李 杰

（貴州省水旱災(zāi)害防御中心，貴州 貴陽 550002）

通過對黔中水利樞紐工程輸水干渠不同建筑物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別與分析[1]，針對不同突發(fā)事件類型提出了合理的應(yīng)急處置方案，對進(jìn)一步提高黔中工程應(yīng)對不同突發(fā)事件的能力，切實(shí)保障輸水工程自身安全、下游灌區(qū)和城市的供水安全及下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，具有重要的實(shí)際意義。

1 工程概況

黔中輸水工程從平寨水庫左岸渠首電站尾水池取水，通過63.4 km 的總干渠自流輸水進(jìn)入桂家湖水庫，經(jīng)調(diào)蓄后，由49.43 km 桂松干渠前段渠道自流到革寨水庫，經(jīng)泵站提水后，通過31.23 km 桂松干渠向貴安新區(qū)和貴陽市供水。輸配水工程輸水線路沿線地質(zhì)條件復(fù)雜，跨越建筑物較多，但型式主要有四大類：明渠、渡槽、倒虹管、隧洞。

2 突發(fā)事件分類及其后果分析

2.1 突發(fā)洪水事件及其后果分析

因暴雨等原因產(chǎn)生的突發(fā)洪水事件對渠道的破壞影響巨大，主要破壞形式集中在對基礎(chǔ)的渠系建筑物基礎(chǔ)的沖刷和渠道內(nèi)的沖刷。

2.1.1 渠道襯砌的沖刷破壞

異常天氣下，降雨量增加，導(dǎo)致渠道水位迅速上漲，當(dāng)渠道內(nèi)水流流速超過襯砌的抗沖刷流速時(shí)，極易對渠道混凝土的襯砌造成沖刷破壞，從而導(dǎo)致渠道產(chǎn)生滲漏，進(jìn)而引發(fā)基礎(chǔ)不均勻沉降及基礎(chǔ)的滲透破壞等。

2.1.2 渠道護(hù)坡的淘刷

在突發(fā)洪水事件的情況下，洪水入渠導(dǎo)致渠道水位上漲，造成渠道內(nèi)局部渠道斷面水位變化加大，水位易超出渠道的邊沿，從而發(fā)生水流溢渠現(xiàn)象，很可能造成渠道護(hù)坡邊坡遭受滿溢水流的沖刷導(dǎo)致邊坡垮塌情況發(fā)生[2]。

對于在半山腰修建的傍山渠段及高填方渠段，渠道靠山側(cè)的洪水會沿著排水溝向下排泄，當(dāng)水量較大、水流流速較高時(shí)，高速水流會滿溢出排水溝，滿溢的水流會對渠道的護(hù)坡和基礎(chǔ)進(jìn)行沖刷，最終可能造成渠道護(hù)坡的垮塌引起渠道整體性的破壞。

2.1.3 渡槽基礎(chǔ)淘刷

干渠上的輸水渡槽有著跨度大、高度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)。這些高大跨渡槽跨越河流和山谷，當(dāng)山區(qū)大范圍內(nèi)突降暴雨匯水形成洪水或衍生泥石流災(zāi)害時(shí)，高速水流攜帶著大量泥沙、石塊順著河谷向下宣泄，對基礎(chǔ)的沖刷將會改變基礎(chǔ)與地基的接觸條件，導(dǎo)致地基應(yīng)力狀況變化，使得地基遭遇不均勻的沉降，出現(xiàn)渡槽沉降、傾倒或坍塌。對于多跨渡槽，在遭遇較大洪水時(shí)如果一旦出現(xiàn)問題，由于其他槽墩受到不平衡推力作用，可能會引起連鎖反應(yīng)從而導(dǎo)致全線倒塌[3]。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害突發(fā)事件及其后果分析

2.2.1 渠道的沉降變形

工程的渠道多為傍山渠道，在長期運(yùn)行過程中，渠道的滲水和降雨的入滲，尤其是汛期在水位大幅度升降、波動和流速、水力梯度發(fā)生強(qiáng)烈變化的情況下，極易引發(fā)地基的塌陷，從而導(dǎo)致渠道的沉降變形、斷裂，影響下游輸水安全。

