汪自力,何鮮峰,鄧 宇,李 娜,張清明
(1.水利部黃河水利委員會黃河水利科學研究院,450003,鄭州;2.水利部堤防安全與病害防治工程技術(shù)研究中心,450003,鄭州)
堤防工程是我國防洪工程體系的重要組成部分, 也是新階段水生態(tài)、水文明建設(shè)的重要載體,其安全性在我國水安全和公共安全中占有重要地位。 完善以河道堤防為基礎(chǔ)、控制性樞紐為骨干、 蓄滯洪區(qū)為保障、工程措施與非工程措施相結(jié)合的流域防洪減災(zāi)綜合體系具有重要意義。
隨著我國堤防達標建設(shè)的推進和搶護技術(shù)的發(fā)展,每年堤防決口次數(shù)整體呈下降趨勢,但隨著沿河經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,單次堤防決口造成的損失往往更大。
在對新中國成立以來全國533處堤防決口歷史資料收集整理基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)了堤防決口的類型以及時空分布特點、損失類型、堵復方法等,辨識了導致堤防決口的主要風險因素,提出了新階段降低堤防決口風險的對策和建議。
我國堤防大多是在民埝基礎(chǔ)上逐步加高培厚甚至搶修而成,其堤身堤基結(jié)構(gòu)復雜, 且堤基大多未處理,達標率低。 加上堤線長、高度低、類型多、分布廣,運行管理水平參差不齊,隱患排查技術(shù)難度大,因此對堤防工程安全進行風險管理尤為重要。
根據(jù)2012—2020 年全國水利發(fā)展統(tǒng)計公報,我國5 級以上江河堤防總長度、達標率以及保護人口數(shù)量均在穩(wěn)步增長,而保護耕地面積略有下降。 將2012 年、2020 年有關(guān)數(shù)據(jù)列入表1。 從表中可以看出,截至2020 年年底,我國已建成5 級以上江河堤防32.8萬km(年均增加6 300 km),達標長度為24.0 萬km (年均增加7 800 km),達標率為73.0%(年均增長3.85%),其中1、2 級堤防總長度為4.25 萬km(年均增加近1 000 km), 達標長度為3.7 萬km,達標率為83.1%。
表1 堤防達標與保護區(qū)基本情況
上述堤防達標是指堤防工程達到設(shè)計的防洪標準,但在實際統(tǒng)計中各地掌握的尺度并不完全一致,有的只是斷面高度達到設(shè)計標準,有的是整個斷面尺寸(高度、寬度、坡度)達到設(shè)計標準,而堤身堤基抗?jié)B、抗沖性能均達到設(shè)計標準的并不多。
為便于對533 處堤防決口案例進行統(tǒng)計分析,明確堤防決口的主要誘因, 將堤防決口類型劃分為5 類,分別為漫決、潰決、沖決、扒決、其他,各自占比分別為33%、30%、15%、1%、21%。 在此,漫決是指河水漫溢堤頂沖蝕背河堤坡及堤腳形成溯源沖刷而導致的決口;潰決是指堤身或堤基發(fā)生管涌逐漸發(fā)展成漏洞而導致的決口;沖決是指由于大流頂沖或風浪淘刷堤腳造成堤身滑塌而導致的決口;扒決是指為減輕整體防汛壓力或排澇或以水代兵等原因,人為將局部堤段掘開而導致的決口;其他是指因年代久遠決口形式難以判定,或決口過程復雜的復合型決口。
堤防決口多發(fā)生于伏秋大汛期,主要與降雨雨強、 歷時以及范圍有關(guān)。 黃河寧蒙河段以及東北地區(qū)易在冬春季節(jié)發(fā)生凌汛決口, 在新疆、東北等地也不時發(fā)生融雪洪水造成的決口。 近些年,在干旱半干旱地區(qū),因氣候變化引發(fā)極端強降雨而導致的堤防決口事件增多,引起社會高度關(guān)注。
堤防決口常會造成大量農(nóng)作物被淹、 道路橋梁電力等基礎(chǔ)設(shè)施損毀、 房屋倒塌以及大批人員轉(zhuǎn)移,甚至導致大量人員傷亡,不但直接損失巨大,還會引起停電、爆炸、停網(wǎng)、瘟疫等次生災(zāi)害,造成生態(tài)環(huán)境惡化和不良社會影響。 據(jù)《安康7·31 洪災(zāi)記憶》,1983 年7 月31 日, 漢江爆發(fā)全流域洪水,洪峰在漆黑暗夜中越過城堤并導致多處決口, 全城陷入汪洋。洪水淹過漢江大橋橋面,切斷南北通道。 電石廠爆炸停電,石油庫油罐群起火爆炸。 此次洪水造成老城區(qū)1.8萬戶、8.96 萬人受災(zāi),870 人喪生。 老城及部分郊區(qū)被淹3.2 km2,水毀房屋3 萬余間。 70 個單位失去工作條件,1.7 萬名學生無法上學, 直接經(jīng)濟損失約4.1 億元(當年物價水平)。
