水利工程防震減災(zāi)工作研究

李均

摘 要：南陽地區(qū)嚴(yán)峻的地震形勢要求我們必須高度重視水利工程的抗震安全。為確保擬開發(fā)的水電工程和已建水利樞紐的安全建設(shè)與生產(chǎn)，在完善水庫大壩地震監(jiān)測臺網(wǎng)建設(shè)的同時，還要制定相應(yīng)的抗震減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案，使地震引起的直接災(zāi)害與次生性災(zāi)害降至最低限度。

關(guān)鍵詞：防震減災(zāi)；水利工程；地震監(jiān)測臺網(wǎng)；堰塞湖

南陽地處秦嶺和大別山結(jié)合部，位于南陽-信陽地震帶內(nèi)，受多條斷裂系統(tǒng)控制，歷史上曾經(jīng)多次發(fā)生過中強震，并且，南陽地震具有震源淺、烈度高的特點，三級左右的小震便會形成強烈震感。特別是近年來，區(qū)域內(nèi)地震活動頻繁，小震不斷，防震減災(zāi)形勢十分嚴(yán)峻。一座大型水利工程投資高達(dá)幾十億甚至幾百億元，一旦發(fā)生嚴(yán)重震害，不僅危及工程本身安全，還會產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，引發(fā)次生水災(zāi)，而且次生災(zāi)害造成的損失往往超過地震本身造成的損失。因此，做好區(qū)域內(nèi)水利工程的抗震設(shè)防就具有十分特殊的重要性。為確保擬開發(fā)的水電工程和已建水利樞紐的安全建設(shè)與生產(chǎn)，在完善水庫大壩地震監(jiān)測臺網(wǎng)建設(shè)的同時，還要制定相應(yīng)的抗震減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案，做到一旦發(fā)生地震，技術(shù)支持及時到位，快速對大壩的安全作出地震反應(yīng)評價，提出應(yīng)急措施，并通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)將抗震減災(zāi)的方案與措施在最短的時間內(nèi)呈報至決策部門，使地震引起的直接災(zāi)害與次生性災(zāi)害降至最低限度。

一、歷次大地震帶給我們的啟示

2013年4月20日，四川省雅安市蘆山縣發(fā)生7.0級地震，大地震發(fā)生后，共發(fā)生余震4045次，造成196人死亡，失蹤21人，11470人受傷。另外，這次地震還造成災(zāi)區(qū)多座水庫受損。其中蘆山縣寶勝和玉溪河金雞峽已形成堰塞湖，震區(qū)的沫東水庫、苗溪水庫、天全始陽水庫出現(xiàn)裂縫。而2008年的汶川特大地震對水利設(shè)施造成的破壞更大，其中造成2500多座水庫、1300多公里堤防不同程度損壞，7.24萬處農(nóng)村供水工程遭受破壞，震損水電站1144座、水閘400多座、小型渠系建筑物22萬余處。從最近幾年發(fā)生的大地震不難看出，做好水利工程的抗震設(shè)防工作，刻不容緩。

二、水利工程在防震減災(zāi)工作中存在的問題

我國目前在水利工程地震臨震應(yīng)急方面還有很多工作要做，大壩結(jié)構(gòu)的強震監(jiān)測、震后安全快速反應(yīng)分析及大壩地震安全的網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)有待加強。從1962年新豐江建立第一個強震觀測臺站至今，我國設(shè)立了地震臺站的大型水利水電工程僅有近40座，設(shè)立過3個子臺以上地震臺的工程約20多處?，F(xiàn)狀水工結(jié)構(gòu)強震安全監(jiān)測臺只是零星的“點”，國內(nèi)水利工程地震監(jiān)測臺站數(shù)量少且分散，還遠(yuǎn)未形成“臺網(wǎng)”的規(guī)模，并存在一些亟待解決的問題：已有的各水利工程地震監(jiān)測臺站信息資源管理分散，資料缺乏統(tǒng)一的規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)，利用率低，規(guī)模小，數(shù)據(jù)的完整性不夠，設(shè)備落后，準(zhǔn)確性不高，數(shù)據(jù)交換接口不規(guī)范；應(yīng)用系統(tǒng)互聯(lián)互通性差，臺站分析人員水平參差不齊，監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和分析質(zhì)量不高，資料的實際利用價值發(fā)揮不夠，缺乏可供決策部門宏觀調(diào)度的中央管理分析系統(tǒng)。這些問題，在某種程度上大大削弱了在水利工程抗震減災(zāi)中解決實際問題的力度。

