美國南卡羅來納州洪水事件中某業(yè)主應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃成功案例

美國·Meghan Caldwell，Hope Walker，Mitch Turner

（1.Black&Veatch公司；2.斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)）

0 引言

2015年10 月，美國南卡羅來納州的大壩安全工作和防洪基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)歷了一場(chǎng)考驗(yàn)，因?yàn)槟峡_來納州發(fā)生了連續(xù)5日、創(chuàng)記錄的大暴雨。南卡羅來納州經(jīng)歷了慘痛的洪災(zāi)，49座州管理的大壩發(fā)生失事，1座聯(lián)邦負(fù)責(zé)管理和許多未納入管理的大壩也發(fā)生了失事，沒人想到會(huì)造成如此嚴(yán)重的后果。在潰決的49座大壩中，其中24座大壩為重大風(fēng)險(xiǎn)（II類）或高風(fēng)險(xiǎn)（I類）大壩，南卡羅來納州健康和環(huán)境控制部（Department of Health and Environmental Control，DHEC）要求制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃。聯(lián)邦應(yīng)急管理署（Federal Emergency Management Agency，F(xiàn)EMA）制訂的分類標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）潛在高風(fēng)險(xiǎn)——大壩失事極可能造成人員死亡；（2）潛在重大風(fēng)險(xiǎn)——大壩失事可能不會(huì)造成人員死亡，但可能會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境破壞、救生設(shè)施破環(huán)或影響人們關(guān)注的其他方面。

根據(jù)2013年版《美國大壩清單》，全美共有超過87 000座大壩，其中約1/3為若發(fā)生失事則會(huì)對(duì)生命和財(cái)產(chǎn)造成高風(fēng)險(xiǎn)或重大風(fēng)險(xiǎn)的大壩。根據(jù)2015年的數(shù)據(jù)，州管理的全部潛在高風(fēng)險(xiǎn)大壩中，約有75%已制訂了應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，這是過去20年中取得的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，但仍有大量高風(fēng)險(xiǎn)大壩未制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃。美國聯(lián)邦應(yīng)急管理署認(rèn)為，許多州政府負(fù)責(zé)管理的大壩缺乏應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃是全國應(yīng)急準(zhǔn)備中的一項(xiàng)缺陷。另外，全美多個(gè)州無權(quán)要求存在潛在高風(fēng)險(xiǎn)或潛在重大風(fēng)險(xiǎn)的大壩業(yè)主制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃。由于缺乏全國性的規(guī)范以及僅限于各州州內(nèi)的執(zhí)行實(shí)踐，因此，公眾教育，特別是讓大壩業(yè)主明白制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的重要性就顯得非常關(guān)鍵。

2015年10 月發(fā)生的暴雨事件是美國近代歷史上影響最大的暴雨事件之一，引發(fā)了南卡羅來納州內(nèi)許多水利行業(yè)人士關(guān)注其大壩安全項(xiàng)目的功效。斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)是位于南卡羅來納州斯帕坦堡縣的一本土供水機(jī)構(gòu)（見圖1），宣稱自己已走在了應(yīng)急計(jì)劃的前列。2015年發(fā)生洪水時(shí)，水區(qū)為其供水水源制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，在公眾保護(hù)方面具有前瞻性。發(fā)生洪災(zāi)時(shí)，水區(qū)已完成了兩個(gè)綜合性的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，且正在制訂第三個(gè)應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃。

文章介紹了斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的過程概況，強(qiáng)調(diào)與各個(gè)州機(jī)構(gòu)、縣機(jī)構(gòu)及各利益相關(guān)方共同合作的重要性，以有效降低影響、改善本地和全州的應(yīng)急準(zhǔn)備情況。另外，文章還著重展示了斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)如何將應(yīng)急計(jì)劃的基本原理應(yīng)用于兩座大壩以制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，并介紹了如何吸取南卡羅來納州的經(jīng)驗(yàn)來完善應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，使之在美國全國范圍內(nèi)更為普及。