隨著防洪體系的逐步完善和機械化作業(yè)水平的提高,堤防決口后大多在汛期得到了及時堵復,堵口方案因地制宜。 堵口時機綜合考慮口門水勢變化、搶堵料物準備時間以及災(zāi)情發(fā)展趨勢等各種因素,堵口方案根據(jù)現(xiàn)場道路、料物以及水陸空聯(lián)合作業(yè)等條件選擇。 堵口方法以立堵法為主,也有采用平堵法、混合堵或洪水退卻后復堤。
導致堤防決口的因素較多,大多以強降雨引起的洪水等自然因素為主,也存在堤防安全隱患得不到及時處理等重要工程因素,查險搶險不到位、責任不落實等人為因素,具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
①防汛行政首長負責制、河湖長制等落實不到位。 堤防在決口前均存在不同程度的隱患, 如防洪能力不足、工程質(zhì)量欠佳、河道侵占與河道淤積嚴重、防汛物資不足、應(yīng)急預(yù)案不實等,成為堤防決口的風險源。
②一些領(lǐng)導干部尤其在北方常年干旱環(huán)境下工作的主要領(lǐng)導失去了對重大洪澇災(zāi)害的警惕性,導致責任不落實、風險梳理不認真,對防汛工作僅停留在“批示—開會—到場”,滿足于一般化部署、 原則性要求,形式主義、官僚主義問題嚴重,甚至部分堤防沒有明確的管理部門,造成風險隱患長期存在而得不到整改。
③堤防決口后,組織力量一堵了之,未認真反思、汲取教訓。
④對大中型水庫的安全狀況掌握不夠,一旦遇到超歷史最高水位運行或工程出現(xiàn)疑似影響安全運行問題難以決策, 往往采取加大泄量盡快放空措施,導致下游河道高水位運行。
①“98 洪水”以來大江大河干流、重要支流及其他各級支流的河道治理均已納入相關(guān)規(guī)劃,大江大河干流堤防得到了有效加固,防洪工程體系基本形成。 但是中小河流治理體系還存在水庫、堤防、蓄滯洪區(qū)等不配套問題,河道堤防上下游、左右岸整治標準不盡合理、整體標準偏低。
②堤防工程形象達標率不高,真正做到抗?jié)B抗沖的堤段占比更低,有安全監(jiān)測設(shè)施的堤段微乎其微。
③日常管理不到位,尤其汛前未清理背河側(cè)堤坡、堤腳,導致灌木茂密、雜草叢生等現(xiàn)象,嚴重影響汛期查險、搶險。
①穿堤、跨堤、臨堤建筑物(構(gòu)筑物、管線)及其與堤防接合部位日趨增多,有的修建時就近取土破壞了雙層堤基的相對不透水層,使得河水與背河水塘直接聯(lián)通,還有一些鉆孔未按要求封堵和登記管理。
②重視水景觀建設(shè)的面子工程而忽視堤防自身安全的里子工程,河道內(nèi)建設(shè)濕地公園、大棚等阻水建筑現(xiàn)象屢禁不止, 常引起河勢改變、下泄不暢等問題。
③一些支流受干流頂托,下游河段淤積嚴重, 造成河道洪水下泄不暢、同流量下水位壅高。
④修建年代已久、過洪能力嚴重不足的跨河橋梁未進行拆除改造,導致洪水期被樹枝、 雜草等漂浮物堵塞,嚴重壅高上游水位,不僅增加兩岸堤防漫溢風險,還可能導致橋梁失穩(wěn)傾覆。
⑤涉河工程審批缺乏對流域整體防洪安全的考慮,如單個工程對水位壅高的影響可能不大, 但上下游、左右岸累積起來則會對流域性洪水的下泄產(chǎn)生較大影響。
⑥部分河道存在管理界限不清、管理政策不明等問題,影響清障執(zhí)法力度。
①防汛搶險管理體制和運行機制尚未理順,存在應(yīng)急、水利等部門職能界限不清,信息共享不暢等問題。
②防汛搶險應(yīng)急預(yù)案的針對性、可操作性不強, 尤其對于強降雨、大洪水處理措施的針對性、 有效性、強制性不足。
③水庫調(diào)度在后汛期往往以蓄水為主,對防范后期入庫洪水意識不夠,造成前期蓄水過多,后期下泄流量過大超出下游河道泄洪能力。
④必要的砂石料、土工布、應(yīng)急照明等防汛物資準備不到位,影響早期險情的搶護。
⑤應(yīng)急預(yù)案演練不夠、 宣傳不足,對人員轉(zhuǎn)移的時機、范圍、人數(shù)、路線、安置等問題考慮不細,大洪水時關(guān)鍵崗位人員對自身職責不清楚,難以做到及時、有效響應(yīng)。
基層水利部門普遍存在專業(yè)技術(shù)人員缺乏,查險、報險、搶險經(jīng)驗不足,技術(shù)手段落后等問題,難以承擔大洪水時指導群防隊伍查險搶險的重任,錯失“搶早搶小”良機。
