浅谈横岗水库大坝安全预警机制及其应急保障体系建设

李春霞　叶淦升



浅谈横岗水库大坝安全预警机制及其应急保障体系建设

李春霞1叶淦升2

（1.东莞横岗水库管理处 2.东莞市水务局）

针对东莞横岗水库的现状，分析制订大坝安全预警机制基本内容及要求，包括对大坝安全的险情监测、险源甄别、险兆分析和险情预警信息发布等预警机制，同时提出与大坝安全预警机制相对应的应急保障体系，确保水库大坝安全。

水库大坝；安全预警；应急机制

0　引言

东莞横岗水库是一座以防洪为主，兼顾供水、灌溉等功能的中型水库。水库大坝安全应急措施包括工程措施和非工程措施2个方面，本文主要针对水库大坝的安全预警和应急机制等非工程措施进行探讨。

1　大坝现状

东莞横岗水库现有主坝1座、副坝2座，坝型属均质土坝。经过几十年的运行，坝体基本稳定，坝顶路面平整，无明显变形；浆砌石防浪墙完好；迎水坡砼护面无明显破损；背水坡无渗水现象，草皮植被良好，排水系统基本通畅完整，坝体渗流量较少，坝体与岸坡连接处无明显裂缝、错动、渗水等现象。

目前主要存在问题：1)主坝无位移、变形、沉陷监测设施，如水平位移观测点、垂直位移观测点等，虽上下游坝坡埋有测压管，但已出故障，未能及时维修，致使近年来无法读取准确的数据；大坝自2000年安装自动化监测系统后，运行不正常，观测数据丢失，无法及时了解大坝运行状况；2)根据安全鉴定地勘资料揭示，主坝和副坝迎水坡砼护面碳化普遍；另外，主坝迎水坡出现2条水平裂缝，长度数米，宽3 mm～7 mm；3)虎门副坝背水坡在涵管出水口附近有少量渗水现象。

东莞横岗水库最大的安全事故是主坝发生溃坝事件，综合分析水库大坝的各种情况，水库出现溃坝的风险主要有：1)出现超过设防标准的流域大洪水；2)出现Ⅶ度以上的大地震；3)发生战争或恐怖袭击。根据目前状况分析，后2种风险可能性较小，主要需防范超标准大洪水。一般溃坝洪水有过程变化急骤、洪峰高、瞬时流量大的特点，常以立波的形式向下游急速推进，水流湍急，时速可达20 km～30 km以上，下游临近地区及泄洪河道的安全防护措施难以抵挡。

综上所述，有效应对大坝可能出现的重大安全事故带来的损失，建立科学可行的安全预警防范机制是大坝安全管理的重要工作[1-2]。大坝安全预警机制是对大坝可能出现的突发事故以及带来的灾害损失进行有目的和意识地监控，及时采取应急措施避免事故发生和扩大，尽量减少灾害损失的非工程措施，主要包括安全风险源的监测、汇总、甄别，险情预警信息的报告和发布等预警系统制度[3-5]。

2　大坝安全预警机制的基本要求及内容

东莞横岗水库大坝安全预警机制运作模式如图1所示，包括险情监测收集、险情分析会商判定和险情预警发布等3个主要环节。险情监测收集是对水库工程枢纽系统、水库上游河道以及库区的气象、水文、地质和工情等方面的安全隐患进行全面必要的信息采集；险情分析会商判定是对安全隐患反映的外在信息进行研究分析和专家会商判定，以判断大坝系统的安全状况以及对安全运行的不利影响；险情预警发布包含水库预警响应级别的批准、预警信息的发布对象确定、预警信息时间的发布安排和预警信息的传递要求等内容。