圖1 斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)示意圖Fig.1 SJWD water district map

1 應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃背景

應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的主要目的是在大壩發(fā)生失事時(shí)，降低與人員生命損失和財(cái)產(chǎn)損失相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，并且還要提升大壩安全意識(shí)。另外，應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃還包含以下目的：

（1）辨識(shí)出潛在緊急情況和應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)；

（2）詳細(xì)規(guī)定需事先部署的行動(dòng)并明確責(zé)任；

（3）記錄應(yīng)急通知流程；

（4）提供大壩失事洪水淹沒圖。

應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃文件的使用者是大壩業(yè)主和其他文件持有人（關(guān)鍵的應(yīng)急響應(yīng)個(gè)人等），以在大壩出現(xiàn)反?；蚓o急情況時(shí)提供詳細(xì)的指導(dǎo)。大壩業(yè)主之外的利益相關(guān)方也能獲取應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，幫助其理解事件的類型和嚴(yán)重性、他們會(huì)以何種方式牽涉其中以及期望他們承擔(dān)的責(zé)任。通過其他關(guān)鍵利益相關(guān)方的參與，應(yīng)急流程可更加普及，并加強(qiáng)大壩安全意識(shí)、提升應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的效率。公眾意識(shí)和應(yīng)急準(zhǔn)備的加強(qiáng)可拯救生命和財(cái)產(chǎn)。

斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)采用聚焦利益相關(guān)方的方法來制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，與傳統(tǒng)方法相比，其可促進(jìn)更有效的對(duì)話，因此，除業(yè)主和咨詢機(jī)構(gòu)之外，還包含了其他各方的投入，提供了來自其他重要應(yīng)急響應(yīng)管理人員的建議。許多大壩業(yè)主制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃時(shí)可能僅限于內(nèi)部員工，不會(huì)利用外部咨詢機(jī)構(gòu)，在這種情況下，這位工程師或技術(shù)人員之外的其他人的投入非常關(guān)鍵。圖2展示了這一協(xié)作型的方式。利用各利益相關(guān)方，在應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃制訂過程中激發(fā)重要的對(duì)話，可幫助形成更全面、更有針對(duì)性的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，與州內(nèi)其他關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的協(xié)議相對(duì)應(yīng)，以使該應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃更具可行性。

圖2 采用聚焦利益相關(guān)方的方法制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃Fig.2 Stakeholder focused approach to EAP development

2 應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的文體結(jié)構(gòu)

目前，南卡羅來納州并未對(duì)大壩應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的具體格式作出要求，因此，斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)制訂的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中整合了來自一些標(biāo)準(zhǔn)格式中的最有用的方面，包括漁業(yè)和野生動(dòng)物服務(wù)、聯(lián)邦應(yīng)急管理署《大壩安全應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃聯(lián)邦導(dǎo)則》和自然資源保護(hù)服務(wù)。

斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)制訂的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃包含以下五個(gè)主要方面，大致包括以下各類信息：

第一節(jié)：前言部分——包括對(duì)應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃制訂過程的概述、對(duì)修訂情況的追蹤和大壩概覽圖表。

第二節(jié)：發(fā)現(xiàn)緊急事件并確定其等級(jí)——確定緊急事件工況，發(fā)現(xiàn)緊急事件并確定其等級(jí)以及應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)應(yīng)扮演的角色和應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

