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        龍門水庫(kù)險(xiǎn)情處置及啟示

        2023-01-11 13:07:39劉俊鋒樊愛(ài)鵬竇俊偉
        山東水利 2022年3期
        關(guān)鍵詞:壩頂險(xiǎn)情責(zé)任人

        劉俊鋒,樊愛(ài)鵬,竇俊偉

        (山東省海河淮河小清河流域水利管理服務(wù)中心,山東 濟(jì)南 250100)

        龍門水庫(kù)位于臨沭縣臨沭街道山里村東部,1978 年4 月建成,屬于?。?)型水庫(kù),位于蒼源河上,流域面積1.6 km2。2021 年7 月29 日,6 號(hào)臺(tái)風(fēng)“煙花”過(guò)境山東,受熱帶低壓影響,臨沭縣普降大暴雨,7 月26 日10 時(shí)至28 日18 時(shí),龍門水庫(kù)附近玉山站降雨量達(dá)192 mm。降雨集中在兩個(gè)場(chǎng)次:一是27 日16 時(shí)至28 日3 時(shí),12 h 降雨量67 mm,雨量接近暴雨等級(jí)區(qū)間上限,接近大暴雨級(jí)別;二是28 日10 時(shí)至21 時(shí),12 h 降雨量104 mm,為典型大暴雨等級(jí),尤其14 時(shí)至16 時(shí),3 h 降雨量61 mm,降雨等級(jí)達(dá)到特大暴雨級(jí)別。高強(qiáng)度降雨促使庫(kù)水位迅速上漲形成溢洪,28 日17 時(shí),龍門水庫(kù)大壩背水坡中部出現(xiàn)約17 m 寬、20 m 長(zhǎng)的壩體局部滑坡,垂直坡面方向平均塌深約3 m,出險(xiǎn)部位自壩頂中間2.5 m 處向下近乎垂直塌落,垂直壩頂方向塌深約5 m,一直延申至下游排水體,發(fā)現(xiàn)時(shí)滑坡體已發(fā)生液化現(xiàn)象,形勢(shì)異常嚴(yán)峻。水庫(kù)下游有3 個(gè)村莊和一座?。?)型水庫(kù),群眾2 800 余人,若險(xiǎn)情繼續(xù)發(fā)展,后果不堪設(shè)想。

        1 險(xiǎn)情搶護(hù)情況

        1.1 搶險(xiǎn)調(diào)度及措施

        險(xiǎn)情發(fā)生后,當(dāng)?shù)卣杆俎D(zhuǎn)移安置了下游群眾,調(diào)動(dòng)了大量設(shè)備和物資進(jìn)行搶險(xiǎn)。山東省水利廳第一時(shí)間派出搶險(xiǎn)專家工作組趕赴現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),并組織相關(guān)技術(shù)專家會(huì)商研判。在水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng),臨沂市市長(zhǎng)及水庫(kù)行政技術(shù)責(zé)任人指揮搶險(xiǎn),臨沭縣相關(guān)部門成立現(xiàn)場(chǎng)工作組具體實(shí)施。

        經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘險(xiǎn)情,專家組及時(shí)確定搶險(xiǎn)方案:一是在大壩右端新開(kāi)辟泄洪道,加大下泄流量,盡快降低庫(kù)水位;二是調(diào)集大功率泵車抽排,降低庫(kù)水位;三是庫(kù)水位降低到安全水位前,直接搶護(hù)會(huì)擾動(dòng)出險(xiǎn)部位,應(yīng)暫停搶護(hù);四是出險(xiǎn)部位周邊設(shè)置安全警示隔離帶,派遣專人24 h監(jiān)視,一旦險(xiǎn)情出現(xiàn)變化立即報(bào)告,其他無(wú)關(guān)人員與設(shè)備一律遠(yuǎn)離出險(xiǎn)部位;五是待庫(kù)水位降低到安全水位后,對(duì)出險(xiǎn)部位進(jìn)場(chǎng)修復(fù),先清除滑坡部位表層濕潤(rùn)土料,然后鋪設(shè)土工布,自下而上分層鋪設(shè)不同粒徑石子,下層小粒徑,上層大粒徑,坡比適當(dāng)放緩,重點(diǎn)穩(wěn)固滑坡底腳部位。

