2020年吉林德惠飲馬河決口搶險(xiǎn)案例分析

林金良，寧占金，崔鵬，耿 超

（中國(guó)消防救援學(xué)院，北京昌平 102202）

1 險(xiǎn)情概況

2020年9月13日，吉林省德惠市飲馬河防洪堤發(fā)生決口，致使達(dá)家溝鎮(zhèn)五家子、獾子洞和達(dá)家溝村等村屯遭受?chē)?yán)重洪水災(zāi)害，9個(gè)社，1 000余hm2農(nóng)田被淹，近2 900名群眾被洪水圍困，給德惠市的工農(nóng)業(yè)造成了巨大損失。

1.1 決口情況

飲馬河為松花江支流，全長(zhǎng)386.8 km，流域面積1.6萬(wàn)km2，全年最大徑流量16億m3。飲馬河決口上游最大水利工程為石頭口門(mén)水庫(kù)，正常蓄水面積66.5 km2，最大洪水面積162 km2，總庫(kù)容12.64億m3。

重災(zāi)區(qū)五家子村位于德惠市東北29 km處，距長(zhǎng)春市區(qū)105 km，下轄9個(gè)社，村民750余戶、2 400余人。

發(fā)生決口的堤防始建于偽滿時(shí)期，全段為土堤（俗稱國(guó)堤），未達(dá)到防洪設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。堤壩決口處位于五家子村4社附近，該堤段前后500 m為沙基，距上游石頭口門(mén)水庫(kù)80余km。防洪堤與哈大鐵路、杏山回水堤和京哈高速形成一個(gè)封閉的梯形地帶，區(qū)域內(nèi)面積約25 km2，除排灌站外無(wú)排水排澇途徑。

堤防最大決口長(zhǎng)度約33.00 m，最大流量為66.7 m3/s，截止決口封堵前，累計(jì)泄洪量約1 800萬(wàn)m3，被淹面積約13.0 km2，致使達(dá)家溝鎮(zhèn)五家子、獾子洞和達(dá)家溝村等村屯1 400余戶村民受災(zāi)。其中，五家子村受災(zāi)最為嚴(yán)重，除大片耕地被淹外，所有9個(gè)社全部進(jìn)水；獾子洞村和達(dá)家溝村僅為耕地被淹。

1.2 決口原因

自8月27日以來(lái)，吉林省連續(xù)遭遇8號(hào)臺(tái)風(fēng)“巴威”、9號(hào)臺(tái)風(fēng)“美莎克”和10號(hào)臺(tái)風(fēng)“海神”，3次臺(tái)風(fēng)疊加效應(yīng)導(dǎo)致全省連續(xù)強(qiáng)降雨。上游石頭口門(mén)水庫(kù)持續(xù)泄洪，下游松花江干流也始終處于高水位，導(dǎo)致江水倒灌，飲馬河匯流受阻、水位暴漲，國(guó)堤外圍的民堤決口，導(dǎo)致國(guó)堤堤壩長(zhǎng)時(shí)間受超警戒水位浸泡，發(fā)生沙基滲流穿透垮塌，最終導(dǎo)致堤防決口。

2 搶險(xiǎn)措施

2.1 搶險(xiǎn)人員快速到位

9月13日17時(shí)41分，接到警情報(bào)告后，吉林省消防救援總隊(duì)調(diào)派長(zhǎng)春支隊(duì)307名指戰(zhàn)員、21艘舟艇、1套遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)和31臺(tái)手抬機(jī)動(dòng)泵、浮艇泵，以及總隊(duì)通信保障分隊(duì)和訓(xùn)保支隊(duì)9臺(tái)保障車(chē)輛、30名指戰(zhàn)員到場(chǎng)救援。期間，根據(jù)任務(wù)需要，吉林消防救援總隊(duì)適時(shí)增派了長(zhǎng)春支隊(duì)力量，現(xiàn)場(chǎng)參戰(zhàn)力量最多時(shí)達(dá)到720人。

部消防救援局在接報(bào)警情后，也第一時(shí)間調(diào)集吉林省、黑龍江省、天津、河北和山東省消防救援總隊(duì)646名指戰(zhàn)員、122臺(tái)消防車(chē)趕赴災(zāi)區(qū)增援，并于9月14日晚全部抵達(dá)災(zāi)區(qū)。9月13日17時(shí)許，決口發(fā)生不久，正在修筑哈大高速的施工隊(duì)伍也立即投入了搶險(xiǎn)作業(yè)。