第三節(jié)：通知和溝通——包括內(nèi)部通知流程圖和外部溝通導(dǎo)則。

第四節(jié)：預(yù)期的行動(dòng)——針對(duì)反?；蚓o急事件布置預(yù)案行動(dòng)。

第五節(jié)：終止及后續(xù)——描述事件終止責(zé)任和后續(xù)的程序。

應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃另外還包括幾個(gè)附錄，其中包括一些附加信息，比如預(yù)警和疏散責(zé)任、包括下游利益相關(guān)方的洪水淹沒地圖文件、之前應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃相關(guān)的活動(dòng)日志、概略的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃培訓(xùn)、定期審核和修訂、應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃發(fā)放、重要的聯(lián)系信息、術(shù)語表和其他補(bǔ)充信息。圖3展示了應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃前言頁中典型的大壩概略示意圖，以幫助所有用戶理解常見的大壩相關(guān)術(shù)語。并非所有的應(yīng)急響應(yīng)人員都熟知大壩的技術(shù)術(shù)語，因此，每份應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃都準(zhǔn)備其各自的大壩概略示意圖是非常重要的。

斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)在其應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中使用了顏色編碼，如圖4所示，這些顏色都是被各種組織廣泛接受的。另外，還采用相應(yīng)的顏色和對(duì)應(yīng)顏色的紙張將各等級(jí)事件的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃制成表格，事實(shí)證明，這對(duì)快速參考有益。事件等級(jí)術(shù)語和對(duì)應(yīng)的顏色區(qū)分如下：

（1）事件等級(jí)1——反常事件，緩慢發(fā)展（綠色）；

圖3 應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中典型的大壩概略示意圖Fig.3 Dam overview schematic typically included in an EAP

圖4 應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中緊急事件發(fā)現(xiàn)后的流程圖Fig.4 EAP event detection flow chart

（2）事件等級(jí)2——緊急事件，快速發(fā)展事件（黃色）；

（3）事件等級(jí)3——緊急事件（紅色）。

斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)制訂的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中，在緊急事件識(shí)別和等級(jí)確定階段，特別注重對(duì)緊急事件條件的界定和對(duì)各自等級(jí)的定義。發(fā)生在南卡羅來納州的暴雨事件促使許多大壩業(yè)主、工程師和應(yīng)急安全人員整合了比之前的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中更大的安全系數(shù)和更低的行動(dòng)啟動(dòng)等級(jí)。

在制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃過程中，利益相關(guān)方的參與是有益的，但其中并不包括外部機(jī)構(gòu)或組織的響應(yīng)協(xié)議。應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃制訂目的是幫助大壩業(yè)主應(yīng)對(duì)反?；蚓o急情況，對(duì)于緊急事件，外部機(jī)構(gòu)有自己的內(nèi)部操作流程，應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的內(nèi)容不應(yīng)與涉及其中的其他組織的協(xié)議相沖突。聚焦利益相關(guān)方的方法包含來自這些組織的人員，從而幫助避免產(chǎn)生相互沖突的應(yīng)急條款。另外，應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃應(yīng)分發(fā)給這些參與的機(jī)構(gòu)并由其審核。

在應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃編制完成后，要保持其有效性和實(shí)用性，定期審核和修訂非常關(guān)鍵。若不對(duì)發(fā)生的變化（如人員聯(lián)系信息或設(shè)施的更新信息）進(jìn)行持續(xù)更新，應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃會(huì)變得過時(shí)和無效。

3 應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的制訂——梯級(jí)大壩

意識(shí)到應(yīng)急準(zhǔn)備的重要性后，考慮到影響重大的暴雨事件，斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)主動(dòng)把工作向前推進(jìn)了一步，為兩座梯級(jí)大壩制訂了聯(lián)合應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃，即庫利湖大壩和北泰格爾水庫大壩。該應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的目的是，基于最近發(fā)生的破記錄的降雨事件而得出的最新方法，在發(fā)生大壩潰決失事時(shí)，降低人民生命損失和財(cái)產(chǎn)損失的風(fēng)險(xiǎn)，其中包括了多座大壩潰決失事的影響和過程。斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)財(cái)產(chǎn)和風(fēng)險(xiǎn)管理總監(jiān)為兩座梯級(jí)大壩的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的制訂工作付出了很多努力，他對(duì)這一方法的成功做如下評(píng)價(jià)：“雖然我們不能控制人們?cè)诤翁幗ㄔO(shè)家園，但真正認(rèn)識(shí)到潛在受影響的人是至關(guān)重要的。聯(lián)邦應(yīng)急管理署給出了聯(lián)邦應(yīng)急管理署的洪泛平原，但這不是發(fā)生潰壩失事時(shí)的淹沒區(qū)域”。

