應(yīng)用了應(yīng)急動(dòng)力舟橋和應(yīng)急快速機(jī)械化橋，形成了水上作業(yè)平臺(tái)，解決了部分涉水搶險(xiǎn)難題。

3.4.1應(yīng)急動(dòng)力舟橋

HZ應(yīng)急動(dòng)力舟橋是一種重型舟橋器材，每個(gè)浮體單位自帶動(dòng)力，架設(shè)快速、機(jī)動(dòng)靈活，集浮橋、渡運(yùn)于一體，其公路運(yùn)輸可直接開往目的地，在緊急或非正常狀態(tài)時(shí)快速架設(shè)應(yīng)急通道，克服水面障礙，為快速實(shí)施救援提供了保障。

HZ應(yīng)急動(dòng)力舟橋可以快速拼裝與分解，便于使用及運(yùn)輸，拼組的浮式結(jié)構(gòu)整體安全穩(wěn)定(圖3)。全套器材由8個(gè)河中舟、2個(gè)岸邊舟、10輛舟車及全橋輔助器材組成，適用于在流速不大于3 m/s的江河上架設(shè)浮橋，保障履帶載63 t或輪式軸壓力13 t以下的荷載通過江河。展開后的河中舟長(zhǎng)10 m，寬8.3 m，高1.3 m，車行道寬5 m，重約10 t。

相關(guān)水路應(yīng)急交通工程裝備還有應(yīng)急分置式浮橋、應(yīng)急帶式舟橋、應(yīng)急機(jī)動(dòng)棧橋等。

3.4.2應(yīng)急機(jī)械化橋

HZQL21應(yīng)急機(jī)械化橋是一種用汽車載運(yùn)并由單車完成架設(shè)和撤收作業(yè)的制式機(jī)械化橋梁器材(圖4)，主要用于快速架設(shè)臨時(shí)橋梁通道，為克服小型河流、溝谷、彈坑等障礙，快速實(shí)施救援提供保障。橋梁長(zhǎng)度為21 m，克服障礙最大寬度為19 m，架橋、撤橋時(shí)間約10 min，可保障履帶式荷載60 t以下、輪式荷載軸壓力17 t以下的各類車輛、火炮、坦克、工程機(jī)械等重型裝備通過。該器材可以用于高原、山地、平原和水網(wǎng)稻田地區(qū)。

圖3　HZ應(yīng)急動(dòng)力舟橋

圖4　HZ應(yīng)急機(jī)械化橋

相關(guān)公路應(yīng)急交通工程裝備還有應(yīng)急兩棲機(jī)械化橋、應(yīng)急重型機(jī)械化橋、應(yīng)急輕便快速橋等。

4　基于東方之星沉船道路搶通環(huán)境下的新裝備應(yīng)用

4.1基本情況

2015年6月1日21時(shí)40分，湖北監(jiān)利大馬洲水道發(fā)生“東方之星”客輪翻沉事件，水電部隊(duì)受領(lǐng)任務(wù)，完成長(zhǎng)江大堤到主干道沼澤地內(nèi)5.8 km道路搶通及保通任務(wù)，為江面救援中心打通了唯一一條陸上生命通道。此次搶險(xiǎn)時(shí)間緊、任務(wù)重，施工難度大。

4.2處置方法

此次道路搶通保通任務(wù)最主要的特點(diǎn)：一是搶通路段地處蘆葦蕩、深水溝、沼澤地，土質(zhì)松散、含水量高，排水困難，循環(huán)輔助通道年久失修、路基松軟、涵洞塌陷、洪水浸泡；二是過往車輛多，承載任務(wù)重，對(duì)道路破壞和施工干擾非常大；三是強(qiáng)降雨多，道路被反復(fù)沖垮。

此次搶通保通采用了“多點(diǎn)作業(yè)、開溝排水、淤泥清除、石渣固基、草簾鋪設(shè)、碾壓密實(shí)、全程保障”的沼澤地道路搶通戰(zhàn)法。主要是排除積水，保存路基原狀，減少擾動(dòng)破壞，采用碎石料及時(shí)鋪設(shè)并碾壓密實(shí)，盡快形成通道后全程跟蹤保障，逐步加固(圖5)。

圖5　道路搶通現(xiàn)場(chǎng)

