劉建海
(新疆塔城地區(qū)水利水電勘察設(shè)計(jì)院,新疆 塔城 834700)
水庫是一個(gè)自然綜合體,也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)綜合體,具有重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)意義[1]。據(jù)水利部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),截止2017年,全國已建成各類水庫98795座,其中:大型水庫732座,中型水庫3934座。雖然我國水庫數(shù)量多,但是建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和工程質(zhì)量較低,存在潰壩等風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重威脅著下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全[2]??涂怂畮焓冀ㄓ?975年,據(jù)塔城市僅有17 km,是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主的水庫,水庫安全問題嚴(yán)重威脅著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此,建立健全的喀拉哈巴克水庫大壩突發(fā)事件應(yīng)急機(jī)制,明確職責(zé),提高喀拉哈巴克水庫大壩安全管理水平和應(yīng)對(duì)突發(fā)事件處置能力,提高水庫的工程安全系數(shù),保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,最大程度地避免和減輕突發(fā)事故帶來的損失,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。
該水庫壩型為均質(zhì)土壩,設(shè)計(jì)總庫容8.0×106m3,興利庫容7.1×106m3。水庫于1975年4月動(dòng)工,1979年完成壩體填筑5.6×104m3,涵洞砌筑長(zhǎng)度108.0 m,澆筑閘井高度4.5 m,至1985年,水庫蓄水約2.0×106m3。1990年壩高填筑到高程639 m,最大壩高17.5 m,主壩總長(zhǎng)1180.0 m,放水涵洞布置在主壩樁號(hào) 0+760 m處,與主壩軸線垂直,全長(zhǎng)118.0 m,由進(jìn)口段、洞身段及消能段組成,其中洞身段長(zhǎng)79 m;溢洪道布置在大壩左壩肩,在壩軸線1+175 m處,溢洪道軸線與壩軸線垂直布置,溢洪道寬頂堰寬20.0 m,長(zhǎng)13.6 m,水庫蓄水5.0× 106m3。1999年按原設(shè)計(jì)在639 m高程基礎(chǔ)上加高至642 m,至此,完成水庫大壩主壩段土料填筑工程。2004年對(duì)喀拉哈巴克水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固,2006年4月底全部完成。
喀拉哈巴克水庫主要水源為泉水、季節(jié)雪水及集水面積上的降水,其次來自阿不都拉河調(diào)水。根據(jù)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果,計(jì)算出不同保證率的設(shè)計(jì)年徑流量,見表1。
表1 喀拉哈巴克水庫不同頻率設(shè)計(jì)年徑流量成果表
不同頻率徑流量年內(nèi)分配采用典型年法,根據(jù)年水量相近,灌溉期來水量偏少的選擇原則,在實(shí)測(cè)系列中分別選取1995年、1989 年和1986年為典型年,采用水量控制。同倍比縮放,得到不同保證率P=25%、P=50%、 P=75% (豐水、平水、枯水)的設(shè)計(jì)年徑流量年內(nèi)分配見表2。
表2 喀拉哈巴克水庫設(shè)計(jì)年徑流量年內(nèi)分配表
(1)水庫大壩運(yùn)用維護(hù)管理不當(dāng)時(shí),為避免潰壩事件發(fā)生,臨時(shí)泄空水庫,導(dǎo)致下泄流量高于下游河道防洪標(biāo)準(zhǔn),從而形成人工洪水。
(2)水庫大壩運(yùn)用維護(hù)管理不當(dāng)時(shí),可能因大壩結(jié)構(gòu)隱患導(dǎo)致潰壩,從而形成潰壩洪水。
(3)水庫遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水,水庫下泄流量加大,形成超泄洪水。
(4)水庫遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水,導(dǎo)致壩頂漫溢潰壩,從而形成潰壩洪水。
依據(jù)《水庫大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》(SL/Z 720—2015),喀拉哈巴克水庫大壩壩高較小,潰壩泄量按導(dǎo)則簡(jiǎn)化計(jì)算法估算如式(1)所示:
Qm=0.115Bg0.5H1.5
(1)
式中:Qm為最大潰壩流量,m3/s;B為壩頂長(zhǎng)度,m;g為重力加速度,取10 m/s2;H為最大水深,m。
正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位、極限水位均有可能形成潰壩,其中水庫在正常蓄水位下運(yùn)行的時(shí)間最長(zhǎng),選取在該水位發(fā)生潰壩作為典型工況,其泄量見表3。
表3 喀拉哈巴克水庫潰壩泄量表
(1)影響范圍:水庫潰壩或超泄洪水后,影響范圍主要涉及水庫下游喀拉哈巴克鄉(xiāng)的喀拉哈巴克村、吐勒克庫拉克村、闊斯哈巴克村、墩格勒克奇村、別肯托和德村,及五工村等。
(2)潰壩洪水:水庫大壩運(yùn)用維護(hù)管理不當(dāng)時(shí)發(fā)生潰壩,壩址處的潰壩最大流量為33 255.96 m3/s,演進(jìn)至城區(qū)所需時(shí)間約2.5 h。
(1)建立應(yīng)急組織體系機(jī)構(gòu)。為了保證預(yù)案的高效運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)建立應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)、專家組、保障機(jī)構(gòu)、搶險(xiǎn)與救援隊(duì)伍等在內(nèi)的應(yīng)急組織體系。確立應(yīng)急防范與處置過程中人的相互關(guān)系,規(guī)范人及其組織在應(yīng)急防控系統(tǒng)中的職責(zé)和相互關(guān)系,與當(dāng)?shù)赝话l(fā)事件總體應(yīng)急預(yù)案銜接,資源共享。應(yīng)急組織體系機(jī)構(gòu)主要包括政府單位及相關(guān)部門、水庫管理單位與上級(jí)主管單位、水行政主管部門、公眾[3]。人民政府作為應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)處于核心和主導(dǎo)地位。應(yīng)急組織體系原則是政府指揮、部門協(xié)調(diào)、水利支撐、業(yè)主承擔(dān)、公眾配合。
(2)成立應(yīng)急技術(shù)專家組。專家組的作用是技術(shù)參謀與決策支撐,由經(jīng)驗(yàn)豐富與反應(yīng)迅速人員組成。通過網(wǎng)絡(luò)建立專家數(shù)據(jù)庫及動(dòng)態(tài)管理機(jī)制,形成應(yīng)急專家專有的資源信息網(wǎng)絡(luò)[4]。為應(yīng)對(duì)水庫突發(fā)事件,由水利、電力、氣象、通信、交通等不同領(lǐng)域?qū)<页闪?yīng)急技術(shù)專家組,建立了專家參與應(yīng)急管理工作機(jī)制,負(fù)責(zé)收集技術(shù)資料,突發(fā)洪水情況預(yù)判,指導(dǎo)安全管理,組織開展專家培訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)演練等活動(dòng),提高管理人員應(yīng)急管理的意識(shí)和素質(zhì),幫助完成應(yīng)急管理決策和咨詢工作。
(3)組建應(yīng)急救援隊(duì)伍。專業(yè)的應(yīng)急救援隊(duì)伍建設(shè)是加強(qiáng)綜合應(yīng)急救援工作的基本保障,加大發(fā)展應(yīng)急救援隊(duì)伍(管理專家隊(duì)伍和志愿者隊(duì)伍),有利于推進(jìn)應(yīng)急救援隊(duì)伍的建設(shè),有利于形成操作方便、靈活多變的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)急救援力量。水庫發(fā)生突發(fā)性事件根據(jù)險(xiǎn)情等級(jí),可臨時(shí)成立緊急搶險(xiǎn)組、醫(yī)療衛(wèi)生組、調(diào)查監(jiān)測(cè)組、治安保衛(wèi)組、基本生活保障組、設(shè)施修復(fù)和生產(chǎn)自救組、宣傳報(bào)道組等應(yīng)急救援隊(duì)伍。根據(jù)突發(fā)事件的類型,確定其規(guī)模、人數(shù)、任務(wù)、所需配備的設(shè)備。任何單位和個(gè)人都有依法參加搶險(xiǎn)救災(zāi)的義務(wù)。面對(duì)突發(fā)事故時(shí),除了需要及時(shí)開展救援工作,爭(zhēng)取救援時(shí)間,降低經(jīng)濟(jì)損失外,也要注意應(yīng)急人員自身的生命安全,避免新的安全事故的發(fā)生。
根據(jù)應(yīng)急處置需要,充分利用當(dāng)?shù)卣傮w應(yīng)急預(yù)案中的應(yīng)急保障資源,制定應(yīng)急保障計(jì)劃,建立應(yīng)急保障體系,為應(yīng)急處置提供人力、物力及財(cái)力保障,滿足交通、通信、電力、醫(yī)療衛(wèi)生、基本生活、治安保障需求,保障應(yīng)急處置順利和有效實(shí)施,包括經(jīng)費(fèi)保障、搶險(xiǎn)與救援隊(duì)伍保障、搶險(xiǎn)與救援物資保障、交通、通信及電力保障、醫(yī)療衛(wèi)生保障、基本生活保障、治安保障。