2.2.2 隧洞進(jìn)出口邊坡滑坡

工程的輸水隧洞主要位于巖溶發(fā)育地段，存在進(jìn)出口段溶蝕嚴(yán)重、圍巖穩(wěn)定性差、巖溶涌水、突泥及巖溶空洞等工程地質(zhì)問題。對于干渠上巖溶發(fā)育的隧洞，重點(diǎn)考慮隧洞進(jìn)出口邊坡穩(wěn)定，隧洞進(jìn)出口的沖刷，洞身塌方、洞內(nèi)的沖磨破壞、洞身的裂縫漏水現(xiàn)象。

2.2 兩組女性超聲聲像圖特點(diǎn) 靜息狀態(tài)時(shí)膀胱頸均位于參考線以上，Valsalva動作時(shí)膀胱頸向尾側(cè)移動，對照組膀胱頸均位于參考線上，病例組膀胱頸位于參考線水平附近及參考線下，病例組中46例(約38.33%)可于Valsalva動作時(shí)觀察到尿道內(nèi)口開放。

2.2.3 邊坡崩塌造成的渠系堵塞

汛期由于持續(xù)性降雨，巖土體在較長時(shí)間內(nèi)浸水中飽和軟化，其抗剪強(qiáng)度會大幅度降低，最終導(dǎo)致邊坡沿軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生崩塌、滑坡現(xiàn)象。對于未加蓋混凝土蓋板的渠道穿越順向坡地層，尤其是在一側(cè)有高邊坡的輸水渠段，易出現(xiàn)滑坡體堵塞渠道的事件，從而造成上游水位擁堵，導(dǎo)致輸水中斷，甚至造成上游渠系建筑物漫溢破壞。

2.3 其他突發(fā)事件及其后果分析

輸水干渠在長期運(yùn)行過程中，會出現(xiàn)一些小范圍的漏水、垮塌事件，如果不及時(shí)處理可能會導(dǎo)致更嚴(yán)重的突發(fā)事件，主要包括渡槽槽身和支承結(jié)構(gòu)產(chǎn)生混凝土微裂縫、混凝土碳化、鋼筋銹蝕、混凝土剝落或剝蝕等現(xiàn)象；接縫止水出現(xiàn)老化滲漏現(xiàn)象；倒虹吸管發(fā)生腐蝕；閘門設(shè)備故障等等。

2.4 恐怖襲擊突發(fā)事件及其后果分析

黔中工程因其線路較長，管理工作量大，容易因管理方面的疏忽導(dǎo)致輸水干渠建筑物成為恐怖分子破壞的對象。在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)有人為破壞設(shè)施設(shè)備的現(xiàn)象，這已經(jīng)對輸水安全帶來了潛在的威脅。

3 應(yīng)急調(diào)度及處置

黔中工程具有輸水線路長、配套建筑物多、沿線地質(zhì)條件差異大、供水調(diào)度運(yùn)行復(fù)雜的特點(diǎn)，當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，如果對事故處理不當(dāng)，容易造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會影響，因此需要建立完善的應(yīng)急處置措施，并采取合理的應(yīng)急調(diào)度方案，防止事故的破壞加劇[2]，為下游灌區(qū)及貴陽市供水提供可靠的保障。

3.1 洪水災(zāi)害或險(xiǎn)情威脅應(yīng)急調(diào)度

3.1.1 接到洪水災(zāi)害或險(xiǎn)情預(yù)警后

對于深挖方渠段，為了防止暴雨洪水和外水入渠，導(dǎo)致渠道水位偏高或地下水位偏高引起渠道底板隆起破壞，應(yīng)提前調(diào)整運(yùn)行水位，并隨時(shí)做好應(yīng)急響應(yīng)及應(yīng)急調(diào)度的準(zhǔn)備。對于填方渠段，暴雨洪水可能會引發(fā)邊坡失穩(wěn)，渠水外溢，或發(fā)生滲漏、管涌等險(xiǎn)情，應(yīng)提前降低運(yùn)行水位，預(yù)留儲蓄空間。

3.1.2 暴雨危及工程安全時(shí)的應(yīng)急操作

現(xiàn)場管理人員快速赴退水閘待命，檢查機(jī)電設(shè)備，確保隨時(shí)可用。緊急減少或關(guān)閉平寨水庫取水口閘門，減少平寨水庫入庫輸水干渠流量，具體操作見表1。

