上海城投原水有限公司青草沙水庫管理分公司 許盛

一、基本情況

青草沙水庫位于長江口南支下端南北港分流口水域，包括長興島西側和北側的中央沙、青草沙以及北小泓、東北小泓等水域。青草沙水庫環(huán)庫大堤總長48.272km，總面積66.26km2，水庫最高蓄水位7m，死水位-1.5m，總庫容5.27億m3，是供水水庫，工程等別一等，環(huán)庫大堤、上游取水泵閘、下游水閘和輸水泵閘等主要建筑物級別為一級。水庫大堤臨江側的設計防洪（潮）標準采用100年一遇高潮位加同頻率風浪。2020年5月的安全鑒定結果為一類壩。

（一）可能出現(xiàn)的險情判別

（1）滲水險情判別：①堤身背水側坡面嚴重滲水或已經(jīng)開始沖刷堤坡或滲水變渾濁，表明有發(fā)生流土的可能性，險情正在惡化，此種險情要高度重視，并及時采取措施進行處理。②出逸點較高時，易產(chǎn)生滑坡、漏洞及陷坑等險情，易引起堤身凹陷，使一般滲水險情轉化為重大險情。

（2）管涌險情判別：①一般發(fā)生在背水堤腳附近地面或較遠處的洼地，離堤腳越近，危害性越大。②有些管涌點離堤腳雖遠一點，但口徑不斷擴量不大，流斷增大，帶出的沙越來越粗，屬于重大險情，需要及時搶險。③管涌發(fā)生在坑塘中，水面出現(xiàn)鼓泡，水中帶沙顏色渾濁，此種險情要高度重視，并及時采取措施進行處理。④大堤背水側地面隆起、膨脹、浮動等現(xiàn)象也是產(chǎn)生管涌的前兆，此種險情要高度重視，并及時采取措施進行處理。

（二）突發(fā)潰堤事件后果分析

青草沙水庫大堤長約48Km，當水庫遭遇突發(fā)外部災害事故，或遭遇重大恐怖襲擊，或遭遇超標準風暴潮、地震等自然災害因素，有可能導致潰堤或重大險情，特別是在咸潮期水庫高水位蓄水時，根據(jù)青草沙水庫堤壩的特點，分為臨長江側大堤新建段和臨長興島海塘加高加固段。對于臨長江側大堤新建段，潰堤洪水直接流入長江，不需分析潰壩洪水淹沒范圍。對于臨長興島海塘段，潰堤洪水直接流入長興島隨塘河及陸域，需分析潰壩洪水淹沒范圍及嚴重程度。

（1）長興島地形條件，長興島全島地勢低平，區(qū)域地面高程到2.2～3.2m之間(吳凇基面)，平均地面高程為2.8m，長興島一線海塘大堤內總面積約為78.038km2。（見圖1為長興島相應高程以下面積與總面積比曲線圖）。

圖1 長興島相應高程以下面積與總面積之比

（2）潰壩洪水淹沒范圍及嚴重程度分析：假設水庫潰堤為瞬時潰壩，潰壩時刻庫內水位為6.5m，庫外地面高程2.8m。潰壩時，根據(jù)圣維南方程和特征線理論，得到潰壩口水深和流速分別為：

其中H0為遠離潰壩口的庫內水位，HL為外側地面高程，g為重力加速度。由此可以得到潰口處瞬時流量為：

其中B為潰口寬度：潰壩口寬分別為 10m、20m、50m、100m、200m、300m時候，潰壩開始后0.1小時至5小時不同時間長度內的水流流量，分別得到了各自情況下長興島的淹沒面積以及淹沒高程，初步計算結果如下表1所示。

表1 不同潰壩寬度下周邊淹沒面積以及淹沒高程初步計算成果表

隨著潰壩口寬的增加以及時間的推移，從水庫內流出的水量逐步增加，從表中數(shù)據(jù)看出，當潰壩口較小的時候，允許有一定的反應時間來對潰壩口進行封堵，而當潰壩口較寬的時候，則需要應急部門有更快的反應時間，對潰壩口進行有效的封堵，否則將造成非常重大的損失。

（三）險情預警等級（表2）：

表2 險情預警等級

二、應急組織體系

（1）根據(jù)《水庫大壩安全管理應急預案編制導則》，水庫險情應急組織體系由政府、水行政主管部門、水庫主管部門組成，險情應急處置依照上海市有關規(guī)定，由市防汛指揮部統(tǒng)一指揮，分級分部門負責，設立青草沙水庫突發(fā)險情應急指揮部。