有效的淹沒地圖：對(duì)大壩進(jìn)行潰決分析，以確定洪水淹沒邊界，可用于大壩業(yè)主的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中。保持洪水淹沒地圖簡(jiǎn)單易懂是非常重要的。圖5是一洪水淹沒地圖示例，其中標(biāo)出了關(guān)鍵的組成內(nèi)容。

鑒于下游河道系統(tǒng)的復(fù)雜性，當(dāng)進(jìn)行潰壩分析時(shí)，存在許多挑戰(zhàn)。需整合洪水波建模模擬的一些因子，其中包括：穿過結(jié)構(gòu)物的道路的數(shù)量和類型、洪泛平原陸地使用特征、要求建模模擬的范圍、其他可能蓄水的建筑物、潛在淹沒區(qū)域中房屋的密度。

斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)為北泰格爾水庫（下游大壩）和庫利湖（上游大壩）制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃時(shí)，對(duì)其進(jìn)行了梯級(jí)大壩潰壩分析。北泰格爾水庫潰壩洪水淹沒地圖分析中包含了庫利湖大壩同時(shí)發(fā)生潰壩的情況、來自北泰格爾水庫的洪水波曾達(dá)到過庫利湖水庫的最高水位。對(duì)這種二次潰壩進(jìn)行了建模模擬，模擬范圍擴(kuò)展至北泰格爾水庫下游約21英里，包括9座橋梁。

圖5 洪水淹沒地圖示例Fig.5 Example inundation map

利用美國陸軍工程師兵團(tuán)（U.S.Army Corps of Engineers，USACE）水利工程中心的水利建模模擬系統(tǒng)（Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System,HEC-HMS）程序，來確定北泰格爾水庫流域和其周邊子流域的徑流過程線。模型中包含了周邊的子流域，以解釋剩余的降水量。美國陸軍工程師兵團(tuán)水利工程中心的河道分析系統(tǒng)程序（Hydrologic Engineering Center's River Analysis System,HEC-RAS）中采用了水利建模模擬系統(tǒng)程序得出的入流洪水波過程線，程序中的不恒定元素被用于確定大壩下游的水面情況。

對(duì)晴天潰壩的情況，河道分析系統(tǒng)程序中使用了潰壩模擬選項(xiàng)以及合理的72 h可能最大洪水潰壩。分析中還包括了由導(dǎo)致可能最大洪水的暴雨事件引發(fā)淹沒，而未發(fā)生潰壩的工況。根據(jù)這些分析結(jié)果，對(duì)發(fā)生潰壩和不發(fā)生潰壩的情景中的淹沒水位進(jìn)行了比較，以確定處于危險(xiǎn)中的家庭、道路交叉口的洪水深度、洪水波的到達(dá)時(shí)間、峰值速度、峰值流量以及建模模擬分析需覆蓋的下游范圍。同時(shí)，必須利用可用的最佳數(shù)字高程模型獲得準(zhǔn)確的斷面信息和洪水淹沒水位。

應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中的潰壩分析包含多種影響結(jié)果的因子。要保證辨識(shí)出了適當(dāng)?shù)男畔⒉⑦@些信息傳遞給了應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的使用者，與大壩業(yè)主和監(jiān)管者的協(xié)調(diào)是非常重要的。洪水深度、到達(dá)時(shí)間和最高洪水淹沒水位都在鳥瞰圖中清晰表示出來，并標(biāo)識(shí)出了范圍界線，這些都是有效的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中要求必須有的部分信息。

