峽江水利樞紐施工期防汛方案與風(fēng)險(xiǎn)分析

胡 強(qiáng)，吳素萍

(南昌市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，南昌330009)

0 前言

江西省峽江水利樞紐工程自開(kāi)工建設(shè)以來(lái)，防汛工作指導(dǎo)方針明確、工程措施到位、服務(wù)保障完善、指揮決策正確，實(shí)現(xiàn)了2010年及2011年度安全度汛，所取得經(jīng)驗(yàn)可為下一步的防汛工作提供借鑒和參考。

由于施工條件的變化以及眾多不確定因素的影響，防洪形勢(shì)具有明顯的可變性和隨機(jī)性，導(dǎo)致了防洪風(fēng)險(xiǎn)的存在。對(duì)施工期防洪風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和處理以提高風(fēng)險(xiǎn)的防范能力，是做好防洪減災(zāi)工作的基礎(chǔ)。

1 工程概況

1.1 任務(wù)規(guī)模

該工程位于吉安市峽江縣境內(nèi)，壩址地處贛江中游，是一座以防洪、發(fā)電、航運(yùn)為主、兼顧灌溉等綜合利用的水利樞紐工程。峽江水利樞紐正常蓄水位46.0 m，死水位44.0 m，防洪高水位49.0 m，設(shè)計(jì)洪水位49.0 m，校核洪水位49.0 m;防洪庫(kù)容6.0×108m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容2.14×108m3，水庫(kù)總庫(kù)容11.87×108m3。峽江水利樞紐電站裝機(jī)總?cè)萘?60 MW，本工程等別為Ⅰ等，大(1)型工程。根據(jù)本工程等別，確定其混凝土重力壩、泄水閘、電站廠房上游擋水部分、船閘上閘首、魚道上游擋水部分和左右岸灌溉引水口為1級(jí)建筑物;電站廠房(非擋水部分)、船閘下閘首、閘室為2級(jí)建筑物;導(dǎo)航墩、靠船墩、導(dǎo)墻等次要建筑物為3級(jí)。

1.2 水文特性

贛江為雨洪式河流，洪水由暴雨形成，洪水季節(jié)與暴雨季節(jié)相一致，主要降水時(shí)期為每年的3—9月，10月也偶爾會(huì)發(fā)生暴雨。從暴雨出現(xiàn)的時(shí)間統(tǒng)計(jì)，絕大多數(shù)的暴雨出現(xiàn)在4～8月份，以5、6月份出現(xiàn)次數(shù)最多。

峽江壩址處多年平均徑流量為1640 m3/s，徑流的年際變化較大，最大年平均流量(2590 m3/s、1975年)是最小年平均流量(527 m3/s、1963年)的4.91倍，年內(nèi)分配也不均勻，3—7月徑流量占全年的67.6%。其中又以6月份最大，占全年徑流量的19.3%。

2 施工期防汛方案

2.1 防汛總則

峽江水利樞紐工程防洪度汛基本原則是:

1)防洪工作實(shí)行全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、預(yù)防為主、綜合治理、局部利益服從全局利益的原則。

2)防汛工作實(shí)行“安全第一，常備不懈，以防為主，全力搶險(xiǎn)”的方針。接受上級(jí)防汛抗旱指揮部統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和指揮，并接受業(yè)務(wù)指導(dǎo)。

2.2 防汛組織

組建由建設(shè)單位主要領(lǐng)導(dǎo)掛帥，并吸收工程施工單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、水情部門參加的防汛領(lǐng)導(dǎo)小組，建立健全各種防汛責(zé)任制度。

2.3 度汛標(biāo)準(zhǔn)

如峽江水利樞紐2011年度汛標(biāo)準(zhǔn):電站廠房的施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇全年洪水，度汛標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇全年洪水;其它建筑物施工期臨時(shí)度汛標(biāo)準(zhǔn)采用全年10 a一遇洪水;施工生活臨時(shí)設(shè)施、生產(chǎn)臨時(shí)設(shè)施防洪標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇全年洪水。當(dāng)壩址上游達(dá)20 a一遇全年洪水時(shí)，整個(gè)樞紐區(qū)工程防汛進(jìn)入警戒狀態(tài)。

2.4 度汛方案

在每個(gè)施工階段，結(jié)合工程的形象面貌制定防汛預(yù)案，明確重點(diǎn)和具體措施。嚴(yán)格控制圍堰和導(dǎo)流建筑物的進(jìn)度和質(zhì)量，按時(shí)達(dá)到相應(yīng)的防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 主要防汛措施

2.5.1 水文預(yù)報(bào)與水情監(jiān)測(cè)

