土石壩常見險(xiǎn)情搶護(hù)技術(shù)的探討

彭周鋒，馮蕾磊，伊成良

（浙江省防汛技術(shù)中心，浙江 杭州 310003）

1 問題的提出

浙江省地處東南沿海，氣候溫和，雨量豐沛，多年平均降雨量1 600 mm，每年降水的70%集中在汛期。地勢自西南向東北傾斜，西南以山地為主，中部以丘陵為主，東北部是低平的沖積平原，自北向南有苕溪、京杭運(yùn)河（浙江段）、錢塘江、甬江、椒江、甌江、飛云江和鰲江等八大水系，河流源短流急，上游易發(fā)山洪，下游受潮水頂托排泄不暢，受其特殊的地理位置和氣候條件影響，浙江省水旱災(zāi)害頻繁。

水庫是江河防洪體系的重要組成部分，是抗御洪澇臺旱災(zāi)害的重要工程，是保障民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施，確保水庫安全事關(guān)重大。截至2017年底，浙江省共有?。?）型以上水庫4 300余座，總庫容448億m3，中小型水庫就達(dá)4 274座，在數(shù)量上占比99%以上。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，近10 a浙江省對2 400多座水庫進(jìn)行安全鑒定，共發(fā)現(xiàn)病險(xiǎn)水庫1 460余座，占比達(dá)60%，其中絕大部分為小型土石壩。對浙江省歷年的出險(xiǎn)水庫分析，發(fā)生的失事水庫多數(shù)為小型水庫，壩型大多是土石壩，壩高均以低壩為主，主要問題是洪水漫溢、滲流破壞等[1]。近年來，浙江省相繼實(shí)施“千庫保安工程”“五水共治”和水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理，不斷加大病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固力度，不斷健全和完善水庫安全管理體系，水庫安全狀況得到顯著提高。但水庫一旦失事潰壩后果難以估量，確保水庫安全是防汛抗洪的重中之重，土石壩是浙江省水庫出險(xiǎn)失事的主體，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情隱患必須及時(shí)搶護(hù)、科學(xué)處置，全力防范漫壩和潰壩險(xiǎn)情的發(fā)生。

2 土石壩出險(xiǎn)原因分析

土石壩型水庫的擋水建筑物受其筑壩材料的影響，在高水位長期作用下，不耐沖刷且容易滲漏，其險(xiǎn)情要較其他材料的壩多，搶險(xiǎn)任務(wù)大。結(jié)合浙江省水庫的實(shí)際情況，造成土石壩出險(xiǎn)主要有以下幾方面原因。

（1）歷史原因。浙江省的水庫有約80%修建于1958 —1976年“大躍進(jìn)”“文化大革命”和“農(nóng)業(yè)學(xué)大寨”期間，大量的中小型水庫主要由農(nóng)民群眾投工投勞修建，受當(dāng)時(shí)資金、物資和技術(shù)等條件限制，許多大壩都是邊勘測、邊設(shè)計(jì)、邊施工的“三邊”工程，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不高，留下許多隱患[2]。

（2）壩型原因。土石壩整體性差、抗沖刷能力低、抗剪強(qiáng)度低、透水性大，特別是早期興建的不少水庫大壩原本就存在一定的安全隱患，在汛期持續(xù)高水位運(yùn)行時(shí)容易發(fā)生滲透破壞[3]。

（3）除險(xiǎn)加固不及時(shí)或未加固到位。一方面是原來經(jīng)鑒定的二類、三類壩，未及時(shí)進(jìn)行加固整治；二是加固過程中，壩基的強(qiáng)透水層未處理到位，導(dǎo)致滲水、管涌，或者是施工過程中，土料（特別是接縫處）碾壓不到位，造成壩體產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致裂縫、漏洞和塌坑等發(fā)生。

（4）其他原因。如受極端氣候條件影響，水庫長時(shí)間高水位或反復(fù)遭受超標(biāo)準(zhǔn)洪水，運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)不符，大壩病險(xiǎn)增多；或因管理操作不當(dāng)、設(shè)施老化陳舊、調(diào)度不及時(shí)等，造成水庫超蓄洪水出險(xiǎn)；或因大壩存在蟻穴、獸洞隱患等。