表1 洪水災(zāi)害或險(xiǎn)情威脅應(yīng)急調(diào)度

3.2 輸水建筑物破壞及渠道淤堵應(yīng)急調(diào)度方案

3.3 地質(zhì)災(zāi)害險(xiǎn)情搶護(hù)措施

3.3.1 隧洞洞身及洞口的塌方處理

在塌方事件發(fā)生后，首先應(yīng)加固未塌方地段，防止塌方事件蔓延，遵循“先支護(hù)，后處理”的原則。當(dāng)塌方量較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)將塌方地點(diǎn)的土石清理干凈，可采取插板法支撐，在導(dǎo)坑頂部用插板插入塌方體，形成棚頂，在棚頂?shù)谋Ｗo(hù)下，逐步開挖進(jìn)占，清理塌方。

3.3.2 渡槽支墩的加固

當(dāng)洪水突發(fā)事件導(dǎo)致的渡槽基礎(chǔ)底部被淘刷，出現(xiàn)基礎(chǔ)、支撐結(jié)構(gòu)及槽身傾斜問題，當(dāng)結(jié)構(gòu)自重較大時(shí)，可采用鋼纜牽引使結(jié)構(gòu)復(fù)位，也可采用設(shè)斜支撐幫助鋼纜使結(jié)構(gòu)復(fù)位，再對被淘刷的基礎(chǔ)進(jìn)行清基，回填混凝土，最后用回填灌漿填實(shí)基底。

3.4 閘門設(shè)備設(shè)施故障應(yīng)急調(diào)度方案

閘門發(fā)生下滑、但未卡死，且引起的水位變幅在15 cm 以內(nèi)時(shí)，將閘門直接恢復(fù)至原開度；出現(xiàn)閘門卡死無法恢復(fù)，且引起的水位變幅在15 cm 以內(nèi)時(shí)，快速調(diào)整其他孔閘門開度，保持原過流基本不變；出現(xiàn)閘門卡死無法恢復(fù)，閘前運(yùn)行水位達(dá)到或超過泄水堰堰頂高程且水位漲幅難以遏止時(shí)，開啟泄水堰閘門進(jìn)行泄水。

3.5 泵站泵機(jī)故障停機(jī)應(yīng)急調(diào)度方案

黔中工程輸水干渠有革寨1 號泵站和2 號泵站兩座泵站，均采用3 用1 備的提水模式。如遇泵站機(jī)組加壓運(yùn)行中，發(fā)生斷電或機(jī)組故障導(dǎo)致機(jī)組突然停機(jī)，應(yīng)急調(diào)度如下：

（1）若部分機(jī)組故障，其他機(jī)組具備正常啟動條件，可先利用其它機(jī)組進(jìn)行供水，若供水流量不足可啟用備用機(jī)組；若泵站斷電或其他事故，導(dǎo)致3 臺機(jī)組都無法正常啟動，可自動切換到220V 直流電并經(jīng)逆變點(diǎn)源裝置供電，并開啟備用機(jī)組；

（2）若泵站發(fā)生其它事故，利用備用電源和備用機(jī)組無法提水的情況下，對于革寨1 號泵站和2 號泵站故障，可選擇調(diào)小平寨水庫取水口流量，利用桂家湖水庫自流對下游進(jìn)行供水。尤其對于革寨1 號泵站，需要注意上游水位是否超過安全限度，若超過安全限度，需關(guān)閉桂家湖水庫進(jìn)口工作閘門，開啟溢流堰閘門，防止水位過度壅高。其余各段可采用輸水建筑物破壞的應(yīng)急調(diào)度方案進(jìn)行，并迅速對泵站故障進(jìn)行修復(fù)。

3.6 恐怖主義突發(fā)事件及其應(yīng)急處置

雖然當(dāng)今我國處于和平年代，發(fā)生戰(zhàn)爭及恐怖主義事件的可能性較小。但為了防患于未然，須提前做好反恐應(yīng)急知識儲備并提高反恐意識[3]，全面分析各種恐怖主義突發(fā)事件類型并針對性地制定不同的反恐應(yīng)急預(yù)案并演練。

4 結(jié)語

黔中水利樞紐輸水工程具有輸水線路長、配套建筑物多、沿線地質(zhì)條件差異大、供水調(diào)度運(yùn)行復(fù)雜的特點(diǎn)，通過對輸水工程突發(fā)事件成因、影響范圍進(jìn)行分析，制定對象的處置措施，建立專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案規(guī)范和指導(dǎo)輸配水工程遇突發(fā)事件的應(yīng)急處置工作，對提高黔中工程應(yīng)對及處置輸配水工程突發(fā)事件的能力，確保輸配水路線的暢通，保障下游灌區(qū)及城市供水，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，維護(hù)社會穩(wěn)定具有重要作用。