4.3新裝備的應(yīng)用

針對(duì)一系列新困難：一是沼澤地?fù)屚?。任?wù)道路地處蘆葦沼澤地，地基長(zhǎng)年泡水，土質(zhì)松軟，不易形成硬化路面；二是強(qiáng)降雨中保通。因任務(wù)區(qū)域連降暴雨，對(duì)暴露的泥土路基形成二次擾動(dòng)，原狀路基易暴露而被雨水浸泡；三是二次保通壓力大。路線貫通后，由于路基總體較軟并經(jīng)來往車輛反復(fù)碾壓，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間被雨水沖泡，很多路段二次破壞后形成“彈簧路”和“泥漿坑”。在實(shí)際救援現(xiàn)場(chǎng)前期石渣料供應(yīng)不足的情況下采用了各種傳統(tǒng)道路加固辦法，道路保通壓力大。

基于陸上唯一路徑模式下，為做到道路搶修時(shí)間最小化，確保第一時(shí)間通行順暢，在充分考慮搶險(xiǎn)作業(yè)惡劣環(huán)境的情況下，我部在與地方聯(lián)演聯(lián)訓(xùn)活動(dòng)中，探索應(yīng)用了軟質(zhì)機(jī)動(dòng)路面保障裝備，解決了泥濘路面快速保通搶險(xiǎn)的難題。

HZLM100型應(yīng)急硬質(zhì)機(jī)動(dòng)路面主要用于在沙灘、泥濘、雪地、沼澤等高承載能力的地段鋪設(shè)臨時(shí)活動(dòng)路面，保障履帶式荷載LD-60、輪式荷載軸壓力13 t以下車輛通過，以提高后勤保障中部隊(duì)的機(jī)動(dòng)能力。此外，其還可以為臨時(shí)物資轉(zhuǎn)運(yùn)站、庫(kù)房、車站、航空站等設(shè)施及各類工地鋪設(shè)臨時(shí)通道(圖6)。

5　結(jié)　語(yǔ)

道路搶通直接關(guān)系到救災(zāi)工作是否順利開展。作為搶險(xiǎn)任務(wù)的首要任務(wù)之一，道路搶通具有較強(qiáng)的時(shí)效性，其難在于“急”，貴在于“快”。上述新裝備的拓展與應(yīng)用，能夠有針對(duì)性地解決以往實(shí)際搶險(xiǎn)過程中的短板、弱項(xiàng)，在傳統(tǒng)的應(yīng)急救援技術(shù)基礎(chǔ)上，創(chuàng)新思路，大膽采用先進(jìn)、高效的新裝備，大大縮短了既有路徑的搶通搶建時(shí)間，為搶險(xiǎn)救援行動(dòng)贏得了寶貴的時(shí)間。

圖6　應(yīng)急硬質(zhì)機(jī)動(dòng)路面

要想在災(zāi)害發(fā)生后第一時(shí)間快速高效地?fù)屚ǖ缆?，必須做到以下幾點(diǎn)：一是要在鞏固傳統(tǒng)道路搶通技術(shù)的基礎(chǔ)上，積極探索應(yīng)用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)應(yīng)急救援裝備，如徐工“蜘蛛俠”—ET110步履式挖掘機(jī)、水路兩棲挖掘機(jī)、無人智能挖掘機(jī)、無人機(jī)、無人船等新裝備的訓(xùn)練與應(yīng)用；二是加速軍民融合，以戰(zhàn)斗力提升為目的，加強(qiáng)與裝備生產(chǎn)廠家的溝通，在裝備研發(fā)需求上做好引導(dǎo)和定位，進(jìn)一步改進(jìn)救援裝備以貼近救援實(shí)際；三是依托政府部門，建立并完善應(yīng)急救援裝備體系，在確保自有裝備保有量的基礎(chǔ)上，由政府部門整合工程機(jī)械企業(yè)和大型施工單位工程裝備，確保災(zāi)害發(fā)生后能迅速投入救援現(xiàn)場(chǎng)。目前，湖南、遼寧兩個(gè)省已有探索，形成了工程機(jī)械服務(wù)機(jī)構(gòu)救援網(wǎng)絡(luò)。

[1]謝明武.工程機(jī)械應(yīng)急救援管理技術(shù)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2014.

[2]孟小丁.應(yīng)急運(yùn)輸路徑選擇問題的優(yōu)化研究[D].蘭州：蘭州交通大學(xué),2013.

[3]翟從福.武警水電部隊(duì)?wèi)?yīng)急建設(shè)能力水平研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2011.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-07-12

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1001-2184(2016)04-0046-04

張謙(1982-)，女，山東淄博人，工程師，碩士，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

張罡(1981-)，男，陜西武功人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

趙會(huì)生(1974-)，男，河南焦作人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.