博罗县水东陂水库突发事件应急管理体系刍探
2020-05-08罗云
罗 云
(惠州市博罗县水东陂水库管理局,广东 惠州516100)
1971年,由博罗县水利电力局对水东陂水库进行规划设计,经惠阳地区水利局批准,于1972年8月正式进行坝基开挖。清基时发现坝基内有多组小煤层,于是立即停工并进行了深入地质勘探。经过一年多的调查研究,提出清挖煤层、设截水齿墙、帷幕灌浆等施工方案,于1974年8月复工,1978年大坝填筑至坝顶。由于工程建设资金不足,直至1986年2月才建成泄洪闸二孔12×6.3(宽×高)钢板弧形闸,至此库区主要枢纽建筑物基本完成并于1986年8月通过竣工验收后蓄水。由于受当时设计及施工水平限制,加上工程多年运行累积的问题,如坝坡抗滑稳定安全系数小,坝体及坝基渗漏大,输水隧洞进出水口闸门漏水严重等问题。2008年10月惠州市水利局组织水利专家对该库进行安全鉴定,将其定为三类坝。该水库效益也一直未得到充分发挥。
2008年9月,水东陂水库除险加固工程开工,2011年10月,水东陂水库除险加固工程全面完工,该工程与水土保持工程、水库管理信息系统、工程环境保护工程、白蚁防治工程等专项(合同)工程均通过验收。2016年8月该工程项目竣工验收自查工作组开展自查工作,2017年2月通过竣工验收并正式投入运行。
1 水库突发事件可能性分析
1.1 自然灾害类突发事件
水东陂水库为中型水库,位于公庄镇境内、公庄河一级支流水东陂河上游。水库集雨区上游为中低山区,河道坡降较大,发生大暴雨时常形成暴涨暴落的大洪水,洪水历时短、洪流大。因此水库在遭遇设计标准及以上洪水时,导致土坝垮塌或重大险情、在溢洪道采取非常措施的突发事件的可能性较大[1]。水东陂水库地属Ⅵ度地震区,历史上未发生过破坏性地震灾害,因此因地震引起土坝垮塌或重大险情的可能性不大。
1.2 事故灾害类突发事件
根据水东陂水库安全鉴定报告中提出的安全问题, 2011~2017年对大坝、溢洪道、输水涵管等进行了除险加固工程。水库现有大坝安全监测和水情监测系统,实现了半自动化监测、控制,汛期严格按汛限水位运行,水库经多年运行管理,已建立和完善了各种管理制度和操作规程,积累了丰富经验。今后将加强管理,不断完善各项机制,尽可能避免因遭遇事故灾难引发的突发事件。
1.3 社会安全类突发事件
水东陂水库库区范围内无工矿企业,但有少量农业种植;河道两岸多为山地,沿岸居民较少,不具备航运条件。建库以来尚未发生因水质污染引起库区鱼虾死亡、饮用水危机、灌溉下游农作物出现问题等状况,水质一直保持在Ⅱ类。由此可定性判断:在加强管理后,水库发生突发水污染事件的可能性不大,但仍存在潜在可能[2]。水库地处广东中部,军事战略地位不太重要。根据《2017年惠州市统计年鉴》统计:公庄镇面积206km2,2016年乡镇生产总值19.77亿元,工业总产值33.86 亿元,农业总产值5.68亿元,税收3827万元,财政总收入8254万元,财政支出8138 万元。农作物播种面积8.4579万亩,粮食总产量1.0490万t,蔬菜总产量5.3573万t,水果总产量1.6271万t。区内社会稳定,人民安居乐业。由此可断水库因战争因素、恐怖分子袭击和人为破坏因素发生突发事件可能性不大。
1.4 其它突发事件
水东陂水库溢洪道地基为中密状砂卵石、强~弱风化粉细砂岩,地质条件较差,溢洪道地基防透性较差。不过除险加固工程对溢洪道的地基进行了防渗处理,所以水东陂水库因溢洪道山体发生地质灾害需要在溢洪道采取非常措施的可能性极小[3]。该水库大坝上游的的三个小型水库(东瓜坑、乌高背及黎树岭水库)均以发电为主,三个水库的总库容分别为70万m3、40万m3和58万m3,总库容量为168万m3,仅为水东陂水库总库容6240万m3的2.7% ;三个小水库总库容占水东陂水库总库容的比例很小,同时发生溃坝的可能性极低,且小水库溃坝后洪水在河道内坦化后对水东陂水库产生的影响较小,因此不考虑水东陂水库上游三个小型水库发生溃坝对水东陂水库的影响,但万一三个小水库溃坝,应做好相应水库的应急管理。
2 水库突发事件应急管理体系
2.1 水库突发事件的分级
根据事件后果、严重程度、可控性、影响范围等因素,水东陂水库大坝突发事件可分四级:Ⅰ级(特别重大)、Ⅱ级(重大)、Ⅲ级(较大)、Ⅳ级(一般)(见表1)。
