羅 云
(惠州市博羅縣水東陂水庫管理局,廣東 惠州516100)
1971年,由博羅縣水利電力局對水東陂水庫進行規(guī)劃設計,經(jīng)惠陽地區(qū)水利局批準,于1972年8月正式進行壩基開挖。清基時發(fā)現(xiàn)壩基內(nèi)有多組小煤層,于是立即停工并進行了深入地質(zhì)勘探。經(jīng)過一年多的調(diào)查研究,提出清挖煤層、設截水齒墻、帷幕灌漿等施工方案,于1974年8月復工,1978年大壩填筑至壩頂。由于工程建設資金不足,直至1986年2月才建成泄洪閘二孔12×6.3(寬×高)鋼板弧形閘,至此庫區(qū)主要樞紐建筑物基本完成并于1986年8月通過竣工驗收后蓄水。由于受當時設計及施工水平限制,加上工程多年運行累積的問題,如壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)小,壩體及壩基滲漏大,輸水隧洞進出水口閘門漏水嚴重等問題。2008年10月惠州市水利局組織水利專家對該庫進行安全鑒定,將其定為三類壩。該水庫效益也一直未得到充分發(fā)揮。
2008年9月,水東陂水庫除險加固工程開工,2011年10月,水東陂水庫除險加固工程全面完工,該工程與水土保持工程、水庫管理信息系統(tǒng)、工程環(huán)境保護工程、白蟻防治工程等專項(合同)工程均通過驗收。2016年8月該工程項目竣工驗收自查工作組開展自查工作,2017年2月通過竣工驗收并正式投入運行。
水東陂水庫為中型水庫,位于公莊鎮(zhèn)境內(nèi)、公莊河一級支流水東陂河上游。水庫集雨區(qū)上游為中低山區(qū),河道坡降較大,發(fā)生大暴雨時常形成暴漲暴落的大洪水,洪水歷時短、洪流大。因此水庫在遭遇設計標準及以上洪水時,導致土壩垮塌或重大險情、在溢洪道采取非常措施的突發(fā)事件的可能性較大[1]。水東陂水庫地屬Ⅵ度地震區(qū),歷史上未發(fā)生過破壞性地震災害,因此因地震引起土壩垮塌或重大險情的可能性不大。
根據(jù)水東陂水庫安全鑒定報告中提出的安全問題, 2011~2017年對大壩、溢洪道、輸水涵管等進行了除險加固工程。水庫現(xiàn)有大壩安全監(jiān)測和水情監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了半自動化監(jiān)測、控制,汛期嚴格按汛限水位運行,水庫經(jīng)多年運行管理,已建立和完善了各種管理制度和操作規(guī)程,積累了豐富經(jīng)驗。今后將加強管理,不斷完善各項機制,盡可能避免因遭遇事故災難引發(fā)的突發(fā)事件。
水東陂水庫庫區(qū)范圍內(nèi)無工礦企業(yè),但有少量農(nóng)業(yè)種植;河道兩岸多為山地,沿岸居民較少,不具備航運條件。建庫以來尚未發(fā)生因水質(zhì)污染引起庫區(qū)魚蝦死亡、飲用水危機、灌溉下游農(nóng)作物出現(xiàn)問題等狀況,水質(zhì)一直保持在Ⅱ類。由此可定性判斷:在加強管理后,水庫發(fā)生突發(fā)水污染事件的可能性不大,但仍存在潛在可能[2]。水庫地處廣東中部,軍事戰(zhàn)略地位不太重要。