（2）專家組：為保證突發(fā)事件應急處置的順利進行，成立由水利、氣象、衛(wèi)生、環(huán)保、通信、救災、公共安全、交通等有關部門技術人員組成的專家組，專門為應急處置提供技術支撐，主要負責收集技術資料、參與會商、提供決策建議、必要時參加突發(fā)事件的應急處置。

（3）搶險隊伍：按照專業(yè)搶險隊伍與搶險隊伍相互配合，建立搶險隊伍。當水庫大堤出現(xiàn)險情，共同做好應急搶險工作，組織周邊人員、財產(chǎn)轉移。專業(yè)搶險救援隊伍可由市防汛指揮部和區(qū)防汛指揮部各成員單位的專業(yè)搶險隊伍以及公安、武警、消防的搶險隊伍組成，負責水庫工程搶險，要求做到嚴密組織、靈活調度、聽從指揮、服從命令、行動迅速。通訊方式以有線、無線電話和無線對講機為主，搶險任務按險情現(xiàn)場分工。為提高搶險隊伍的實戰(zhàn)能力，需定期對搶險隊伍進行培訓及實戰(zhàn)演練。

三、應急處置

（1）險情報告，將時間、地點、主要過程和處置情況、采取措施向上級報告。應急指揮機構及時啟動相應級別應急響應。（2）應急搶險和處理，召集專家組和搶險隊伍，做好調度、組織人員轉移、調集搶險物資和裝備、出現(xiàn)管涌和滲砂情況，應急搶險小組對隱患點采取應急壓載措施、對事件變化、水雨情開展跟蹤觀測、落實現(xiàn)場值守，加強巡視檢查和水雨情測報。

（3）應急保障：①隊伍保障：按照“因地制宜、統(tǒng)一指揮、分級負責”原則，組建應急搶險小組常駐水庫，并應按計劃定期開展應急搶險技術培訓和演練。②做好日常物資保障：袋裝碎石、袋裝黃沙、鐵鍬、洋鎬、編織袋、潛水泵、沙繩、推土機、挖掘機、鏟車、汽車吊、卡車、船舶、發(fā)電機、救生衣、雨衣、雨靴、手電、安全帽等各種應急搶險物資。③通信保障：包括有線、無線等協(xié)同通訊組成，保證完好暢通、聯(lián)絡無誤。④運輸保障：配備一定數(shù)量的應急車輛。⑤治安保障：保安人員常駐水庫，警戒重點區(qū)區(qū)域。

四、應急監(jiān)測

（1）儀器監(jiān)測：水庫險情監(jiān)測的內容為雨量、水位、水平位移、垂直沉陷、測壓管和滲漏水位監(jiān)測；監(jiān)測的方式為人工監(jiān)測和自動監(jiān)測相結合；發(fā)生重大險情時，監(jiān)測的頻次應是不間斷。

（2）人工巡視檢查：巡查的部位為水庫大堤、輸水泵閘、取水泵閘及下游水閘，主要以大堤為主；結合堤壩的觀測，注意對建筑物及其周圍進行經(jīng)常性的巡視檢查，特別在高水位時，應了解蓄水對堤壩的影響，對滲流進行檢查，觀測滲流情況。人工巡查是一項十分重要的工作，由于冬季咸潮期，水庫進入蓄水期，水庫水位提升，大堤的安全風險增加，因此人工巡視頻次按照下列實施①當水庫水位在4m-5m，人工巡視每3天1次，②5m-5.5m，人工巡視每2天1次，③5.5m以上時，人工巡視每天1次。同時按照要求，落實了青草沙水庫防汛三個責任人名單，并按照要求參加培訓，執(zhí)行應急防汛值班任務。

五、結束語

青草沙水庫必須定期開展突發(fā)事件應急演習，提高應對突發(fā)事件處置水平。同時必須加強日常大堤人工巡視檢查，將應急搶險知識納入職工崗位培訓的重要內容，加強宣傳預防、避險、自救、互救、減災知識，應急隊伍、物資、裝備儲存保養(yǎng)工作的監(jiān)督檢查。應急預案發(fā)送給所有相關參與方、制作宣傳海報張貼在醒目處，舉辦集中宣講會。切實做好青草沙水庫遭遇突發(fā)事件時的搶險工作，力保水庫工程安全，最大程度保障人民飲用水安全可靠。