图1　东莞横岗水库大坝安全预警机制运作模式

2.1险情监测与险源甄别

大坝安全事故发生的不确定性对大坝险情信息收集分析和判定发布提出了较高的要求，每个细小的工作疏忽都有可能造成难以挽回的重大安全事故[6]。因此，利用现代信息技术建立科学完善的信息监测与采集系统是开展大坝安全预警机制的基础[7-8]。目前，东莞横岗水库管理处已初步建立了安全监控系统，水库主副坝体、排洪道、输水涵、闸门和启闭设备等设施都安装了视频监测设备，并建立了人员值守控制中心，形成了保证水库安全的保障体系。由于影响大坝安全的因素众多，存在安全风险是常态，受人、财、物等资源投入限制，水库管理处不可能对大坝安全系统所有的风险源进行全天候和全方位的监控，只能根据实际情况重点监控出险可能性较大的险源，如大坝的渗流浸润线。因此，开展险情监测和信息收集，需先识别主要的险源和监控目标。险源甄别主要通过对危险源进全面调查、分析，找出易诱发因素和条件，然后利用大数据分析潜在危险可能发生的概率以及达到的危险程度等工作来完成。

2.2险兆排查与预警信息发布

目前，东莞横岗水库的险兆排查主要是通过对大坝工程的日常安全检查、历史运行事故记录、设施维修养护情况、坝体监测设备等管理信息，采用大数据分析、建模仿真和专家会商等方式进行。通过险兆排查，发现某些项目（如坝体沉降、渗润线、水平位移等）的测量值出现异常，立即组织技术人员和专家进行科学分析；排除正常的误差范围后，如果发现坝体出现危险变化，根据雨情、水情、工情和水库蓄水位等综合判断大坝的危险状况；根据事态发展的情况，适时向水库防洪指挥部、东莞市三防办和省防总等指挥机构报告险情的状况及危险等级；在征得上级三防指挥部门同意的情况下，及时通过广播、电视、微信、微博、手机电话和三防专网等现代通讯设备向下游存在风险地区的社会公众发布转移疏散、应急避险等应急预警信息，确保人民群众生命安全。

3　大坝安全预警的应急保障体系建设

3.1构建预警应急机制

建立大坝安全预警应急机制的目的是当大坝出现溃坝事故等重大安全事件时，确保各项应急预案执行到位，抢险救援行动安全有效，最大限度减少灾害带来的人员生命财产损失[9]。水库安全预警应急机制包括指挥机构成员组成、任务分工、工作制度、信息收集传递、专家会商决策、抢险应急措施、抢险救灾队伍、抢险物资供应、抢险行动、后勤保障和应急征用等多个方面，水库应急组织关系，如图2所示。

根据《东莞市突发公共事件总体应急预案》和《东莞市防汛防风防旱应急预案》的有关要求，水库管理处遵循科学可行的原则，按照“防大洪、抢大险、抗大灾”的应急要求，坚持高标准、严要求做好各项抢险救灾准备，在应急措施和物资储备上尽量做到“宁可备而不用，不可用而无备”。水库管理处按照正常情况（水库出现100年一遇大洪水）和非常情况（水库出现1000年一遇大洪水）分别制定了大坝的防洪抢险方案，应急方案均执行《中华人民共和国突发事件应对法》、《生产安全事故应急预案管理办法》（粤安监〔2010〕11号）、《东莞市突发公共事件总体应急预案》和《东莞市防汛防风防旱应急预案》等国家、省和市的法律法规要求，并综合考虑《大坝运行安全管理规定》、《水库防洪应急预案编制导则》、《综合利用水库调度通则》、《水库大坝安全评价导则》等技术标准要求。

3.2制定大坝安全预警的应急抢险行动

东莞横岗水库目前已编制《东莞横岗水库防洪防风应急预案》并经东莞市三防办批准实施。该应急预案内容对水库紧急情况的确定和发布、安全事故的预防与抢救措施、抢险组织和流程、物资储备和设备等方面都做了具体的规定和落实。