2.2 道路搶修

決口初期，洪水肆虐導(dǎo)致大量道路橋梁被淹，且鄉(xiāng)村土路狹窄、坑洼不平、溝壑縱橫，最深處超過(guò)1.50 m，涉水行車(chē)易側(cè)翻、被淹，存在溺亡風(fēng)險(xiǎn)；堤壩防洪標(biāo)準(zhǔn)低，在決口作業(yè)隨時(shí)面臨再次塌方風(fēng)險(xiǎn)；壩頂路面狹窄，車(chē)輛行進(jìn)和?？侩y，車(chē)輛一旦超重存在壓垮堤壩護(hù)坡、側(cè)翻的風(fēng)險(xiǎn)。決口北側(cè)僅能容納中型載重車(chē)輛單向通行，決口南側(cè)因道路被洪水淹沒(méi)，車(chē)輛難以通行，且水流湍急，封堵未取得實(shí)質(zhì)效果。9月13日21時(shí)許，現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)總指揮部經(jīng)分析研判，確定了“鞏固壩基、拓寬道路、備足石料、擇機(jī)封堵”的作戰(zhàn)決策。鞏固壩基、拓寬道路工作持續(xù)到9月14日20時(shí)許。期間，吉林省消防救援總隊(duì)增派150名指戰(zhàn)員實(shí)施填裝沙袋作業(yè)，調(diào)派9套照明燈組為大型工程機(jī)械作業(yè)提供夜間照明輔助，并組織力量進(jìn)行不間斷巡堤查險(xiǎn)，利用無(wú)人機(jī)偵察水情。

2.3 決口封堵

鑒于搶險(xiǎn)前期曾采取非常規(guī)措施，往決口處推入10幾輛裝滿砂石的廢舊卡車(chē)和報(bào)廢公交車(chē)，但多數(shù)被高速水流沖走，封堵效果不佳。因此水利專家在充分評(píng)估石頭口門(mén)水庫(kù)的承載能力基礎(chǔ)上，提出了“關(guān)閘斷流12 h”的建議，在確保水庫(kù)安全的前提下，利用“斷頭水”的間隙為封堵決口創(chuàng)造了條件。

9月14日20時(shí)開(kāi)始，作戰(zhàn)行動(dòng)轉(zhuǎn)入封堵決口階段。在北側(cè)采取單向拋投石料封堵決口措施的同時(shí)，南側(cè)堤壩因水流流速加快，堤頭不斷坍塌，決口呈現(xiàn)擴(kuò)大的趨勢(shì)，封堵效果不明顯。后經(jīng)多次研判會(huì)商，最終確定決口北側(cè)采取大型工程機(jī)械拋投砂石料物填堵，決口南側(cè)采取打木樁、投放石籠和沙袋的方式封堵。當(dāng)?shù)卮迕褚哺鶕?jù)多年的抗洪實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了“雙層打樁、鋼絲加固、外層保護(hù)、內(nèi)層護(hù)坡”的合理建議，并參與了筑堤作業(yè)，有效防止了決口南側(cè)堤壩的繼續(xù)垮塌。決口南側(cè)封堵任務(wù)由于堤壩作業(yè)面不足，參戰(zhàn)力量只能在高速公路上填裝沙袋，轉(zhuǎn)運(yùn)到距離決口1 000 m處的臨時(shí)碼頭，再?gòu)乃穼⑸炒\(yùn)送到?jīng)Q口南側(cè)，轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)量極大。在決口南側(cè)，消防指戰(zhàn)員在洪水中打地樁，連鐵網(wǎng)，并運(yùn)送沙袋填充。廣大消防指戰(zhàn)員克服風(fēng)急浪險(xiǎn)、體力消耗大等困難，采取手抬肩扛等方式，累計(jì)填裝、轉(zhuǎn)運(yùn)60 000多個(gè)沙袋，伐木打樁500余根，制作、投放石籠430余個(gè)。在決口龍口段，由于水深8.00 m左右，落差大，流速快，普通砂石料封堵一時(shí)難以奏效，亞泰集團(tuán)長(zhǎng)春建材有限公司將早已簽約待售的700余噸地鐵管片建材預(yù)制構(gòu)件成品連夜裝車(chē)，運(yùn)抵決口現(xiàn)場(chǎng)。地鐵管片重約6 t，具備體積大、重量大、堅(jiān)固、耐沖擊等特點(diǎn)，對(duì)快速完成決口封堵任務(wù)起到了關(guān)鍵作用。[1]