峽江水利樞紐與吉安市水文局簽訂了水文預(yù)報(bào)技術(shù)服務(wù)合同，充分利用流域內(nèi)已建立的雨水情監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)做好工程水文預(yù)報(bào)工作。汛期開(kāi)始后，施工、監(jiān)理單位及時(shí)準(zhǔn)確了解水情變化情況，每天測(cè)讀圍堰前水位1次;進(jìn)入警戒水位后，每2 h測(cè)讀堰前水位1次;進(jìn)入超標(biāo)準(zhǔn)洪水后，每1 h測(cè)讀堰前水位1次。各參建單位加強(qiáng)聯(lián)系，保持全天候信息暢通。

2.5.2 機(jī)構(gòu)保障措施

為認(rèn)真貫徹執(zhí)行防汛應(yīng)急指揮的決策，確保防汛保障各項(xiàng)工作落到實(shí)處，設(shè)立以下專職工作小組:①防汛水情組，負(fù)責(zé)觀測(cè)上下游圍堰水位，收集水情、雨情資料，及時(shí)提供數(shù)據(jù);②防汛檢查組，負(fù)責(zé)檢查圍堰滲水、安全狀況，若有異常情況發(fā)生或其他比較重大的問(wèn)題，及時(shí)匯報(bào);③防汛物資組，負(fù)責(zé)備足防汛所需的材料和設(shè)備，保證防汛物資到位、設(shè)備完好。以上工作小組安排專人負(fù)責(zé)，做到任務(wù)分解明確，責(zé)任落實(shí)到人。同時(shí)，為保證在突發(fā)事件時(shí)應(yīng)急隊(duì)伍能夠拉得出、頂?shù)米?、?zhàn)得勝，還組建了搶險(xiǎn)救災(zāi)突擊隊(duì)。

2.5.3 物資保障措施

各參建單位做好防汛物資器材的采購(gòu)、儲(chǔ)存、保管工作，防汛器材不能挪為他用。汛期應(yīng)加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng)，保證機(jī)械設(shè)備的完好，同時(shí)在物資倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備足夠的抽水配件。指定防汛專用車。配置柴油發(fā)電機(jī)組作為臨時(shí)電源，解決停電時(shí)的應(yīng)急處理及現(xiàn)場(chǎng)的照明。

2.5.4 其它保障措施

1)各參建單位相應(yīng)設(shè)立防汛搶險(xiǎn)專項(xiàng)資金，做到統(tǒng)一管理，專款專用。

2)構(gòu)建有線、無(wú)線兩套通訊聯(lián)絡(luò)方式，確保汛期通訊快捷、暢通。

3)工程保證措施:①汛期安排施工的各項(xiàng)目根據(jù)工作面情況，結(jié)合汛期雨情，采取停產(chǎn)、加強(qiáng)防護(hù)等手段確保安全度汛;②對(duì)進(jìn)場(chǎng)道路和其他施工道路，要求在汛前完成邊坡危巖處理及涵洞、排水管(溝)疏通，以確保汛期道路暢通無(wú)阻;③做好圍堰迎水沖刷面、裹頭的保護(hù)。

2.6 防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案

根據(jù)水情預(yù)報(bào)，當(dāng)預(yù)報(bào)出現(xiàn)大于10 a一遇洪水，但低于20 a一遇洪水時(shí)，緊急撤退基坑內(nèi)人員和設(shè)備，對(duì)無(wú)法按規(guī)定時(shí)限撤離的設(shè)備，盡可能拆除電機(jī)等電器配件，并就地進(jìn)行加固保護(hù)措施。如遇超20 a一遇洪水，應(yīng)及時(shí)采取向基坑內(nèi)充水的措施，讓洪水通過(guò)預(yù)定的充水缺口向基坑內(nèi)充水，以達(dá)到盡量保證圍堰及在建工程的安全、減少洪水對(duì)基坑造成的損失。

3 施工期防汛風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

導(dǎo)致施工期防汛風(fēng)險(xiǎn)的不確定性因素有:

1)水文不確定性，包括洪水頻率分布及年內(nèi)洪水的時(shí)間分布、可能最大洪水、年降雨量系列頻率分布等不確定因素。

2)水力不確定性，是指影響泄流能力和計(jì)算水力荷載時(shí)具有不確定性的物理量。這些物理量的不確定性是由于其技術(shù)特征值的離散性和模型試驗(yàn)的簡(jiǎn)化所造成的，如施工導(dǎo)截流過(guò)程具有水流邊界條件和水力學(xué)要素多變的特點(diǎn)，進(jìn)行水工模型試驗(yàn)時(shí)一些重要的水力學(xué)現(xiàn)象如:振動(dòng)、紊動(dòng)、波浪、粗糙系數(shù)、沖刷、磨損等未能在模型上做到精確的模擬。

施工期在防汛期間的主要風(fēng)險(xiǎn)有:

1)暴雨風(fēng)險(xiǎn):暴雨對(duì)峽江水利樞紐工程的主要威脅是造成樞紐工程基坑開(kāi)挖和填筑邊坡的破壞。暴雨持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、強(qiáng)度過(guò)大還容易產(chǎn)生泥石流等次生災(zāi)害。

2)洪水風(fēng)險(xiǎn):峽江水利樞紐工程施工期需要度過(guò)5個(gè)汛期:2010年汛期度汛方式為一期枯水時(shí)段圍堰擋水導(dǎo)流(2010年8月—2011年2月):利用左岸縮窄河床(寬度250 m)過(guò)流及通航，河床縮窄度約為65%。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為施工時(shí)段(8—2月)10 a一遇洪水;2011年汛期度汛方式為二期導(dǎo)流(2011年8月—2012年2月):由右岸縮窄河床 (河床寬140 m、河床縮窄度75%)過(guò)流及通航。二期導(dǎo)流圍堰設(shè)計(jì)流量為施工時(shí)段(8月—2月)10 a一遇洪水;2012年汛期度汛方式為三期導(dǎo)流(2012年9月—2013年2月)，由已建成的左岸7孔泄水閘及門庫(kù)段過(guò)流，由已建成的船閘通航。導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為施工時(shí)段(9月—2月)10 a一遇的洪水;2013年汛期度汛方式為三期導(dǎo)流(2013年9月—2014年2月)，由左岸7孔泄水閘及三期橫向圍堰39.00 m高程以上過(guò)水導(dǎo)流，導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為汛期10 a一遇的洪水;2014年汛期度汛方式為18孔泄水閘過(guò)流。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)處理

風(fēng)險(xiǎn)處理分為控制型技術(shù)和后期型技術(shù)。前者指避免、消除和減少意外事故發(fā)生的機(jī)會(huì)，限制已發(fā)生的損失繼續(xù)擴(kuò)大的一切措施。后者則是指在實(shí)施控制技術(shù)后，對(duì)已發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)所做的后期安排。

針對(duì)施工期防汛風(fēng)險(xiǎn)，本工程采取的控制型技術(shù)之一是通過(guò)有效的水力學(xué)原型觀測(cè)，驗(yàn)證導(dǎo)、截流工程設(shè)計(jì)和模型試驗(yàn)成果的正確性，進(jìn)而總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)設(shè)計(jì)。同時(shí)對(duì)泄水建筑物的水力特性進(jìn)行原型觀測(cè)，隨時(shí)掌握建筑物的運(yùn)行狀況，可確保泄水建筑物的安全。

本工程采取的后期型技術(shù)之一是對(duì)峽江水利樞紐工程進(jìn)行投保。根據(jù)2011年中央一號(hào)文件強(qiáng)調(diào)，要建立水利投入穩(wěn)定增長(zhǎng)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)水利建設(shè)的金融支持，鼓勵(lì)和支持發(fā)展洪水保險(xiǎn)。本工程于2011年10月16—18日遭遇秋汛，致使左岸船閘二期2#圍堰被淹。事故發(fā)生后，有關(guān)單位立即啟動(dòng)報(bào)案理賠程序，并及時(shí)采取各種補(bǔ)救措施，使工程盡快地恢復(fù)了正常的生產(chǎn)秩序。

4 結(jié)語(yǔ)

峽江水利樞紐已取得一、二期圍堰防汛的階段性勝利，但更艱巨的三期圍堰防汛任務(wù)尤為關(guān)鍵，下階段工作更需要加以重視。對(duì)此，總結(jié)了以下施工期防汛工作經(jīng)驗(yàn):①高度重視防汛工作是前提。嚴(yán)格實(shí)行“安全第一，常備不懈，以防為主，全力搶險(xiǎn)”的方針，建立健全各種防汛責(zé)任制度，對(duì)防汛預(yù)案要明確重點(diǎn)和具體措施;②保證圍堰進(jìn)度和質(zhì)量是基礎(chǔ);③完善非工程措施是保障。切實(shí)可行的防洪預(yù)案、及時(shí)可靠的水文情報(bào)預(yù)報(bào)信息是工程施工期防洪度汛的科學(xué)依據(jù)和基本保證;④正確的指揮決策是關(guān)鍵。對(duì)施工期防汛風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，并在此基礎(chǔ)上積極做出風(fēng)險(xiǎn)處理與決策，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施有效的控制和妥善處理?yè)p失，以最小的成本獲得最大的安全保障。

［1］江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院.峽江水利樞紐初步設(shè)計(jì)研究報(bào)告［R］.南昌:江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，2010.

［2］王鐵鋒，趙新利.談水利水電工程施工期防洪度汛問(wèn)題［J］.東北水利水電，2004(09).