河道堤防决口风险辨识与防控对策
2022-06-22汪自力何鲜峰张清明
汪自力,何鲜峰,邓 宇,李 娜,张清明
(1.水利部黄河水利委员会黄河水利科学研究院,450003,郑州;2.水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心,450003,郑州)
堤防工程是我国防洪工程体系的重要组成部分, 也是新阶段水生态、水文明建设的重要载体,其安全性在我国水安全和公共安全中占有重要地位。 完善以河道堤防为基础、控制性枢纽为骨干、 蓄滞洪区为保障、工程措施与非工程措施相结合的流域防洪减灾综合体系具有重要意义。
随着我国堤防达标建设的推进和抢护技术的发展,每年堤防决口次数整体呈下降趋势,但随着沿河经济社会的快速发展,单次堤防决口造成的损失往往更大。
在对新中国成立以来全国533处堤防决口历史资料收集整理基础上,归纳总结了堤防决口的类型以及时空分布特点、损失类型、堵复方法等,辨识了导致堤防决口的主要风险因素,提出了新阶段降低堤防决口风险的对策和建议。
一、堤防基本情况
1.堤防特点
我国堤防大多是在民埝基础上逐步加高培厚甚至抢修而成,其堤身堤基结构复杂, 且堤基大多未处理,达标率低。 加上堤线长、高度低、类型多、分布广,运行管理水平参差不齐,隐患排查技术难度大,因此对堤防工程安全进行风险管理尤为重要。
2.达标情况分析
根据2012—2020 年全国水利发展统计公报,我国5 级以上江河堤防总长度、达标率以及保护人口数量均在稳步增长,而保护耕地面积略有下降。 将2012 年、2020 年有关数据列入表1。 从表中可以看出,截至2020 年年底,我国已建成5 级以上江河堤防32.8万km(年均增加6 300 km),达标长度为24.0 万km (年均增加7 800 km),达标率为73.0%(年均增长3.85%),其中1、2 级堤防总长度为4.25 万km(年均增加近1 000 km), 达标长度为3.7 万km,达标率为83.1%。
表1 堤防达标与保护区基本情况
上述堤防达标是指堤防工程达到设计的防洪标准,但在实际统计中各地掌握的尺度并不完全一致,有的只是断面高度达到设计标准,有的是整个断面尺寸(高度、宽度、坡度)达到设计标准,而堤身堤基抗渗、抗冲性能均达到设计标准的并不多。
3.决口类型划分
为便于对533 处堤防决口案例进行统计分析,明确堤防决口的主要诱因, 将堤防决口类型划分为5 类,分别为漫决、溃决、冲决、扒决、其他,各自占比分别为33%、30%、15%、1%、21%。 在此,漫决是指河水漫溢堤顶冲蚀背河堤坡及堤脚形成溯源冲刷而导致的决口;溃决是指堤身或堤基发生管涌逐渐发展成漏洞而导致的决口;冲决是指由于大流顶冲或风浪淘刷堤脚造成堤身滑塌而导致的决口;扒决是指为减轻整体防汛压力或排涝或以水代兵等原因,人为将局部堤段掘开而导致的决口;其他是指因年代久远决口形式难以判定,或决口过程复杂的复合型决口。
二、堤防决口特点
1.决口的时空分布
堤防决口多发生于伏秋大汛期,主要与降雨雨强、 历时以及范围有关。 黄河宁蒙河段以及东北地区易在冬春季节发生凌汛决口, 在新疆、东北等地也不时发生融雪洪水造成的决口。 近些年,在干旱半干旱地区,因气候变化引发极端强降雨而导致的堤防决口事件增多,引起社会高度关注。
2.决口损失
堤防决口常会造成大量农作物被淹、 道路桥梁电力等基础设施损毁、 房屋倒塌以及大批人员转移,甚至导致大量人员伤亡,不但直接损失巨大,还会引起停电、爆炸、停网、瘟疫等次生灾害,造成生态环境恶化和不良社会影响。 据《安康7·31 洪灾记忆》,1983 年7 月31 日, 汉江爆发全流域洪水,洪峰在漆黑暗夜中越过城堤并导致多处决口, 全城陷入汪洋。洪水淹过汉江大桥桥面,切断南北通道。 电石厂爆炸停电,石油库油罐群起火爆炸。 此次洪水造成老城区1.8万户、8.96 万人受灾,870 人丧生。 老城及部分郊区被淹3.2 km2,水毁房屋3 万余间。 70 个单位失去工作条件,1.7 万名学生无法上学, 直接经济损失约4.1 亿元(当年物价水平)。
3.堵口时机与方法
随着防洪体系的逐步完善和机械化作业水平的提高,堤防决口后大多在汛期得到了及时堵复,堵口方案因地制宜。 堵口时机综合考虑口门水势变化、抢堵料物准备时间以及灾情发展趋势等各种因素,堵口方案根据现场道路、料物以及水陆空联合作业等条件选择。 堵口方法以立堵法为主,也有采用平堵法、混合堵或洪水退却后复堤。