3 土石壩險(xiǎn)情搶護(hù)原則

搶險(xiǎn)是為防止險(xiǎn)情擴(kuò)大避免水庫工程失事而進(jìn)行的緊急搶護(hù)工作，土石壩搶險(xiǎn)必須將保障人民的生命安全作為首要目標(biāo)，局部利益服從全局利益[3]。搶護(hù)的原則：①正確識別險(xiǎn)情，了解設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)用等各類情況，結(jié)合出現(xiàn)的險(xiǎn)情，進(jìn)行綜合分析，準(zhǔn)確判斷險(xiǎn)情的成因，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，擬定正確的搶護(hù)方案；②搶護(hù)及時(shí)，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情后要抓緊時(shí)機(jī)，搶早搶小，防止搶險(xiǎn)擴(kuò)大；③物料準(zhǔn)備充分， 搶險(xiǎn)所需的物料種類多、數(shù)量大，直接影響搶險(xiǎn)工作的進(jìn)展和成敗，必須足額備好物料，及時(shí)保證供應(yīng)；④組織領(lǐng)導(dǎo)得力，要加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一指揮，組織好搶險(xiǎn)隊(duì)伍，險(xiǎn)情搶護(hù)后，還要組織專人監(jiān)護(hù)觀察，隨時(shí)準(zhǔn)備彌補(bǔ)搶險(xiǎn)中的不足。

4 險(xiǎn)情的分類及等別

對浙江省土石壩出險(xiǎn)原因分析，可分為洪水險(xiǎn)情、滲流破壞險(xiǎn)情、結(jié)構(gòu)破壞險(xiǎn)情、溢洪道險(xiǎn)情和輸水建筑物險(xiǎn)情。洪水險(xiǎn)情主要指壩頂高程達(dá)不到設(shè)計(jì)洪水防御標(biāo)準(zhǔn)，或者是遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水而導(dǎo)致的漫溢的險(xiǎn)情；滲流破壞險(xiǎn)情主要是指壩體或者基礎(chǔ)的土體發(fā)生滲流破壞而出現(xiàn)的險(xiǎn)情，主要包括滲水、漏洞、管涌和流土等情況；結(jié)構(gòu)破壞險(xiǎn)情主要是壩體發(fā)生異常變形而產(chǎn)生的險(xiǎn)情，主要包括裂縫、塌坑、滑坡、沖刷等情況；溢洪道類險(xiǎn)情主要是邊坡及導(dǎo)墻不穩(wěn)、兩岸山體滑坡、堰體失穩(wěn)等；輸水建筑物險(xiǎn)情是指壩內(nèi)涵管出險(xiǎn)和金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生險(xiǎn)情[4]。根據(jù)土石壩險(xiǎn)情的性質(zhì)、嚴(yán)重程度、可控性和造成的影響，可將險(xiǎn)情分為重大、較大和一般險(xiǎn)情3類[1]。結(jié)合浙江省實(shí)際，主要討論洪水險(xiǎn)情、滲流破壞險(xiǎn)情、結(jié)構(gòu)破壞險(xiǎn)情等3類土石壩常規(guī)險(xiǎn)情搶護(hù)，等級劃分見表1。

表1 土石壩常規(guī)險(xiǎn)情等級劃分表[1]

重大險(xiǎn)情主對土石壩安全穩(wěn)定性威脅大，均有可能造成潰壩風(fēng)險(xiǎn)，一旦失事后果十分嚴(yán)重，應(yīng)立即上報(bào)并采取措施，同時(shí)盡快轉(zhuǎn)移影響范圍內(nèi)的群眾。較大險(xiǎn)情和一般險(xiǎn)情雖不至于嚴(yán)重危害大壩的安全，但也有可能發(fā)展為重大險(xiǎn)情，應(yīng)及時(shí)報(bào)告并繼續(xù)觀察其發(fā)展，請有經(jīng)驗(yàn)的專家到現(xiàn)場分析研判，采取相應(yīng)的措施消除險(xiǎn)情隱患[2]。