根據(jù)《2017年惠州市統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計:公莊鎮(zhèn)面積206km2,2016年鄉(xiāng)鎮(zhèn)生產(chǎn)總值19.77億元,工業(yè)總產(chǎn)值33.86 億元,農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值5.68億元,稅收3827萬元,財政總收入8254萬元,財政支出8138 萬元。農(nóng)作物播種面積8.4579萬畝,糧食總產(chǎn)量1.0490萬t,蔬菜總產(chǎn)量5.3573萬t,水果總產(chǎn)量1.6271萬t。區(qū)內(nèi)社會穩(wěn)定,人民安居樂業(yè)。由此可斷水庫因戰(zhàn)爭因素、恐怖分子襲擊和人為破壞因素發(fā)生突發(fā)事件可能性不大。
水東陂水庫溢洪道地基為中密狀砂卵石、強~弱風化粉細砂巖,地質(zhì)條件較差,溢洪道地基防透性較差。不過除險加固工程對溢洪道的地基進行了防滲處理,所以水東陂水庫因溢洪道山體發(fā)生地質(zhì)災害需要在溢洪道采取非常措施的可能性極小[3]。該水庫大壩上游的的三個小型水庫(東瓜坑、烏高背及黎樹嶺水庫)均以發(fā)電為主,三個水庫的總庫容分別為70萬m3、40萬m3和58萬m3,總庫容量為168萬m3,僅為水東陂水庫總庫容6240萬m3的2.7% ;三個小水庫總庫容占水東陂水庫總庫容的比例很小,同時發(fā)生潰壩的可能性極低,且小水庫潰壩后洪水在河道內(nèi)坦化后對水東陂水庫產(chǎn)生的影響較小,因此不考慮水東陂水庫上游三個小型水庫發(fā)生潰壩對水東陂水庫的影響,但萬一三個小水庫潰壩,應做好相應水庫的應急管理。
根據(jù)事件后果、嚴重程度、可控性、影響范圍等因素,水東陂水庫大壩突發(fā)事件可分四級:Ⅰ級(特別重大)、Ⅱ級(重大)、Ⅲ級(較大)、Ⅳ級(一般)(見表1)。
水東陂水庫大壩校核洪水位105.55m(P=0.1%),設計洪水位104.49m(P=1%),設計標準10a一遇對應的最高庫水位103.12m,汛限水位103m。
針對大壩工程實際與突發(fā)事件分析結(jié)果,建立水情預報、工程安全監(jiān)測與報警設施,并結(jié)合人工巡視檢查,建立突發(fā)事件預測與預警系統(tǒng)。水庫大壩突發(fā)事件發(fā)生并達到相應等級就會按預警類別啟動預警[4]。水庫管理局在半小時內(nèi)將工程險情部位、范圍、具體險情現(xiàn)狀及發(fā)展情況、預期后果、建議應采取的應對措施等書面報告博羅縣人民政府及“三防”指揮部,并向公莊、楊村、楊僑及泰美四鎮(zhèn)作簡要通報,上級部門確認后指示應急指揮部運作。
對于Ⅰ級、Ⅱ級險情,應急搶險指揮部應主持會商,應急指揮機構(gòu)各成員單位參加,作出應急工作部署,加強工作指導,并將情況立即上報博羅縣人民政府及其應急指揮機構(gòu),在12小時內(nèi)派出專家組赴一線加強技術(shù)指導。
對于Ⅲ級險情,應急搶險指揮部或其日常辦事機構(gòu)應主持會商,作出相應工作安排,密切監(jiān)視突發(fā)事件發(fā)展變化,加強應對突發(fā)事件工作的指導,在2小時內(nèi)將情況上報博羅縣人民政府,并應通報應急指揮機構(gòu)各成員單位,在24小時內(nèi)派出專家組指導工作。
對于Ⅳ級險情,應急搶險指揮部或其日常辦事機構(gòu)應主持會商,作出相應工作安排,加強對水庫的監(jiān)視和應對突發(fā)事件工作的指導,在2小時內(nèi)將情況上報博羅縣人民政府,并應通報應急指揮機構(gòu)各成員單位。