9月16日16時(shí)20分，經(jīng)過(guò)近72 h的連續(xù)奮戰(zhàn)，拋投砂石料及塊石6 000 m3、裝配式抗洪防汛物資約300 m3，各方參戰(zhàn)力量圓滿完成決口合龍任務(wù)，遏制了受災(zāi)面積的進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.4 加固防滲

決口合龍后，為防止?jié)B漏、管涌等二次險(xiǎn)情發(fā)生，采用“碎石反濾、黏土防滲、雨布包裹”戰(zhàn)法，進(jìn)行迎水面反濾層和防滲層加固防滲作業(yè)。在堤頂迎水面拋投碎石構(gòu)成反濾層，減小水流對(duì)壩體的損壞；在反濾層迎水面利用黏土分層填筑防滲層，防止壩體浸泡后，土質(zhì)松軟或形成管涌；作業(yè)完成后，采用彩條布包裹新筑壩體，加壓砂袋，防止黏土干裂雨水滲透。

3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

3.1 封堵時(shí)機(jī)的選擇

堤防工程是防洪的重要屏障，堤防一旦決口勢(shì)必會(huì)對(duì)淹沒(méi)區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成重大威脅，因此堤防一旦決口，人們往往急于立即封堵決口。但是在決口初期，決口口門(mén)處在最高水位，其流速和落差也是最大值，此時(shí)如果立即組織決口封堵，難度也是最大的。如2010年6月21日江西撫河唱?jiǎng)P堤決口時(shí)流速達(dá)4.95 m/s，落差達(dá)3.01 m，水流能量面積平均值NA[2]達(dá)到14.9 t/(s·m)，如果此時(shí)立即封堵，唱?jiǎng)P堤決口封堵難度甚至超過(guò)了1998年九江決口（流速為3.5 m/s，水位落差3.4 m，NA值為11.9 t/(s·m)）。如果在人力、物力和裝備尚未做好充分準(zhǔn)備的前提下，就強(qiáng)行封堵，容易導(dǎo)致決口封堵的失敗。通過(guò)多年的決口封堵實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)當(dāng)NA<10 t/(s·m)時(shí)開(kāi)始封堵，成功幾率更大。如2010年唱?jiǎng)P堤決口，6月24日正式封堵時(shí)堤外水位35.35 m、堤內(nèi)水位35.30 m、落差0.05 m，平均流速0.37 m/s，NA=0.0185 t/(s·m)，決口初期和正式封堵時(shí)NA值相差達(dá)805倍。這也是許多堤防決口后，為什么類似飲馬河等決口采用大型卡車(chē)、公交車(chē)甚至沉船組織立即封堵，反而失敗的重要原因。因此，封堵時(shí)機(jī)的選擇非常重要，是事關(guān)決口封堵成功與否的關(guān)鍵，必須引起高度重視。要利用決口后24 h時(shí)間認(rèn)真準(zhǔn)備，通過(guò)洪水預(yù)報(bào)和洪水調(diào)度等多重手段為封堵創(chuàng)造條件，降低河道水位，降低決口口門(mén)流速和落差，NA<10 t/(s·m)時(shí)，在下一次洪峰來(lái)臨前的短暫窗口期，果斷開(kāi)始封堵決口。

3.2 封堵材料的準(zhǔn)備

一旦開(kāi)始封堵，封堵材料的準(zhǔn)備則在很大程度上決定了決口封堵的最終成敗。因此，搶險(xiǎn)隊(duì)伍都高度重視封堵材料的準(zhǔn)備，封堵材料的備料系數(shù)也因此都比較大，特別是決定決口封堵成敗的大體積材料是否充足，在某種程度上就決定了決口封堵的最終成敗。如2010年陜西省華陰市羅夫河決口，搶險(xiǎn)隊(duì)伍在充足料物供應(yīng)的前提下，進(jìn)占順利，決口寬度迅速?gòu)?0.00 m縮窄到2.00 m，但由于大體積料物供給不足，進(jìn)占被迫中斷，導(dǎo)致決口被重新沖開(kāi)。因此，必須根據(jù)決口現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，科學(xué)準(zhǔn)備決口封堵的料物。堤防決口封堵常用材料有鋼管、木樁，黏土、砂石料，麻袋、編織袋，大塊石，鋼筋籠和混凝土四面體、六面體等。鋼管、木樁流失量較少，備料系數(shù)可取1.2~1.5；黏土、砂石料備料系數(shù)可按1.3~1.5取值；麻袋、編織袋現(xiàn)場(chǎng)受人工裝袋影響，備料系數(shù)可取3~4；大塊石、鋼筋籠和混凝土四面體、六面體在合龍階段決定了決口封堵的成敗，如此次飲馬河決口龍口段，采用地鐵管片，對(duì)快速完成決口封堵任務(wù)起到了關(guān)鍵作用，因此，這一部分材料備料系數(shù)要大一些，備料系數(shù)取2~2.5比較合適。

