楊 帆
安徽省滁州市水利局,安徽 滁州 239000
定遠(yuǎn)縣齊顧?quán)嵥畮?kù)大壩滑坡?lián)岆U(xiǎn)方案探討
楊 帆*
安徽省滁州市水利局,安徽 滁州 239000
2015年7月17日,安徽省定遠(yuǎn)縣齊顧?quán)嵥畮?kù)因強(qiáng)降雨,大壩發(fā)生重大滑坡險(xiǎn)情。為確保大壩安全,滁州市防汛抗旱指揮部,立即組織專家研定搶險(xiǎn)方案,組織應(yīng)急搶險(xiǎn),取得成功。搶險(xiǎn)中,有許多值得思考和總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),值得研究和探討。
水庫(kù);大壩滑坡;應(yīng)急措施;經(jīng)驗(yàn)
2015年7月17日下午3點(diǎn),安徽省滁州市定遠(yuǎn)縣齊顧?quán)嵥畮?kù)管理人員在日常巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩背水坡0+500-0+560段,下游壩肩74米高程到一級(jí)平臺(tái)63.5米高程發(fā)生滑坡現(xiàn)象。到17日17時(shí),滑坡最大塌陷深度達(dá)0.7米,面積約800平方米,一級(jí)平臺(tái)縱向排水溝損毀。滁州市水利局組織技術(shù)專家第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng),分析原因,判斷后果,研定搶險(xiǎn)技術(shù)方案,立即實(shí)施,確保下游人民群眾生命安全?,F(xiàn)就搶險(xiǎn)技術(shù)過程分析研究如下:
一是水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩,自1959年興建以來,通過5次加高培厚形成現(xiàn)狀規(guī)模。以前修筑土壩均為人工填筑,每層結(jié)合面處理不到位。早期筑壩均采用人工輾壓,效果差;后期筑壩雖然采用了半機(jī)械化輾壓,但沒有規(guī)范質(zhì)檢制度,不能保證輾壓質(zhì)量;最近一次除險(xiǎn)加固,未對(duì)壩體進(jìn)行擾動(dòng)。三種原因致使大壩土壤不能達(dá)到Ⅲ級(jí)壩96%的壓實(shí)度要求。二是加固前后十多年來大壩長(zhǎng)期處于低水位運(yùn)行,但6月20日-7月15日,水庫(kù)上游連遭強(qiáng)降雨,累計(jì)降雨量達(dá)到310毫米,造成水庫(kù)水位暴漲,7月17日上午8時(shí)齊顧?quán)嵥畮?kù)最高洪水位71.96米,超汛限水位0.46米,水庫(kù)上游壩體水壓力突增,同時(shí)壩體浸潤(rùn)線抬高。三是7月16日上午10時(shí)-下午17時(shí),水庫(kù)上游流域內(nèi)普降大雨,面雨量達(dá)到138毫米,造成水庫(kù)下游壩坡土壤含水量達(dá)到飽和狀態(tài)。四是由于大壩背水坡無橫向排水溝,壩頂路面積水不能夠有組織排出,便通過下壩肩壩頂混凝土路面邊緣與壩體結(jié)合處裂縫灌入壩體內(nèi)部,造成滑動(dòng)面摩擦力降低。五是原壩體防滲施工采用多頭小直徑施工工藝,雖然截滲效果較未加固前大為改觀,但不如現(xiàn)在普遍采用的混凝土防滲墻防滲效果明顯,仍有滲漏現(xiàn)象。六是水庫(kù)大壩斷面不合理。大壩一級(jí)平臺(tái)高程距壩頂高程相差10.5米,遠(yuǎn)高于一般8米左右的要求,壩坡坡度雖然達(dá)到1:2.5的要求,但由于一級(jí)平臺(tái)高程過低,下游壩坡目測(cè)相對(duì)較陡。
技術(shù)指導(dǎo)組成員連夜會(huì)商后,制定了4條方案,同時(shí)開展工作,確保大壩安全。
(一)立即速降水庫(kù)水位
由于齊顧?quán)嵥畮?kù)是開敞式溢洪道,固定工程控制下泄流量辦法不多。為此采取以下措施速降水位,一是將南放水灌溉涵洞開啟到最大高度,并疏通拓寬下游灌溉渠道,最大限度通過渠道下泄洪水,庫(kù)水位在71.5米高程時(shí),最大下泄流量接近20立方米每秒;二是緊急開挖非常溢洪道泄洪,開挖通道進(jìn)口底高程68米,底寬3米,邊坡1:1.5,底坡1:1000,全斷面帆布防護(hù),預(yù)降庫(kù)水;三是降低正常溢洪道寬頂堰頂高程,將正常溢洪道堰頂高程由原設(shè)計(jì)的71.5米鑿降至70.5米;四是通過北涵以3立方米每秒的流量下泄洪水。通過上述工程措施和科學(xué)調(diào)度,在7月23-24日水庫(kù)面雨量61毫米情況下,截至7月27日8時(shí),庫(kù)水位已回落至68.96米,較17日71.96最高水位降低了3米。
(二)加強(qiáng)滑坡壩體排水