4 協(xié)作的方法

利益相關(guān)方的參與不僅對(duì)應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的制訂過程非常重要，對(duì)有效執(zhí)行計(jì)劃也非常關(guān)鍵。應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃是一份有價(jià)值的文件，但若利益相關(guān)方不知道或不熟悉流程，在實(shí)際緊急情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃就不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。最有效的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃是采用互動(dòng)方法產(chǎn)生的，可使大壩業(yè)主和其他負(fù)責(zé)公共健康和安全的機(jī)構(gòu)提前考慮并就困難情況進(jìn)行討論。通過實(shí)際培訓(xùn)和強(qiáng)化演習(xí)對(duì)該方法的實(shí)用性進(jìn)行測(cè)試，對(duì)關(guān)鍵應(yīng)急響應(yīng)方和公眾安全機(jī)構(gòu)來說，這為其提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，可參與其中，協(xié)助發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃中所有的潛在問題、前后不一致或其他薄弱環(huán)節(jié)。

斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)與當(dāng)?shù)氐南啦块T一起進(jìn)行了演習(xí)，這是該項(xiàng)目的必要組成部分之一。在此過程之前，消防局長(zhǎng)并未意識(shí)到淹沒區(qū)的范圍以及潰壩到底會(huì)造成多大的影響。采用迭代接近法可保留靈活性以保證應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃對(duì)用戶的有用性，并為支持系統(tǒng)（如消防局、應(yīng)急管理協(xié)調(diào)方、州大壩安全機(jī)構(gòu)、國家氣象局等）提供必要的信息。

斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)財(cái)產(chǎn)和風(fēng)險(xiǎn)管理總監(jiān)Mitch Turner認(rèn)為，應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃輕松應(yīng)對(duì)了某些混亂的狀況，在災(zāi)難事件中，它幫助人們聚焦在計(jì)劃上并自始至終遵循該計(jì)劃。

5 結(jié)語

應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的目的是，根據(jù)針對(duì)性的險(xiǎn)情確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，在大壩發(fā)生緊急情況時(shí)為其提供詳細(xì)的指導(dǎo)。就應(yīng)急準(zhǔn)備來說，前瞻性是非常重要的，因此，制訂應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃的最佳時(shí)機(jī)是在沒有緊急情況的時(shí)候。情況嚴(yán)峻時(shí)，快速的響應(yīng)時(shí)間是關(guān)鍵，閱讀寫滿了各種詳細(xì)信息的冗長(zhǎng)的文檔是不切實(shí)際的，因此，大壩應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃應(yīng)該是簡(jiǎn)單的，盡可能容易理解，只包括最必要和最相關(guān)的信息。此外，大壩應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃應(yīng)該方便瀏覽，提供筆記本型選項(xiàng)卡和對(duì)應(yīng)的彩色紙張已被證明有利于斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)的快速參考。

利益相關(guān)者的參與對(duì)于制訂一套有效的應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃并有效執(zhí)行有著重要作用。訓(xùn)練演習(xí)可讓各方參與對(duì)話，加強(qiáng)凝聚力和組織之間的熟悉度，讓大家更好地理解各自扮演的角色和承擔(dān)的職責(zé)。有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)：雖然應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃是一本基礎(chǔ)的安全資料，也是主要的應(yīng)急資源，但它并不是一個(gè)包羅萬象的文檔。它不包括詳細(xì)的疏散程序、大壩的詳細(xì)圖紙或任何運(yùn)行維護(hù)程序。

2015年那場(chǎng)前所未有的暴雨事件促使南卡羅來納州的領(lǐng)導(dǎo)人更密切地關(guān)注他們的大壩安全項(xiàng)目。斯塔特克斯-杰克遜-韋爾福德-鄧肯水區(qū)應(yīng)用應(yīng)急規(guī)劃的基本原理，為兩座梯級(jí)大壩制訂了應(yīng)急行動(dòng)計(jì)劃。這種主動(dòng)思考認(rèn)識(shí)到了大壩的潰決失事并不總是一個(gè)獨(dú)立的事件，它往往會(huì)導(dǎo)致后續(xù)一連串的失事。