郭 霞
(德州市水利勘察設(shè)計(jì)研究院,山東 德州 253000)
樂陵市楊安鎮(zhèn)水庫(kù)是一座以城鄉(xiāng)供水為主,兼顧生態(tài)等綜合利用的中型水庫(kù)。水庫(kù)于2006年6月開工,2008年6月竣工。壩型為碾壓式均質(zhì)土壩,總庫(kù)容1880萬(wàn)m3,死庫(kù)容300萬(wàn)m3,興利庫(kù)容1580萬(wàn)m3。工程等別為III等,工程規(guī)模為中型,主要建筑物為3級(jí),次要建筑物為4級(jí)。楊安鎮(zhèn)水庫(kù)從建設(shè)方式上為平原地區(qū)挖填式水庫(kù),從運(yùn)行方式上是供水水庫(kù),沒有防洪任務(wù)。由于水庫(kù)不承擔(dān)調(diào)蓄洪水任務(wù),水庫(kù)運(yùn)行安全主要是供水安全。
1)水庫(kù)潰壩影響因素。根據(jù)突發(fā)事件的可能性分析,可能導(dǎo)致水庫(kù)大壩潰決的主要因素有:超標(biāo)準(zhǔn)降水、工程隱患、地震災(zāi)害、水庫(kù)周邊危險(xiǎn)施工、戰(zhàn)爭(zhēng)及恐怖事件和其他等因素。
2)水庫(kù)潰壩形式。從潰壩的成因來說,潰壩形式主要有壩坡滑坡引起大壩失穩(wěn)潰壩和遇超標(biāo)準(zhǔn)降水漫頂潰壩兩種,其中漫頂潰壩可能性極小。從潰壩過程的時(shí)間長(zhǎng)短而言,水庫(kù)發(fā)生大壩潰壩形式為逐漸潰壩,從潰壩缺口規(guī)模大小而言為橫向局部潰壩。
壩體逐漸潰決的流量計(jì)算類似于寬頂堰流量計(jì)算,本次計(jì)算采用了形式上類似于寬頂堰計(jì)算公式的半理論、半經(jīng)驗(yàn)性公式。
1)潰壩壩址最大流量:
式中:g為重力加速度,g/m3;b為潰壩決口頂寬,m;H0為壩上游水深,7.45m;b 為潰口寬度,139.7m。
經(jīng)計(jì)算,QM=2636.8m3/s。
2)水庫(kù)泄空時(shí)間:
式中:K為系數(shù),平原區(qū)水庫(kù)K取3.5。
經(jīng)計(jì)算,T=5.825h。
水庫(kù)潰壩,以水庫(kù)為中心,假定圓形擴(kuò)散估算庫(kù)內(nèi)蓄水全部泄空時(shí)平均水深所影響的距離。
式中:W為水庫(kù)潰壩時(shí)的庫(kù)容,1580萬(wàn)m3;h為影響范圍內(nèi)水深,m;S為水庫(kù)水面面積,2.3km2。
水庫(kù)潰壩影響范圍半徑與水深的關(guān)系如表1所示。
表1 水庫(kù)潰壩影響范圍半徑與水深的關(guān)系
水庫(kù)周邊15km范圍內(nèi)平均水深0.022m,基本不形成澇漬。水庫(kù)南距前進(jìn)溝4km,東距前進(jìn)溝12km,西距躍豐河12km,北距馬頰河5km,且河道均為排澇河道,因此將上述范圍作為該水庫(kù)實(shí)際影響范圍線。水深過高,將對(duì)城鄉(xiāng)居民生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響,甚至危及生命,因此,確定水深超1.5m的水庫(kù)周邊2.0km范圍為撤離范圍線。
影響范圍內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況:涉及3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(楊安鎮(zhèn)、寨頭堡、鐵營(yíng)鎮(zhèn)),村莊169個(gè),耕地1.12萬(wàn)hm2,人口9.57萬(wàn),鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)62個(gè),工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值68.58億元。撤離范圍內(nèi)基本情況:涉及楊安鎮(zhèn)、寨頭堡2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),村莊50個(gè),各類機(jī)構(gòu)(企業(yè)、學(xué)校等)37處,人口2.74萬(wàn)。水庫(kù)潰壩對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、城區(qū)居民生活造成的影響是不可估量的,也是短時(shí)間內(nèi)難以修復(fù)的。
一旦出現(xiàn)嚴(yán)重威脅大壩安全的險(xiǎn)情,應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,必要時(shí),報(bào)請(qǐng)人民政府啟動(dòng)高級(jí)別應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)急指揮部統(tǒng)一指揮搶險(xiǎn)救災(zāi)工作。發(fā)布緊急通知,調(diào)運(yùn)搶險(xiǎn)物資器材,組織專業(yè)搶險(xiǎn)隊(duì)伍和群眾搶險(xiǎn)隊(duì)伍緊急搶險(xiǎn);根據(jù)水庫(kù)大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案中的撤離路線和轉(zhuǎn)移地點(diǎn),通知影響范圍內(nèi)的人員迅速撤離,及時(shí)搶救圍困的人員。各指揮部成員單位按照各自的職責(zé)和指揮部的命令開展搶險(xiǎn)救援工作。
現(xiàn)場(chǎng)指揮遵循屬地為主的原則,建立以事故主管部門為主,各部門參與的政府統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下的應(yīng)急救援協(xié)調(diào)機(jī)制。水庫(kù)一旦發(fā)生重大險(xiǎn)情,防汛部門和當(dāng)?shù)卣畱?yīng)及時(shí)向可能受洪水威脅的地區(qū)發(fā)出警報(bào)并做好群眾轉(zhuǎn)移工作,并迅速組織隊(duì)伍搶險(xiǎn),盡量減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。搶險(xiǎn)期間做好應(yīng)急人員的安全防護(hù)工作。應(yīng)盡快查明大壩垮塌原因,采取一切可能采取的有效措施防止二次潰壩,同時(shí)盡量減少對(duì)農(nóng)田、水面、河流、水源的污染。
險(xiǎn)、災(zāi)情得到有效控制后,由指揮部宣布結(jié)束臨災(zāi)應(yīng)急期,撤銷救災(zāi)特別管制區(qū),做好撤離區(qū)生活供給、衛(wèi)生防疫、治安管理、重建家園、水毀工程修復(fù)等救災(zāi)工作,關(guān)移交當(dāng)?shù)卣跋嚓P(guān)部門組織實(shí)施。