3.3 進(jìn)場(chǎng)道路與堤頭裹護(hù)工作

要想完成決口封堵的任務(wù)，首要需要思考的就是進(jìn)場(chǎng)道路的選擇。如果選擇陸路機(jī)械化立堵進(jìn)占封堵，就要優(yōu)先選擇上下游同時(shí)進(jìn)占，即雙向進(jìn)占，提高進(jìn)占拋投效率，加快決口封堵的進(jìn)度。如果上下游一側(cè)道路不通，或機(jī)械化裝備通行困難，則只能選擇單向進(jìn)占。單向進(jìn)占在這里要特別注意對(duì)未進(jìn)占一側(cè)堤頭的裹護(hù)工作，防止未進(jìn)占一側(cè)因另一側(cè)進(jìn)占后口門(mén)縮窄，水流流速加快，落差增大對(duì)未進(jìn)占一側(cè)堤頭的沖刷破壞，造成決口口門(mén)重新擴(kuò)大。

陸路機(jī)械化立堵進(jìn)占封堵，由于高度依賴自卸車(chē)、推土機(jī)、裝載機(jī)和挖掘機(jī)等大型裝備，這些大型裝備，特別是大型自卸車(chē)運(yùn)輸封堵料物，必然會(huì)對(duì)堤頂?shù)缆吩斐善茐模又疀Q口處堤防多是一些機(jī)耕道路，道路狹窄，路況差，汛期在自卸車(chē)反復(fù)碾壓下，更加泥濘不堪，通行困難，嚴(yán)重制約了決口封堵進(jìn)度。如此次飲馬河決口封堵，封堵初期由于對(duì)進(jìn)場(chǎng)道路保通重視不足，自卸車(chē)時(shí)常會(huì)陷在泥坑中1～2 h出不來(lái)，嚴(yán)重影響了決口封堵的進(jìn)占速度。因此，飲馬河決口封堵指揮部立即分析研判，確定了“鞏固壩基、拓寬道路、備足石料、視機(jī)封堵”的作戰(zhàn)決策，鞏固壩基、拓寬道路工作持續(xù)到9月14日20時(shí)許，從而保證了后續(xù)決口封堵的物料運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)和暢通。同時(shí)針對(duì)堤頂運(yùn)送道路窄、重型車(chē)輛通行難的問(wèn)題，還需在沿線和新筑戧堤預(yù)置人員、裝備，對(duì)損壞道路采用石渣換填，隨斷隨搶，提高進(jìn)占道路的通行能力。每200～300 m開(kāi)辟1個(gè)會(huì)車(chē)點(diǎn)，配置15名交通導(dǎo)調(diào)員，確保料物持續(xù)快速運(yùn)送，并根據(jù)搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際適當(dāng)增加會(huì)車(chē)點(diǎn)和交通導(dǎo)調(diào)員數(shù)量，會(huì)車(chē)點(diǎn)注意要設(shè)置在背水側(cè)，滿足3臺(tái)車(chē)會(huì)車(chē)長(zhǎng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

2020年吉林省德惠飲馬河決口搶險(xiǎn)是消防救援隊(duì)伍近年來(lái)參與的一次重大抗洪搶險(xiǎn)行動(dòng)，消防救援局快速響應(yīng)，各總隊(duì)全力搶險(xiǎn)，采取機(jī)械化拋投大型料物，人工打木樁、投放石籠和沙袋的方式封堵，艱苦奮戰(zhàn)72 h，圓滿完成決口封堵任務(wù)，積累了豐富決口封堵經(jīng)驗(yàn)，下一步消防救援隊(duì)伍要突出抓好抗洪搶險(xiǎn)救援準(zhǔn)備，堅(jiān)持把抗洪搶險(xiǎn)救援作為僅次于火災(zāi)的又一項(xiàng)重要職責(zé)，在抗洪搶險(xiǎn)戰(zhàn)線上搶大險(xiǎn)、救大災(zāi)，發(fā)揮應(yīng)急救援國(guó)家隊(duì)和主力軍的作用。