        1.2 搶險(xiǎn)過(guò)程

        1)實(shí)施開(kāi)挖方案。經(jīng)過(guò)連夜作業(yè),7 月29 日9 時(shí)25 分,新開(kāi)辟的溢洪道挖通并開(kāi)始分泄庫(kù)水,泄量約5 m3/s,隨著庫(kù)水位的逐步下降,液壓錘配合挖掘設(shè)備對(duì)泄洪槽不斷加深,使庫(kù)水位持續(xù)降低。30 日9 時(shí),經(jīng)過(guò)近24 h 泄洪,庫(kù)水位降至159.8 m(到達(dá)混凝土防滲護(hù)坡位置),較分洪開(kāi)始水位下降3.68 m,險(xiǎn)情初步得以緩解,但限于場(chǎng)地與設(shè)備能力,泄槽底部已無(wú)法再行加深。

        2)實(shí)施排水方案。雖然經(jīng)過(guò)近24 h 溢洪,水位有較大下降,但出險(xiǎn)部位仍有明顯滲流,說(shuō)明當(dāng)前庫(kù)水位依然偏高,出險(xiǎn)部位修復(fù)尚不具備機(jī)械作業(yè)條件。及時(shí)從省物資儲(chǔ)備中心調(diào)撥抽水設(shè)施,協(xié)助排水,30 日20 時(shí)30 分開(kāi)機(jī)抽排,抽排能力達(dá)10 000 m3/h。31 日9 時(shí),經(jīng)過(guò)連夜抽排,庫(kù)水位降至155.2 m,距離死水位僅剩余約2 m。

        3)實(shí)施出險(xiǎn)部位修復(fù)方案。8 月1 日9 時(shí),水位降至死水位,按照修復(fù)方案,出險(xiǎn)部位順利完成修復(fù),險(xiǎn)情解除,遷移安置群眾全部返鄉(xiāng)。為保障水庫(kù)后期度汛安全,專家組再次對(duì)大壩進(jìn)行了查勘,并提出建議:一是盡快修復(fù)壩坡排水溝,確保壩頂排水通暢;二是加高出險(xiǎn)部位對(duì)應(yīng)的壩頂高程,修復(fù)路沿石,避免壩頂雨水沖刷修復(fù)部位;三是備好復(fù)合土工膜,雨天及時(shí)覆蓋以保護(hù)修復(fù)部位;四是整修新挖溢洪道,確保邊坡穩(wěn)定,排水暢通;五是做好值班值守工作,落實(shí)巡查責(zé)任,重點(diǎn)跟蹤監(jiān)視出險(xiǎn)部位。

        2 啟示與建議

        2.1 科學(xué)實(shí)施除險(xiǎn)加固

        1)做好大壩排水措施。龍門水庫(kù)壩頂未硬化,路沿石多處損毀,導(dǎo)水作用失效,壩頂高程中間較兩端略低,壩端兩側(cè)分別連接兩條山間生產(chǎn)道路,生產(chǎn)路向壩下游兩側(cè)延伸,生產(chǎn)路在降雨時(shí)演變成排水溝,水流沿道路下泄排向壩頂,涌向壩頂中部較低處,集中順壩坡下泄沖刷導(dǎo)致滑坡?,F(xiàn)場(chǎng)清理開(kāi)挖后能較為清楚地看清壩體材料,滑坡面沿著壩體外側(cè)的傾斜面,砂殼材料基本為山砂和少量土料的混合材料,粒徑較細(xì),多數(shù)約5 mm 以下。砂殼遭遇長(zhǎng)時(shí)間集中強(qiáng)降雨后,含水量快速升高甚至接近飽和,同時(shí)受外來(lái)水流持續(xù)不斷沖刷,砂殼因含水量過(guò)大,顆粒之間摩擦力變小,從而產(chǎn)生滑坡。從事后現(xiàn)場(chǎng)查勘情況分析,滑坡體已明顯液化,滑坡體不是整體下滑,而是像泥石流一樣流向大壩下部。

        山東省多數(shù)小型水庫(kù)大壩與龍門水庫(kù)相類似,設(shè)計(jì)階段未考慮壩頂以外來(lái)水,而壩頂以外來(lái)水往往會(huì)造成大壩安全風(fēng)險(xiǎn)。小型水庫(kù)督導(dǎo)檢查中常常發(fā)現(xiàn),有的水庫(kù)壩頂因不均勻沉降導(dǎo)致局部壩段降低,致使外部來(lái)水不能正常導(dǎo)入排水溝;也有的壩頂排水口在施工中為了路沿石連續(xù)美觀,人為將排水口縮小。