①通過黨校等培訓平臺,強化黨政各級領(lǐng)導干部樹牢“人民至上、生命至上”理念,在河流治理中不但要體現(xiàn)生態(tài)景觀要求, 更要注重堤防工程自身安全的建設(shè),增強洪水風險意識,樹立底線思維,了解自身職責和要求,提高防汛搶險指揮能力和水平。
②落實地方黨委政府防汛救災(zāi)主體責任, 壓緊壓實主要負責人、分管負責人和其他班子成員的日常防范和事前、事中、事后全過程領(lǐng)導責任,努力將洪澇災(zāi)害損失降到最低。
③對堤防決口引起的人員傷亡、重要基礎(chǔ)設(shè)施損毀、淹沒損失巨大的都要認真調(diào)查,對存在失職瀆職行為的嚴肅追責問責。
①根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展狀況及時修訂流域防洪規(guī)劃,完善流域防洪工程體系,為實現(xiàn)流域統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一治理、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理奠定良好的工程基礎(chǔ)。
②堅持“建重于防、防重于搶、搶重于救”理念,重新復核堤防各段設(shè)防水位,推進干支流堤防、護岸工程達標建設(shè),加強河道、水庫清淤以及水土保持工作,推進除險加固與中小河流、山洪溝道治理等,恢復河道過流能力。
③合理設(shè)置分洪(凌)口門,做好蓄滯洪區(qū)的圍堤建設(shè)和管理、 政策補償工作,確保蓄滯洪區(qū)能夠隨時啟用。
①要持續(xù)鞏固河湖管理范圍劃定成果, 依法依規(guī)明確河湖管理邊界線。
②要對妨礙河道行洪的各類突出問題認真梳理、分類研究,逐一明確整改措施、完成時限和相關(guān)責任人,建立問題清單、任務(wù)清單、責任清單。
③要依法依規(guī)抓緊清理整治阻水嚴重的違法違規(guī)建筑物、 構(gòu)筑物,必要時可與檢察機關(guān)聯(lián)合行動。
④要落實河道堤防應(yīng)由地方財政負責的維修養(yǎng)護經(jīng)費,加強對堤防土石接合部等險工險段的監(jiān)管,做好堤防工程養(yǎng)護修理工作,儲備必要的砂石料、土工布、應(yīng)急照明等防汛物資。
⑤要加強水行政監(jiān)督執(zhí)法, 將確保河道行洪安全和堤防安全納入河湖長制目標任務(wù),對工作組織推動不力的依法依規(guī)依紀予以嚴肅問責。
強化天—空—地—水一體化監(jiān)測預(yù)警能力建設(shè),加強堤防安全風險辨識及風險圖編制等基礎(chǔ)工作,發(fā)揮大數(shù)據(jù)在監(jiān)測預(yù)警方面的作用,努力做好“四預(yù)”,即預(yù)報要“準”、預(yù)警要“快”、預(yù)演要“真”、預(yù)案要“實”,牢牢把握洪災(zāi)防御工作的主動權(quán)。
①做好基層查險搶險隊伍建設(shè),查險搶險是一項實踐性很強的工作,需要建設(shè)實訓基地, 發(fā)揮三方面作用:一是可以通過淺顯易懂的教材對基層查險搶險人員進行實戰(zhàn)模擬訓練;二是可以為科研人員進行查險搶險新技術(shù)研發(fā)提供試驗場地;三是培訓基地可通過重大水工程失事案例向社會公眾進行展播,提高全社會的洪澇災(zāi)害風險防范意識。
②加強查險搶險專業(yè)隊伍的建設(shè), 配備先進的機動性強的儀器設(shè)備,快速處置疑難重大險情,尤其對降雨期背河出現(xiàn)的滑坡、疑似“管涌”等要盡快判明究竟是降雨或是臨河水位引起的。
已有案例表明, 江河堤防決口造成的直接損失和間接損失較大, 導致決口的原因主要是強降雨等自然因素,但防洪工程體系不完善、工程質(zhì)量不達標、 管理不到位也是重要的工程因素,思想麻痹、防守不到位常是加重損失的人為因素。 在新階段要貫徹“安全第一,生命至上”的發(fā)展理念,強化防洪體系建設(shè), 加強天空地水一體化監(jiān)測預(yù)警能力建設(shè), 不斷提升河道堤防預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案水平,加大對隱患探測、 應(yīng)急監(jiān)測和防汛搶險技術(shù)的研究力度, 有效降低極端降雨下堤防工程的運行風險和決口損失。 ■