5 常規(guī)險(xiǎn)情搶護(hù)方案[4 - 5]

險(xiǎn)情的發(fā)展往往是一個從無到有、從小到大、逐步發(fā)展的過程，險(xiǎn)情搶護(hù)要遵循“搶早、搶小”的原則，爭取主動，把險(xiǎn)情消滅在萌芽狀態(tài)或發(fā)展階段。同時(shí)，在制定搶險(xiǎn)方案時(shí)，必須對險(xiǎn)情的發(fā)生、發(fā)展有一個準(zhǔn)確的預(yù)估，根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐娜肆Α⑽锪虾图夹g(shù)等水平，因地制宜，制定科學(xué)、恰當(dāng)?shù)膿屪o(hù)方案，并果斷予以實(shí)施，才能保證搶險(xiǎn)成功。根據(jù)浙江省土石壩工程的實(shí)際，土石壩常規(guī)險(xiǎn)情的搶護(hù)方案見表2。

表2 土石壩常規(guī)險(xiǎn)情搶護(hù)方案表

6 結(jié)語與建議

（1）堅(jiān)持“以人為本”是前提。土石壩險(xiǎn)情搶護(hù)必須嚴(yán)格貫徹“安全第一”的思想，堅(jiān)持以人為本、生命至上的理念。在制定搶險(xiǎn)方案時(shí)，要充分考慮搶險(xiǎn)大壩后續(xù)安全運(yùn)行的影響和方案的安全性，搶險(xiǎn)操作過程中要充分考慮搶險(xiǎn)人自身的安全。嚴(yán)重險(xiǎn)情時(shí)還要考慮潰壩影響，及時(shí)轉(zhuǎn)移受影響區(qū)的人員。險(xiǎn)情搶住后，要做好安全巡查和評估，防止險(xiǎn)情變化造成更嚴(yán)重的后果。

（2）降低庫水位是首要措施。水庫在接近校核洪水位或持續(xù)高水位的情況下，大壩的滲透壓力、滲透比降、水壓力增加，將會加劇漏洞、管涌和流土等滲流的危險(xiǎn)狀況，并且在高水位作用下的滑動力增加，大壩更容易出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)、發(fā)生滑動等險(xiǎn)情。所以，當(dāng)土石壩出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，第一步就是要迅速降低庫水位，減輕險(xiǎn)情壓力和搶修難度[4]。

（3）綜合研判是成功的關(guān)鍵。在土石壩防汛搶險(xiǎn)中，對險(xiǎn)情處理所采取的措施，要充分考慮后續(xù)水雨情的變化，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，區(qū)分險(xiǎn)情的輕重緩急，進(jìn)行綜合分析、科學(xué)研判、合理搶護(hù)。以免出現(xiàn)對輕微險(xiǎn)情投入了大量的人力、物力，待到發(fā)生較大或嚴(yán)重險(xiǎn)情時(shí)，發(fā)生人因馬乏、料物短缺等情況發(fā)生；或者因小失大，釀成其他嚴(yán)重后果。

（4）加強(qiáng)日常管理是重點(diǎn)工作。嚴(yán)格按照水庫度汛安全的“三個責(zé)任人、三個重要環(huán)節(jié)”的要求，全面落實(shí)各項(xiàng)保障措施。強(qiáng)化土石壩日常觀測和巡視檢查，判定各種運(yùn)行情況下的安全程度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、及時(shí)采取措施；定期或不定期對大壩、輸泄水建筑物進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，延長使用壽命；對病險(xiǎn)水庫，及時(shí)開展除險(xiǎn)加固，徹底消除安全隱患；嚴(yán)格執(zhí)行經(jīng)批準(zhǔn)的控運(yùn)計(jì)劃，嚴(yán)肅調(diào)度紀(jì)律，合理蓄泄、科學(xué)調(diào)度，特別是病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固前必須采取限制蓄水等應(yīng)急度汛措施。