水利工程防震减灾工作研究

李均

摘 要：南阳地区严峻的地震形势要求我们必须高度重视水利工程的抗震安全。为确保拟开发的水电工程和已建水利枢纽的安全建设与生产，在完善水库大坝地震监测台网建设的同时，还要制定相应的抗震减灾应急预案，使地震引起的直接灾害与次生性灾害降至最低限度。

关键词：防震减灾；水利工程；地震监测台网；堰塞湖

南阳地处秦岭和大别山结合部，位于南阳-信阳地震带内，受多条断裂系统控制，历史上曾经多次发生过中强震，并且，南阳地震具有震源浅、烈度高的特点，三级左右的小震便会形成强烈震感。特别是近年来，区域内地震活动频繁，小震不断，防震减灾形势十分严峻。一座大型水利工程投资高达几十亿甚至几百亿元，一旦发生严重震害，不仅危及工程本身安全，还会产生连锁反应，引发次生水灾，而且次生灾害造成的损失往往超过地震本身造成的损失。因此，做好区域内水利工程的抗震设防就具有十分特殊的重要性。为确保拟开发的水电工程和已建水利枢纽的安全建设与生产，在完善水库大坝地震监测台网建设的同时，还要制定相应的抗震减灾应急预案，做到一旦发生地震，技术支持及时到位，快速对大坝的安全作出地震反应评价，提出应急措施，并通过远程通信网络将抗震减灾的方案与措施在最短的时间内呈报至决策部门，使地震引起的直接灾害与次生性灾害降至最低限度。

一、历次大地震带给我们的启示

2013年4月20日，四川省雅安市芦山县发生7.0级地震，大地震发生后，共发生余震4045次，造成196人死亡，失踪21人，11470人受伤。另外，这次地震还造成灾区多座水库受损。其中芦山县宝胜和玉溪河金鸡峡已形成堰塞湖，震区的沫东水库、苗溪水库、天全始阳水库出现裂缝。而2008年的汶川特大地震对水利设施造成的破坏更大，其中造成2500多座水库、1300多公里堤防不同程度损坏，7.24万处农村供水工程遭受破坏，震损水电站1144座、水闸400多座、小型渠系建筑物22万余处。从最近几年发生的大地震不难看出，做好水利工程的抗震设防工作，刻不容缓。

二、水利工程在防震减灾工作中存在的问题

我国目前在水利工程地震临震应急方面还有很多工作要做，大坝结构的强震监测、震后安全快速反应分析及大坝地震安全的网络信息化建设有待加强。从1962年新丰江建立第一个强震观测台站至今，我国设立了地震台站的大型水利水电工程仅有近40座，设立过3个子台以上地震台的工程约20多处。现状水工结构强震安全监测台只是零星的“点”，国内水利工程地震监测台站数量少且分散，还远未形成“台网”的规模，并存在一些亟待解决的问题：已有的各水利工程地震监测台站信息资源管理分散，资料缺乏统一的规格和标准，利用率低，规模小，数据的完整性不够，设备落后，准确性不高，数据交换接口不规范；应用系统互联互通性差，台站分析人员水平参差不齐，监测数据的可靠性和分析质量不高，资料的实际利用价值发挥不够，缺乏可供决策部门宏观调度的中央管理分析系统。这些问题，在某种程度上大大削弱了在水利工程抗震减灾中解决实际问题的力度。

三、做好水利工程防震减灾工作的主要途径

一是加强水库大坝地震监测台网建设。对可能诱发地震的水利工程要设专业地震台网进行地震活动特征监测，以及各种地震前兆的监测研究，根据诱震预测采取防、治相结合的抗震措施。这样不仅有利于水库的防洪安全、水库的安全调水和周边民众的生活安全，还可为水库诱发地震研究提供宝贵的数据资料，为防震减灾打下坚实的基础。

二是做好工程抗震。根据工程运用期间可能发生的最大地震，确定工程的设计烈度，再按照设计烈度进行抗震计算和采取相应的抗震措施，当遭遇设计烈度地震时，可达到小震不坏、中震可修、大震不倒的目标，不仅可以有效减少人员伤亡，还可减轻工程的灾害。此途径是非常有效的。发展中国家资金不足，房屋多未进行抗震设计，一旦发生大地震，人员伤亡惨重，而发达国家（如日本等）多进行了抗震设计，当遭遇同样震级地震时，人员伤亡则要少许多。我国是发展中国家，随着经济的高速发展，对重要工程、重要城市以及生命线工程，必须按照抗震设计规范的要求进行抗震设计。

三是做好震后应急抢险。强震发生后，应立即启动应急预案，尽快恢复被破坏的交通电力电信等基础设施，为抢险救灾人员和救灾物资进入灾区抢救伤员和保障灾区人民正常生活服务。同时，全面清查次生灾害源，采取措施，防止次生灾害的发生。水利工程不仅属生命线工程，而且是次生灾害源。因此，必须对工程抗震非常重视。地震发生后，相关部门应该对境内的水利工程，尤其是堤防、水库大坝、水闸等工程进行排查，及时掌握工程破坏的情况及其隐患，有针对性地制订抢修方案，尽可能组织修复、控制险情。例如，当堤防、土坝出现渗漏、管涌时，可采取导渗、筑平压井、反滤坝、堤外堵洞等措施；对可能漫溢的堤防或土坝，应及时加筑子堤，或用木板平竖在堤顶，板后用木桩支撑固定；对于发生裂缝和滑坡的堤防，应采取筑阻滑土撑（墩）、削顶减坡、抛石压坡等措施；对于坝基、坝肩漏水的问题，可采取封堵、筑平压井、反滤压渗、反滤导渗等办法解决。

四是重视堰塞湖的排险疏散工作。 一般而言，4.5级以上的地震，都有可能产生堰塞湖，6级以上地震造成堰塞湖的可能性就更大。据水利部统计，汶川大地震后形成的大型堰塞湖有34座。很多情况下，由于地震堰塞湖堵塞了正常河道的水流，会造成堰塞湖区内的水位不断升高，水体的渗流压力会逐渐增大，在疏松堆积的堰塞湖堤上形成管涌造成垮坝。统计显示，堰塞湖天然坝中，有22%在堰塞湖形成之后的一天内就溃决；十天内溃决的比例占一半左右；在一年内溃决的，占到了91%。一旦发生堰塞湖溃决，就会形成大范围的洪水灾害，会对下游群众的生命财产安全造成严重威胁。2008年的汶川大地震便造成34处堰塞湖。唐家山堰塞湖是汶川大地震后山体滑坡形成的最大堰塞湖，库容为1.45亿立方米，是北川灾区面积最大，危险最大的一个堰塞湖。由于疏散和排险工作及时到位，最终没有造成大的人员和财产损失。

总之，做好水利工程的抗震设防工作是一项系统工程，需要全社会各部门的共同努力和重视，唯有如此，才能从根本上提高水库大坝等水利工程的抗震安全性，保护人民群众的生命财产安全。

参考文献：

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[2]杜敏，许杰，王粉鸽.对建筑结构设计施工中雪荷载的探讨[J].防灾科技学院学报，2008年02期.

[3]李文清.钢筋混凝土异形柱结构抗震设计研究[D].天津大学，2003年.

（作者单位：南阳市地震台网中心）