表1 水東陂水庫大壩突發(fā)事件分級
2.3.1 災害信息的發(fā)布
水庫大壩安全管理應急指揮部認定《險情記錄表》后,立即通過有線電話、傳真、無線電話將工程險情部位、范圍、具體險情現(xiàn)狀以及發(fā)展情況、預期后果、建議采取的應對措施等,書面報告博羅縣人民政府、博羅縣防汛防旱防風指揮部匯報,每4小時匯報一次,險情繼續(xù)惡化時,每小時匯報一次,同時向博羅縣公莊、楊村、楊僑和泰美鎮(zhèn)作簡要通報。洪水淹沒或突發(fā)事件影響區(qū)域人員和財產(chǎn)轉(zhuǎn)移撤離安置組織及實施流程如圖1所示。
圖1 人員和財產(chǎn)轉(zhuǎn)移撤離安置組織和實施流程
2.3.2 應急調(diào)度方案
因自然災難類(如發(fā)生超過IV級以上地震)造成壩體出現(xiàn)裂縫、壩肩山體錯動失穩(wěn)等重大險情時,立即開啟涵管,以最大流量協(xié)助泄洪,將水庫水位下降到安全水位。若該措施仍不能保證大壩安全,則在溢洪道采取非常措施。
因自然災害類采用的應急調(diào)度方案,如當水庫庫區(qū)普降大暴雨以上,山體滑坡崩塌,造成水位急劇上漲,水位超過正常蓄水位103.0m,且上游繼續(xù)降暴雨,水庫水位繼續(xù)上升時,立即開啟涵管閘門以最大流量協(xié)助泄洪,將水庫水位下降到安全水位以下。當水庫發(fā)生大于 100a一遇標準洪水時,水位急劇上升,達到或超過設計洪水位104.49m,則立即開啟溢洪道控制閘門宣泄洪水,同時全開涵管閘門以最大流量協(xié)助泄洪,將水庫水位下降到安全水位以下。當發(fā)生特大暴雨時庫水位急劇暴漲,壩體發(fā)生嚴重的大壩裂縫、大面積牛皮脹、沉陷、大量滲漏甚至管涌等嚴重異常重大險情時,立即開啟溢洪道控制閘門宣泄洪水,同時全開涵管以最大下泄流量協(xié)助泄洪,將水庫水位下降到安全水位以下[5]。若上述措施不能保證大壩安全,則在溢洪道采取非常措施。水庫遭遇特大洪水,庫內(nèi)水位到達校核洪水位105.55m 后,溢洪道已最大泄洪,涵管亦全開協(xié)助泄洪,水位仍繼續(xù)上漲,預報又顯示繼續(xù)有特大暴雨,則可能漫壩。對此應速在溢洪道引水口處爆破泄洪口協(xié)助分流,確保大壩安全。
險情結(jié)束后,在調(diào)查的基礎上對水庫大壩突發(fā)事件的起因、性質(zhì)、影響、責任、經(jīng)驗教訓和恢復重建等問題進行調(diào)查評估,包括洪水、工程及污染等災情,災害級別、災害評價、抗洪搶險措施及效益、存在問題及改進意見等,并留作查證。必要時應對突發(fā)事件的機理進行分析研究。
水庫大壩突發(fā)事件應急管理是一項復雜而艱巨的系統(tǒng)工程,既離不開多部門、多行業(yè)之間的共同協(xié)作,更需要關(guān)鍵技術(shù)作為支撐。但是由于國內(nèi)諸多水庫管理在應急調(diào)度技術(shù)的開發(fā)應用、突發(fā)事件發(fā)生概率的預測、預警技術(shù)、大壩潰堤洪水分析技術(shù)、突發(fā)事件評價技術(shù)等方面并不十分成熟,“輕預防、重治理”的錯誤思想普遍存在,導致水庫大壩遭遇突發(fā)事件后應急預案難以及時奏效。結(jié)果表明,加強上述關(guān)鍵技術(shù)的深入研究與運用,注重事前的災害預防,對于提升我國水庫大壩突發(fā)事件應急管理水平具有重大意義。