一是抽溝導(dǎo)滲排水。立即在大壩背水坡68-74米高程開挖6道倒人字形排水導(dǎo)滲溝,在63.5-68米沿上部倒人字排水溝頭開挖3道橫向排水導(dǎo)滲溝,修復(fù)63.5米高程原一級(jí)平臺(tái)縱向排水溝,新開排水導(dǎo)滲溝深度0.5米,布置砂礫石反濾,導(dǎo)滲效果明顯;二是擴(kuò)大雨布覆蓋?;麦w全部用雨布覆蓋,同時(shí)對(duì)全壩段下壩肩裂縫處回填粘土堵實(shí),以防再次降雨時(shí)雨水沿裂縫灌入出現(xiàn)新的問題。三是減輕滑坡擾動(dòng)。開挖排水溝時(shí)全部使用專業(yè)施工人員作業(yè),減少人員數(shù)量,最大限度減輕對(duì)滑坡體的人為撓動(dòng)。
(三)全面加強(qiáng)壩體監(jiān)測(cè)
包括滑坡體周邊在內(nèi)的水庫(kù)全壩段上下游新增垂直和水平位移臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)50多處,安排20多人分為三班24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè),對(duì)因加大泄洪造成的庫(kù)水位快速回落過程中有可能引起的上游坡不穩(wěn)定情況也做好隨時(shí)觀測(cè),要求遇到情況隨時(shí)報(bào)告,及時(shí)處理。
(四)布置轉(zhuǎn)移安置工作
一是縣政府成立了下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要負(fù)責(zé)同志參加撤退轉(zhuǎn)移安置組織,全面負(fù)責(zé)撤退轉(zhuǎn)移安置工作。二是由于搶排庫(kù)水,溢洪道流量加大,下游朱灣鎮(zhèn)蔡莊、范莊、河?xùn)|、魯莊四個(gè)村民組將上水受淹,縣委、縣政府立即安排轉(zhuǎn)移安置320人。三是加大宣傳,增強(qiáng)撤退轉(zhuǎn)移警報(bào)手段,一旦險(xiǎn)情發(fā)展,將立即發(fā)布撤退轉(zhuǎn)移警報(bào),快速轉(zhuǎn)移安置群眾,確保人民群眾生命安全。
滁州市地處江淮丘陵淺山地區(qū),大中型水庫(kù)幾乎占全省一半,小型水庫(kù)1192座,占全省四分之一,汛期強(qiáng)降雨,總會(huì)發(fā)生堤防、水庫(kù)出險(xiǎn)情況。但這次出險(xiǎn)的是中型水庫(kù),最高水位時(shí)水庫(kù)蓄水近1500萬方,下游定遠(yuǎn)縣朱灣鎮(zhèn)有人口2萬多人,一旦險(xiǎn)情擴(kuò)大,造成安全事故,將產(chǎn)生不可設(shè)想的后果。為此省市縣防指均高度重視,三個(gè)層面要求水庫(kù)及時(shí)應(yīng)急除險(xiǎn),確保人民群眾生命安全。安徽省防指向滁州市防指下達(dá)《關(guān)于抓緊處置齊顧?quán)嵥畮?kù)險(xiǎn)情的緊急通知》,要求采取切實(shí)措施,必須迅速將水庫(kù)水位降至汛限水位以下,同時(shí)采取其他應(yīng)急辦法,盡快將水庫(kù)水位控制在69米以下運(yùn)行,恢復(fù)正常運(yùn)行水位必須待水庫(kù)險(xiǎn)情處理穩(wěn)定并經(jīng)省防指同意。滁州市市長(zhǎng)、分管副市長(zhǎng)數(shù)次親赴出險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)搶險(xiǎn)。定遠(yuǎn)縣政府成立了以縣長(zhǎng)為組長(zhǎng)的齊顧?quán)嵥畮?kù)搶險(xiǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組,公安、交通、農(nóng)業(yè)和有關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)責(zé)同志參加,統(tǒng)籌領(lǐng)導(dǎo)搶險(xiǎn)工作。市防指按照省防指要求,由市防指成立技術(shù)指導(dǎo)組,全面技術(shù)指導(dǎo)水庫(kù)除險(xiǎn)。