        以上這些情況看似問(wèn)題不大,甚至不被重視,但存在著重大安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于大壩低于兩端路面的情形,建議在大壩兩端設(shè)置截水或排水措施,將兩端來(lái)水及時(shí)導(dǎo)入庫(kù)中;對(duì)于壩頂中部沉降情形,建議除險(xiǎn)加固中加高局部壩頂高程,避免造成壩頂積水;對(duì)于路沿石、排水溝損壞的情形,也要及時(shí)修復(fù)。

        2)做好大壩防滲措施。經(jīng)分析,壩體滲水也是造成這次險(xiǎn)情的原因之一。龍門水庫(kù)迎水坡鋪設(shè)土工膜及黏土截滲墻,防滲措施高程160.95 m,然而溢洪道底高程為163.18 m,防滲護(hù)坡頂?shù)陀谝绾榈赖?.23 m。水位一旦超過(guò)160.95 m,壩體上部干砌石護(hù)坡無(wú)防滲功能,大壩滲水風(fēng)險(xiǎn)加大。出險(xiǎn)時(shí)水位已超過(guò)混凝土防滲護(hù)坡頂高程2.53 m,長(zhǎng)時(shí)間高位水頭作用下,浸潤(rùn)線逐步上升,導(dǎo)致壩體抗剪力減弱,助推險(xiǎn)情發(fā)生。針對(duì)此種情況,應(yīng)按照水庫(kù)的設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)大壩防滲措施,并舉一反三,在全省范圍內(nèi)排查此類情況,防患于未然。

        2.2 加強(qiáng)水庫(kù)運(yùn)行管護(hù)

        1)壓實(shí)水庫(kù)安全管理責(zé)任。龍門水庫(kù)壩頂路面外側(cè)雜草叢生,路沿石多處損毀,尤其是三個(gè)橫向排水溝入口處,淤積土導(dǎo)致溝口部位抬高,壩頂來(lái)水不能正常匯入,排水功能降低。建議壓實(shí)水庫(kù)安全管理責(zé)任,嚴(yán)格落實(shí)行政責(zé)任人、技術(shù)責(zé)任人和巡查責(zé)任人,明確巡查責(zé)任人在強(qiáng)降雨期間的巡查職責(zé),加強(qiáng)三個(gè)責(zé)任人的培訓(xùn)學(xué)習(xí)考核,做好日常巡查、維修養(yǎng)護(hù)等工作。

        2)強(qiáng)化落實(shí)水雨情預(yù)測(cè)報(bào)。通過(guò)日常檢查發(fā)現(xiàn),部分小型水庫(kù)仍未配備水尺,多數(shù)巡查責(zé)任人不會(huì)認(rèn)讀水尺水位,一些電子水尺在關(guān)鍵時(shí)刻無(wú)法使用。要加強(qiáng)巡查責(zé)任人業(yè)務(wù)培訓(xùn),提升業(yè)務(wù)能力和水平,特別是對(duì)于強(qiáng)降雨可能造成的影響要有基本的警惕意識(shí)。要提升水雨情電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性,研發(fā)應(yīng)用強(qiáng)降雨條件下穩(wěn)定運(yùn)行的水雨情監(jiān)測(cè)設(shè)備,提升水雨情信息感知保障能力。

        2.3 做好災(zāi)害防御準(zhǔn)備

        1)提高水庫(kù)大壩安全管理(防汛)應(yīng)急預(yù)案可操作性。通過(guò)日常檢查發(fā)現(xiàn),山東省小型水庫(kù)逐庫(kù)制定了防汛應(yīng)急預(yù)案,但也存在應(yīng)急預(yù)案千篇一律、針對(duì)性和可操作性不強(qiáng)的問(wèn)題。編制應(yīng)急預(yù)案要按照“通俗易懂,便于操作”的原則,讓操作人員看得懂、記得住、用得上,避免把應(yīng)急預(yù)案編成只重形式不重實(shí)效、冗長(zhǎng)繁瑣、晦澀難懂的本子??梢酝ㄟ^(guò)預(yù)案演練,在演練中發(fā)現(xiàn)預(yù)案中需要改進(jìn)的地方,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),持續(xù)改進(jìn)。

