郭 霞
(德州市水利勘察設計研究院,山東 德州 253000)
樂陵市楊安鎮(zhèn)水庫是一座以城鄉(xiāng)供水為主,兼顧生態(tài)等綜合利用的中型水庫。水庫于2006年6月開工,2008年6月竣工。壩型為碾壓式均質(zhì)土壩,總庫容1880萬m3,死庫容300萬m3,興利庫容1580萬m3。工程等別為III等,工程規(guī)模為中型,主要建筑物為3級,次要建筑物為4級。楊安鎮(zhèn)水庫從建設方式上為平原地區(qū)挖填式水庫,從運行方式上是供水水庫,沒有防洪任務。由于水庫不承擔調(diào)蓄洪水任務,水庫運行安全主要是供水安全。
1)水庫潰壩影響因素。根據(jù)突發(fā)事件的可能性分析,可能導致水庫大壩潰決的主要因素有:超標準降水、工程隱患、地震災害、水庫周邊危險施工、戰(zhàn)爭及恐怖事件和其他等因素。
2)水庫潰壩形式。從潰壩的成因來說,潰壩形式主要有壩坡滑坡引起大壩失穩(wěn)潰壩和遇超標準降水漫頂潰壩兩種,其中漫頂潰壩可能性極小。從潰壩過程的時間長短而言,水庫發(fā)生大壩潰壩形式為逐漸潰壩,從潰壩缺口規(guī)模大小而言為橫向局部潰壩。
壩體逐漸潰決的流量計算類似于寬頂堰流量計算,本次計算采用了形式上類似于寬頂堰計算公式的半理論、半經(jīng)驗性公式。
1)潰壩壩址最大流量:
式中:g為重力加速度,g/m3;b為潰壩決口頂寬,m;H0為壩上游水深,7.45m;b 為潰口寬度,139.7m。
經(jīng)計算,QM=2636.8m3/s。
2)水庫泄空時間:
式中:K為系數(shù),平原區(qū)水庫K取3.5。
經(jīng)計算,T=5.825h。
水庫潰壩,以水庫為中心,假定圓形擴散估算庫內(nèi)蓄水全部泄空時平均水深所影響的距離。
式中:W為水庫潰壩時的庫容,1580萬m3;h為影響范圍內(nèi)水深,m;S為水庫水面面積,2.3km2。
水庫潰壩影響范圍半徑與水深的關系如表1所示。
表1 水庫潰壩影響范圍半徑與水深的關系
水庫周邊15km范圍內(nèi)平均水深0.022m,基本不形成澇漬。水庫南距前進溝4km,東距前進溝12km,西距躍豐河12km,北距馬頰河5km,且河道均為排澇河道,因此將上述范圍作為該水庫實際影響范圍線。水深過高,將對城鄉(xiāng)居民生產(chǎn)生活造成嚴重影響,甚至危及生命,因此,確定水深超1.5m的水庫周邊2.0km范圍為撤離范圍線。
影響范圍內(nèi)社會經(jīng)濟情況:涉及3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(楊安鎮(zhèn)、寨頭堡、鐵營鎮(zhèn)),村莊169個,耕地1.12萬hm2,人口9.57萬,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)62個,工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值68.58億元。撤離范圍內(nèi)基本情況:涉及楊安鎮(zhèn)、寨頭堡2個鄉(xiāng)鎮(zhèn),村莊50個,各類機構(企業(yè)、學校等)37處,人口2.74萬。水庫潰壩對國民經(jīng)濟、城區(qū)居民生活造成的影響是不可估量的,也是短時間內(nèi)難以修復的。
一旦出現(xiàn)嚴重威脅大壩安全的險情,應立即啟動應急預案,必要時,報請人民政府啟動高級別應急預案。應急指揮部統(tǒng)一指揮搶險救災工作。發(fā)布緊急通知,調(diào)運搶險物資器材,組織專業(yè)搶險隊伍和群眾搶險隊伍緊急搶險;根據(jù)水庫大壩安全管理應急預案中的撤離路線和轉(zhuǎn)移地點,通知影響范圍內(nèi)的人員迅速撤離,及時搶救圍困的人員。各指揮部成員單位按照各自的職責和指揮部的命令開展搶險救援工作。
現(xiàn)場指揮遵循屬地為主的原則,建立以事故主管部門為主,各部門參與的政府統(tǒng)一領導下的應急救援協(xié)調(diào)機制。水庫一旦發(fā)生重大險情,防汛部門和當?shù)卣畱皶r向可能受洪水威脅的地區(qū)發(fā)出警報并做好群眾轉(zhuǎn)移工作,并迅速組織隊伍搶險,盡量減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。搶險期間做好應急人員的安全防護工作。應盡快查明大壩垮塌原因,采取一切可能采取的有效措施防止二次潰壩,同時盡量減少對農(nóng)田、水面、河流、水源的污染。
險、災情得到有效控制后,由指揮部宣布結束臨災應急期,撤銷救災特別管制區(qū),做好撤離區(qū)生活供給、衛(wèi)生防疫、治安管理、重建家園、水毀工程修復等救災工作,關移交當?shù)卣跋嚓P部門組織實施。