三、做好水利工程防震減災(zāi)工作的主要途徑

一是加強水庫大壩地震監(jiān)測臺網(wǎng)建設(shè)。對可能誘發(fā)地震的水利工程要設(shè)專業(yè)地震臺網(wǎng)進行地震活動特征監(jiān)測，以及各種地震前兆的監(jiān)測研究，根據(jù)誘震預(yù)測采取防、治相結(jié)合的抗震措施。這樣不僅有利于水庫的防洪安全、水庫的安全調(diào)水和周邊民眾的生活安全，還可為水庫誘發(fā)地震研究提供寶貴的數(shù)據(jù)資料，為防震減災(zāi)打下堅實的基礎(chǔ)。

二是做好工程抗震。根據(jù)工程運用期間可能發(fā)生的最大地震，確定工程的設(shè)計烈度，再按照設(shè)計烈度進行抗震計算和采取相應(yīng)的抗震措施，當(dāng)遭遇設(shè)計烈度地震時，可達(dá)到小震不壞、中震可修、大震不倒的目標(biāo)，不僅可以有效減少人員傷亡，還可減輕工程的災(zāi)害。此途徑是非常有效的。發(fā)展中國家資金不足，房屋多未進行抗震設(shè)計，一旦發(fā)生大地震，人員傷亡慘重，而發(fā)達(dá)國家（如日本等）多進行了抗震設(shè)計，當(dāng)遭遇同樣震級地震時，人員傷亡則要少許多。我國是發(fā)展中國家，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，對重要工程、重要城市以及生命線工程，必須按照抗震設(shè)計規(guī)范的要求進行抗震設(shè)計。

三是做好震后應(yīng)急搶險。強震發(fā)生后，應(yīng)立即啟動應(yīng)急預(yù)案，盡快恢復(fù)被破壞的交通電力電信等基礎(chǔ)設(shè)施，為搶險救災(zāi)人員和救災(zāi)物資進入災(zāi)區(qū)搶救傷員和保障災(zāi)區(qū)人民正常生活服務(wù)。同時，全面清查次生災(zāi)害源，采取措施，防止次生災(zāi)害的發(fā)生。水利工程不僅屬生命線工程，而且是次生災(zāi)害源。因此，必須對工程抗震非常重視。地震發(fā)生后，相關(guān)部門應(yīng)該對境內(nèi)的水利工程，尤其是堤防、水庫大壩、水閘等工程進行排查，及時掌握工程破壞的情況及其隱患，有針對性地制訂搶修方案，盡可能組織修復(fù)、控制險情。例如，當(dāng)?shù)谭?、土壩出現(xiàn)滲漏、管涌時，可采取導(dǎo)滲、筑平壓井、反濾壩、堤外堵洞等措施；對可能漫溢的堤防或土壩，應(yīng)及時加筑子堤，或用木板平豎在堤頂，板后用木樁支撐固定；對于發(fā)生裂縫和滑坡的堤防，應(yīng)采取筑阻滑土撐（墩）、削頂減坡、拋石壓坡等措施；對于壩基、壩肩漏水的問題，可采取封堵、筑平壓井、反濾壓滲、反濾導(dǎo)滲等辦法解決。

四是重視堰塞湖的排險疏散工作。 一般而言，4.5級以上的地震，都有可能產(chǎn)生堰塞湖，6級以上地震造成堰塞湖的可能性就更大。據(jù)水利部統(tǒng)計，汶川大地震后形成的大型堰塞湖有34座。很多情況下，由于地震堰塞湖堵塞了正常河道的水流，會造成堰塞湖區(qū)內(nèi)的水位不斷升高，水體的滲流壓力會逐漸增大，在疏松堆積的堰塞湖堤上形成管涌造成垮壩。統(tǒng)計顯示，堰塞湖天然壩中，有22%在堰塞湖形成之后的一天內(nèi)就潰決；十天內(nèi)潰決的比例占一半左右；在一年內(nèi)潰決的，占到了91%。一旦發(fā)生堰塞湖潰決，就會形成大范圍的洪水災(zāi)害，會對下游群眾的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。2008年的汶川大地震便造成34處堰塞湖。唐家山堰塞湖是汶川大地震后山體滑坡形成的最大堰塞湖，庫容為1.45億立方米，是北川災(zāi)區(qū)面積最大，危險最大的一個堰塞湖。由于疏散和排險工作及時到位，最終沒有造成大的人員和財產(chǎn)損失。

總之，做好水利工程的抗震設(shè)防工作是一項系統(tǒng)工程，需要全社會各部門的共同努力和重視，唯有如此，才能從根本上提高水庫大壩等水利工程的抗震安全性，保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]張彥伶.淺談城市建筑與自然災(zāi)害[J].福建建設(shè)科技，2001年02期.

[2]杜敏，許杰，王粉鴿.對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計施工中雪荷載的探討[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報，2008年02期.

[3]李文清.鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計研究[D].天津大學(xué)，2003年.

（作者單位：南陽市地震臺網(wǎng)中心）