        2)確保防汛道路暢通。本次險(xiǎn)情處置中進(jìn)場(chǎng)道路也給搶險(xiǎn)設(shè)備和人員進(jìn)出造成了很多不便。防汛通道雖已列入小型水庫(kù)暗訪督導(dǎo)違規(guī)問(wèn)題分類清單,但沒(méi)有對(duì)道路提出硬化要求,這會(huì)給搶險(xiǎn)和應(yīng)急處置帶來(lái)諸多問(wèn)題。山東省小型水庫(kù)眾多,水庫(kù)多數(shù)位于偏僻的山丘地帶,出險(xiǎn)往往發(fā)生在暴雨期,平時(shí)通暢的道路此時(shí)很可能不滿足通行條件,尤其是大型搶險(xiǎn)設(shè)備,對(duì)入庫(kù)道路有一定要求。

        3)建立高效的搶險(xiǎn)調(diào)度指揮體系。為了適應(yīng)應(yīng)急管理體制改革的要求,建議深入研究指揮機(jī)構(gòu)設(shè)置、部門職責(zé)邊界、現(xiàn)場(chǎng)指揮體系等關(guān)鍵問(wèn)題,建立健全統(tǒng)一權(quán)威高效的應(yīng)急指揮體系?,F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)指揮機(jī)構(gòu)要充分發(fā)揮專家技術(shù)指導(dǎo)作用,做好料物供應(yīng)及搶險(xiǎn)人員的生活保障,做到規(guī)范高效運(yùn)轉(zhuǎn),搶險(xiǎn)工作有條不紊的進(jìn)行。

        4)做好搶險(xiǎn)應(yīng)急物資儲(chǔ)備。調(diào)研發(fā)現(xiàn),部分應(yīng)急縣級(jí)物資儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)過(guò)于分散、面積不足,缺乏統(tǒng)一管理,建議加強(qiáng)倉(cāng)庫(kù)建設(shè),按照規(guī)定的面積和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)倉(cāng)庫(kù)。搶險(xiǎn)過(guò)程中,曾調(diào)集3 臺(tái)抽水泵車,但現(xiàn)場(chǎng)安裝后發(fā)現(xiàn)泵車抽水臂長(zhǎng)度勉強(qiáng)觸及水面,無(wú)法有效抽排。部分倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備物資數(shù)量、種類不足,不能適應(yīng)應(yīng)急搶險(xiǎn)需求,缺乏統(tǒng)一的儲(chǔ)備規(guī)劃,建議以市為單位,統(tǒng)籌安排儲(chǔ)備物資的種類和數(shù)量。

        2.4 慎重制定搶險(xiǎn)方案

        1)按照傳統(tǒng)的防汛搶險(xiǎn)技術(shù)措施,水庫(kù)大壩出現(xiàn)滑坡險(xiǎn)情,應(yīng)對(duì)滑坡位置進(jìn)行防護(hù),鋪設(shè)土工膜,防止雨水滲入裂縫,同時(shí)在壩腳附近用塊石或沙袋壓重,阻止進(jìn)一步滑坡。但專家組經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘,分析出險(xiǎn)部位壩體含水量已趨于飽和狀態(tài),滑坡體已明顯液化,流向大壩下游,周邊壩體非常脆弱,直接搶護(hù)會(huì)擾動(dòng)出險(xiǎn)部位,會(huì)造成險(xiǎn)情繼續(xù)擴(kuò)大。同時(shí)可能導(dǎo)致?lián)岆U(xiǎn)人員、機(jī)械發(fā)生次生安全事故,出險(xiǎn)部位尚不具備直接搶護(hù)作業(yè)條件,因此專家組作出暫停搶護(hù)大壩的決定。專家組堅(jiān)持“先降水后修復(fù)”的技術(shù)思路,以降低壩前水位的方法降低壩體安全風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而為出險(xiǎn)部位的修復(fù)提供有利時(shí)機(jī)。實(shí)踐證明,這種搶險(xiǎn)方案是正確的,否則后果不堪設(shè)想。

        2)慎重使用爆破措施。為了加大新開(kāi)辟溢洪道泄量,有人建議采用爆破方式加深泄槽,直到加深至死水位。專家組對(duì)以上建議進(jìn)行了認(rèn)真分析,認(rèn)為爆破可以加深泄洪槽,但容易擾動(dòng)壩體影響大壩安全,且泄槽底寬僅1 m 多,場(chǎng)地小,不易于機(jī)械作業(yè),按照排水的需要,爆破的深度還要增加5 m,實(shí)施時(shí)間過(guò)長(zhǎng),不具備可行性。專家組聯(lián)系從省物資儲(chǔ)備中心調(diào)撥抽水設(shè)施,協(xié)助排水,經(jīng)過(guò)連夜抽排,庫(kù)水位得到有效降低。事實(shí)證明,這種方案是正確的。

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