水东陂水库大坝校核洪水位105.55m(P=0.1%),设计洪水位104.49m(P=1%),设计标准10a一遇对应的最高库水位103.12m,汛限水位103m。
针对大坝工程实际与突发事件分析结果,建立水情预报、工程安全监测与报警设施,并结合人工巡视检查,建立突发事件预测与预警系统。水库大坝突发事件发生并达到相应等级就会按预警类别启动预警[4]。水库管理局在半小时内将工程险情部位、范围、具体险情现状及发展情况、预期后果、建议应采取的应对措施等书面报告博罗县人民政府及“三防”指挥部,并向公庄、杨村、杨侨及泰美四镇作简要通报,上级部门确认后指示应急指挥部运作。
2.2 应急响应
对于Ⅰ级、Ⅱ级险情,应急抢险指挥部应主持会商,应急指挥机构各成员单位参加,作出应急工作部署,加强工作指导,并将情况立即上报博罗县人民政府及其应急指挥机构,在12小时内派出专家组赴一线加强技术指导。
对于Ⅲ级险情,应急抢险指挥部或其日常办事机构应主持会商,作出相应工作安排,密切监视突发事件发展变化,加强应对突发事件工作的指导,在2小时内将情况上报博罗县人民政府,并应通报应急指挥机构各成员单位,在24小时内派出专家组指导工作。
对于Ⅳ级险情,应急抢险指挥部或其日常办事机构应主持会商,作出相应工作安排,加强对水库的监视和应对突发事件工作的指导,在2小时内将情况上报博罗县人民政府,并应通报应急指挥机构各成员单位。
表1 水东陂水库大坝突发事件分级
2.3 应急处置
2.3.1 灾害信息的发布
水库大坝安全管理应急指挥部认定《险情记录表》后,立即通过有线电话、传真、无线电话将工程险情部位、范围、具体险情现状以及发展情况、预期后果、建议采取的应对措施等,书面报告博罗县人民政府、博罗县防汛防旱防风指挥部汇报,每4小时汇报一次,险情继续恶化时,每小时汇报一次,同时向博罗县公庄、杨村、杨侨和泰美镇作简要通报。洪水淹没或突发事件影响区域人员和财产转移撤离安置组织及实施流程如图1所示。
图1 人员和财产转移撤离安置组织和实施流程
2.3.2 应急调度方案
因自然灾难类(如发生超过IV级以上地震)造成坝体出现裂缝、坝肩山体错动失稳等重大险情时,立即开启涵管,以最大流量协助泄洪,将水库水位下降到安全水位。若该措施仍不能保证大坝安全,则在溢洪道采取非常措施。
因自然灾害类采用的应急调度方案,如当水库库区普降大暴雨以上,山体滑坡崩塌,造成水位急剧上涨,水位超过正常蓄水位103.0m,且上游继续降暴雨,水库水位继续上升时,立即开启涵管闸门以最大流量协助泄洪,将水库水位下降到安全水位以下。当水库发生大于 100a一遇标准洪水时,水位急剧上升,达到或超过设计洪水位104.49m,则立即开启溢洪道控制闸门宣泄洪水,同时全开涵管闸门以最大流量协助泄洪,将水库水位下降到安全水位以下。当发生特大暴雨时库水位急剧暴涨,坝体发生严重的大坝裂缝、大面积牛皮胀、沉陷、大量渗漏甚至管涌等严重异常重大险情时,立即开启溢洪道控制闸门宣泄洪水,同时全开涵管以最大下泄流量协助泄洪,将水库水位下降到安全水位以下[5]。若上述措施不能保证大坝安全,则在溢洪道采取非常措施。水库遭遇特大洪水,库内水位到达校核洪水位105.55m 后,溢洪道已最大泄洪,涵管亦全开协助泄洪,水位仍继续上涨,预报又显示继续有特大暴雨,则可能漫坝。对此应速在溢洪道引水口处爆破泄洪口协助分流,确保大坝安全。
2.4 突发事件事后评估
险情结束后,在调查的基础上对水库大坝突发事件的起因、性质、影响、责任、经验教训和恢复重建等问题进行调查评估,包括洪水、工程及污染等灾情,灾害级别、灾害评价、抗洪抢险措施及效益、存在问题及改进意见等,并留作查证。必要时应对突发事件的机理进行分析研究。
3 结论
水库大坝突发事件应急管理是一项复杂而艰巨的系统工程,既离不开多部门、多行业之间的共同协作,更需要关键技术作为支撑。但是由于国内诸多水库管理在应急调度技术的开发应用、突发事件发生概率的预测、预警技术、大坝溃堤洪水分析技术、突发事件评价技术等方面并不十分成熟,“轻预防、重治理”的错误思想普遍存在,导致水库大坝遭遇突发事件后应急预案难以及时奏效。结果表明,加强上述关键技术的深入研究与运用,注重事前的灾害预防,对于提升我国水库大坝突发事件应急管理水平具有重大意义。