在搶險(xiǎn)過程中,主要決策過程體現(xiàn)在6個(gè)方面。一是立降水位決心不動(dòng)搖,在此基礎(chǔ)上開展應(yīng)急處置工作。二是靠技術(shù)支撐科學(xué)搶險(xiǎn),水庫(kù)加固原設(shè)計(jì)單位先后計(jì)算去除和不去除滑坡體約500立方米土?xí)r,水庫(kù)水位維持在汛限水位71.5米時(shí)的大壩工況,此時(shí)穩(wěn)定系數(shù)均小于1,當(dāng)水庫(kù)水位低于69.5米,大壩穩(wěn)定系數(shù)為1.1,扣除預(yù)計(jì)后期來水泄洪狀況,確定水庫(kù)水位維持在68.5米符合大壩安全需要。三是用放水涵洞泄洪時(shí),加強(qiáng)底板和邊坡保護(hù)。主要采取下游拋石護(hù)坡,底板水毀時(shí)暫停泄洪后預(yù)制鋼管籠固定拋石搶護(hù),拆除下游阻水泄洪交通便橋,拆除泄洪通道西側(cè)危房。四是確保搶險(xiǎn)交通通暢。壩頂?shù)缆啡糠忾],公安部門負(fù)責(zé)交通疏導(dǎo);非常溢洪道上架設(shè)臨時(shí)大噸位鋼結(jié)構(gòu)便橋,確保搶險(xiǎn)物資運(yùn)輸車輛及時(shí)安全通行。五是非常溢洪道泄流量未能達(dá)到預(yù)計(jì)效果,立即組織調(diào)用兩臺(tái)挖掘機(jī)加寬、加深非常溢洪道進(jìn)口,擴(kuò)大泄洪流量。六是為提高正常溢洪道溢流堰混凝土破除效率,降低對(duì)溢洪道底板振動(dòng)影響,采用鏈鋸式混凝土切割機(jī)作業(yè),加快破除速度。
7月26日預(yù)計(jì)26日18時(shí),齊顧?quán)嵥畮?kù)水位將降至省防指要求在69米以下。水庫(kù)除險(xiǎn)技術(shù)指導(dǎo)組及時(shí)安排封堵新開挖的非常溢洪道,使水庫(kù)蓄水仍保留700萬立方米,保證企事業(yè)單位和下游農(nóng)業(yè)灌溉用水。
安排水利設(shè)計(jì)單位對(duì)滑坡體進(jìn)行了穩(wěn)定分析,初步判定水庫(kù)滑坡屬淺層滑坡,滑坡體保持穩(wěn)定狀態(tài),在上游庫(kù)水位繼續(xù)保持69米時(shí),大壩安全系數(shù)滿足工程管理需要,水庫(kù)搶險(xiǎn)取得階段性勝利。
雖然齊顧?quán)嵥畮?kù)搶險(xiǎn)工作告一段落,但中型水庫(kù)安全工作事關(guān)老百姓的生命安全。水庫(kù)徹底除險(xiǎn),始終是地方黨委、政府的使命和責(zé)任。齊顧?quán)嵥畮?kù)出險(xiǎn)有其個(gè)體原因,但也存在著普遍成因,水庫(kù)除險(xiǎn)和除險(xiǎn)后管理問題必須要解決好。
首先要進(jìn)行一次水庫(kù)安全鑒定。全面對(duì)這次出險(xiǎn)原因和整個(gè)樞紐工程安全情況進(jìn)行大排查、大檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。其次要進(jìn)行水毀工程修復(fù)。非常溢洪道要及時(shí)恢復(fù);滑坡體已趨于穩(wěn)定,可暫時(shí)不考慮去除重培;放水涵洞溢洪道進(jìn)行應(yīng)急處理,改建混凝土或漿砌塊石底板和護(hù)坡,正常溢洪道恢復(fù)堰頂高程。三是應(yīng)對(duì)應(yīng)急處理造成群眾損失給予補(bǔ)償。四是開展除險(xiǎn)加固工作準(zhǔn)備,對(duì)水庫(kù)三大件進(jìn)行徹底處理。
齊顧?quán)嵥畮?kù)大壩滑坡是我市近10年來遇到的最為嚴(yán)重的中型水庫(kù)險(xiǎn)情?;麦w土方量大、滑坡面積大、滑坡時(shí)水位高,水庫(kù)下游人口密集,一旦因滑坡發(fā)生垮壩事件,造成的損失和影響是非常巨大和不可挽回的。在此次滑坡險(xiǎn)情處理過程中,總結(jié)了四條意見。一是搶險(xiǎn)指導(dǎo)組堅(jiān)決貫徹了安全第一的原則,多層次會(huì)商,科學(xué)果斷決策,多部門協(xié)同作戰(zhàn),達(dá)到了預(yù)期效果;二是搶險(xiǎn)中采取的降水位、滑坡體排水、封閉堤頂?shù)缆返却胧┚腔聯(lián)岆U(xiǎn)過程中的規(guī)范性動(dòng)作,起到了決定作用;三是在搶險(xiǎn)中出現(xiàn)了搶險(xiǎn)成本高、放水涵洞高水位泄洪工程損傷重、搶險(xiǎn)人員安全保障不規(guī)范、下游群眾撤退預(yù)案不能及時(shí)執(zhí)行到位等問題;四是在具體實(shí)施過程中“度”究竟如何把握,需要水文、水工等專業(yè)技術(shù)人員通過計(jì)算合理控制,在確保安全的前提下,適當(dāng)考慮水庫(kù)效益;五是搶險(xiǎn)組織領(lǐng)導(dǎo)是關(guān)鍵,必須建立高層次領(lǐng)導(dǎo)組織才能確保搶險(xiǎn)指令被完全執(zhí)行到位,才能做到搶險(xiǎn)分工和責(zé)任不扯皮推諉并追責(zé)獎(jiǎng)懲到位。
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楊帆(1976-),男,漢族,本科,畢業(yè)于河海大學(xué)水利水電工程專業(yè),安徽省滁州市水利局,工程師。
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