運(yùn)行機(jī)制是周密計(jì)劃落實(shí)為有效行動(dòng)的保障,水庫安全管理應(yīng)急預(yù)案在平時(shí)是一個(gè)計(jì)劃,在應(yīng)急處置時(shí)是行動(dòng)指南,以“科學(xué)高效、規(guī)范有序”為基本原則,嚴(yán)格規(guī)范突發(fā)事件預(yù)測(cè)、預(yù)案啟動(dòng)、搶險(xiǎn)救援、善后處理等各個(gè)節(jié)點(diǎn)的流程,明確突發(fā)事件處理中各個(gè)單位的職責(zé),有效保障應(yīng)急管理工作的有序進(jìn)行。
(1)預(yù)測(cè)與預(yù)警。健全的預(yù)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)能有效保證水庫的安全管理,需要定時(shí)檢查水庫中的建筑物,尤其在突發(fā)性天氣將要來臨時(shí),更需要加派人手定時(shí)巡查,做到早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告、早處理。
(2)應(yīng)急響應(yīng)。突發(fā)事件警報(bào)和預(yù)警信息發(fā)布后,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),對(duì)應(yīng)紅色、橙色、黃色和藍(lán)色預(yù)警,應(yīng)分別啟動(dòng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)的應(yīng)急響應(yīng)[5]。啟動(dòng)后,應(yīng)急組織體系正常開始運(yùn)轉(zhuǎn),搶險(xiǎn)指揮部的成員單位積極配合,全力做好分內(nèi)工作,各相關(guān)人員按規(guī)定時(shí)間準(zhǔn)備就位,等待開展應(yīng)急處置工作,并向公眾發(fā)起預(yù)警提示,做好撤離準(zhǔn)備。
(3)應(yīng)急處置。水庫一旦發(fā)生洪水險(xiǎn)情,將險(xiǎn)情發(fā)生的位置、程度和可能誘發(fā)的其它問題及時(shí)通過有線及無線電話上報(bào)到人民政府及水利局,同時(shí)采用廣播、電視、電話、警報(bào)、聯(lián)絡(luò)車等工具通報(bào)水庫下游各機(jī)關(guān)企事業(yè)單位和各有關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊,做好轉(zhuǎn)移準(zhǔn)備。由應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮部迅速組織有關(guān)技術(shù)人員對(duì)險(xiǎn)情進(jìn)行復(fù)查,確定搶險(xiǎn)措施,并迅速實(shí)施。水庫應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮部各單位成員各司其職、密切配合,全力做好各自工作。
(4)應(yīng)急監(jiān)測(cè)和巡查。應(yīng)由專業(yè)的水庫技術(shù)人員構(gòu)成應(yīng)急監(jiān)測(cè)和巡查小組,負(fù)責(zé)追蹤事態(tài)發(fā)展,記錄日常的應(yīng)急監(jiān)測(cè)和巡查結(jié)果,如有異常,立即上報(bào)至喀拉哈巴克水庫大壩的應(yīng)急指揮部辦公室,再由辦公室組織專業(yè)的應(yīng)急搶險(xiǎn)專家組進(jìn)行研究處理。
(5)人員應(yīng)急轉(zhuǎn)移。由人民政府負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)移相關(guān)區(qū)域內(nèi)的人員及財(cái)產(chǎn),成立由交通、衛(wèi)生、物資等部門參與的應(yīng)急事件人員轉(zhuǎn)移指揮部,根據(jù)不斷完善的應(yīng)急轉(zhuǎn)移預(yù)案,安排群眾的安全轉(zhuǎn)移和安置工作,不同轄區(qū)內(nèi)由不同相關(guān)單位負(fù)責(zé)安置。
(6)應(yīng)急結(jié)束。突發(fā)事件應(yīng)急處置工作結(jié)束,或者相關(guān)危險(xiǎn)因素消除后,經(jīng)市人民政府審核批準(zhǔn),由喀拉哈巴克水庫大壩突發(fā)事件應(yīng)急指揮部通過新聞媒體發(fā)布緊急狀態(tài)終止的決定。
本文以喀拉哈巴克水庫為研究對(duì)象,根據(jù)喀拉哈巴克水庫的基本情況,對(duì)突發(fā)洪水事件進(jìn)行分析,探討了突發(fā)洪水事件應(yīng)急預(yù)案,對(duì)于完善喀拉哈巴克水庫突發(fā)洪水事件應(yīng)急預(yù)案,保障國家人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要的作用。