图2　横岗水库大坝安全应急组织机构关系图

1)应急指挥流程及指挥部成员组成。当水库大坝发生溃坝事故，受到洪水冲击的影响范围将包括厚街镇中心城区、虎门镇部分地区、大坝下游几条自然村和工业区以及广深高速、环莞快速、东莞市轨道交通2号线、S256省道等交通干道，此时，市三防成员单位、厚街镇、虎门镇以及公安武警消防等许多应急部门将展开全面的应急抢险救援。为保障指挥统一、行动一致，根据《生产安全事故应急预案管理办法》（粤安监〔2010〕11号）、《东莞市突发公共事件总体应急预案》和《东莞市防汛防风防旱应急预案》要求，应急抢险指挥部由东莞市三防指挥部、东莞市水务局、厚街和虎门两镇人民政府、当地部队和公安武警、东莞横岗水库管理处及相关职能部门等单位负责人组成。近年来，由于水库所在流域没有发生较大洪水，应急指挥流程仍有待实践检验。

2)信息收集和传递。为保证应急抢险指挥部及时掌握事态的发展，更好地做好指挥协调各抢险救援组织，水文、气象组通过对可能出现的恶劣天气和水文情况进行分析并及时向指挥部汇报情况，确保水库上、下游雨情、水情、工情的收集和传递，保证抢险指挥部正确组织抢险救援行动。目前，横岗水库已建立了一套和市三防指挥决策系统相连接的雨量、水位及工程运行状况的自动化信息收集上报系统，通过将水库安全有关的信息及时收集上报市三防指挥部，水库的蓄水调度安全性大大提高，水库大坝险情得到及时处理。

3)会商决策。技术保障组的专家根据收集到的气象、水文资料及险情进行综合分析，对可能出现的重大险情迅速制定科学可行的抢险措施和方案。抢险指挥部紧急召开会议研究对策，并根据雨情、水情、险情及技术专家组提出的抢险措施和方案发出应急行动指令。由于横岗水库近年来没有发生全流域的特大洪水，水库的会商系统仍未经过实战考验，决策的流程是否科学有待进一步验证和完善。

4)应急抢险救援。转移安置行动组根据抢险指挥部下达的紧急指令开展洪水淹没地区的人员紧急转移安置工作，抢险救灾组紧急组织人员和机械设备开赴出险地段开展抢险工作，后勤保障各有关部门迅速出动运输车辆提供抢险物资，交通保障组开始对受淹区域和通往抢险地点的道路实行交通管制，确保抢险车辆的通行无阻，供电、通讯、卫生救护等各部门各司其职，全力保障抢险电力的供应和通讯设备通畅，做好受灾人员的搜救和救护。横岗水库近年来都没有发生全流域的特大洪水，水库的应急抢险救援行动也由于受到多方面的制约而没有开展相应的应急演练，因此其实施效果有待进一步验证。

4　结语

近年来，虽然横岗水库的安全预警机制和应急保障体系未遇到流域大洪水检验，但通过建立健全水库大坝安全预警及其应急保障体系，并有效执行，确实有助于水库管理部门及早发现一些危险征兆，并及时采取可靠措施消除大坝存在的安全隐患。另外，通过建立一套科学可行的安全风险预警应对机制，也可以大大降低水库大坝突然失事带来的重大灾害损失。由于大坝安全预警应急机制涉及的内容较多，可采取的应急保障措施和应急方法多种多样，因此，水库大坝管理单位应结合每座水库的实际情况和当地社会经济发展状况以及保障能力，按照“一库一策“的指导方针，分别制定适合自身需求的水库大坝安全预警应急机制及应急保障体系。

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Early Warning Mechanism and Emergency Safeguard System of Henggang Reservoir Dam

Li Chunxia1Ye Gansheng2

(1. Dongguan Henggang Reservoir Management Office 2. Dongguan Municipal Water Affairs Bureau)

According to the status of Dongguan Henggang Reservoir, the basic contents and requirements of dam safety early warning mechanism are analyzed, which include the early warning mechanism of dam safety danger monitoring, dangerous source screening and risk analysis, and early warning information release. Meanwhile, emergency mechanism corresponding strategy are studied to ensure reservoir dam safety.

Reservoir Dam; Safety Early Warning; Emergency Mechanism

李春霞，女，1976年生，助理工程师，主要从事水利工程管理规划等方面工作。

叶淦升，男，1972年生，高级工程师，主要从事水利工程设计、排水工程应急管理等方面工作。