三、导致决口的主要因素
导致堤防决口的因素较多,大多以强降雨引起的洪水等自然因素为主,也存在堤防安全隐患得不到及时处理等重要工程因素,查险抢险不到位、责任不落实等人为因素,具体表现在以下几个方面。
1.风险意识不强,责任落实不到位
①防汛行政首长负责制、河湖长制等落实不到位。 堤防在决口前均存在不同程度的隐患, 如防洪能力不足、工程质量欠佳、河道侵占与河道淤积严重、防汛物资不足、应急预案不实等,成为堤防决口的风险源。
②一些领导干部尤其在北方常年干旱环境下工作的主要领导失去了对重大洪涝灾害的警惕性,导致责任不落实、风险梳理不认真,对防汛工作仅停留在“批示—开会—到场”,满足于一般化部署、 原则性要求,形式主义、官僚主义问题严重,甚至部分堤防没有明确的管理部门,造成风险隐患长期存在而得不到整改。
③堤防决口后,组织力量一堵了之,未认真反思、汲取教训。
④对大中型水库的安全状况掌握不够,一旦遇到超历史最高水位运行或工程出现疑似影响安全运行问题难以决策, 往往采取加大泄量尽快放空措施,导致下游河道高水位运行。
2.工程体系不完善,达标建设欠账多
①“98 洪水”以来大江大河干流、重要支流及其他各级支流的河道治理均已纳入相关规划,大江大河干流堤防得到了有效加固,防洪工程体系基本形成。 但是中小河流治理体系还存在水库、堤防、蓄滞洪区等不配套问题,河道堤防上下游、左右岸整治标准不尽合理、整体标准偏低。
②堤防工程形象达标率不高,真正做到抗渗抗冲的堤段占比更低,有安全监测设施的堤段微乎其微。
③日常管理不到位,尤其汛前未清理背河侧堤坡、堤脚,导致灌木茂密、杂草丛生等现象,严重影响汛期查险、抢险。
3.河道管理不到位,涉河项目监管难
①穿堤、跨堤、临堤建筑物(构筑物、管线)及其与堤防接合部位日趋增多,有的修建时就近取土破坏了双层堤基的相对不透水层,使得河水与背河水塘直接联通,还有一些钻孔未按要求封堵和登记管理。
②重视水景观建设的面子工程而忽视堤防自身安全的里子工程,河道内建设湿地公园、大棚等阻水建筑现象屡禁不止, 常引起河势改变、下泄不畅等问题。
③一些支流受干流顶托,下游河段淤积严重, 造成河道洪水下泄不畅、同流量下水位壅高。
④修建年代已久、过洪能力严重不足的跨河桥梁未进行拆除改造,导致洪水期被树枝、 杂草等漂浮物堵塞,严重壅高上游水位,不仅增加两岸堤防漫溢风险,还可能导致桥梁失稳倾覆。
⑤涉河工程审批缺乏对流域整体防洪安全的考虑,如单个工程对水位壅高的影响可能不大, 但上下游、左右岸累积起来则会对流域性洪水的下泄产生较大影响。
⑥部分河道存在管理界限不清、管理政策不明等问题,影响清障执法力度。
4.应急预案不实,落实演练不够
①防汛抢险管理体制和运行机制尚未理顺,存在应急、水利等部门职能界限不清,信息共享不畅等问题。
②防汛抢险应急预案的针对性、可操作性不强, 尤其对于强降雨、大洪水处理措施的针对性、 有效性、强制性不足。
③水库调度在后汛期往往以蓄水为主,对防范后期入库洪水意识不够,造成前期蓄水过多,后期下泄流量过大超出下游河道泄洪能力。
④必要的砂石料、土工布、应急照明等防汛物资准备不到位,影响早期险情的抢护。
⑤应急预案演练不够、 宣传不足,对人员转移的时机、范围、人数、路线、安置等问题考虑不细,大洪水时关键岗位人员对自身职责不清楚,难以做到及时、有效响应。
5.技术力量薄弱,查险抢险不力
基层水利部门普遍存在专业技术人员缺乏,查险、报险、抢险经验不足,技术手段落后等问题,难以承担大洪水时指导群防队伍查险抢险的重任,错失“抢早抢小”良机。
四、防控对策
1.增强领导干部风险意识,落实防汛工作责任制
①通过党校等培训平台,强化党政各级领导干部树牢“人民至上、生命至上”理念,在河流治理中不但要体现生态景观要求, 更要注重堤防工程自身安全的建设,增强洪水风险意识,树立底线思维,了解自身职责和要求,提高防汛抢险指挥能力和水平。
②落实地方党委政府防汛救灾主体责任, 压紧压实主要负责人、分管负责人和其他班子成员的日常防范和事前、事中、事后全过程领导责任,努力将洪涝灾害损失降到最低。
③对堤防决口引起的人员伤亡、重要基础设施损毁、淹没损失巨大的都要认真调查,对存在失职渎职行为的严肃追责问责。
2.强化流域管理治理,完善防洪工程体系
①根据经济社会发展状况及时修订流域防洪规划,完善流域防洪工程体系,为实现流域统一规划、统一治理、统一调度、统一管理奠定良好的工程基础。
②坚持“建重于防、防重于抢、抢重于救”理念,重新复核堤防各段设防水位,推进干支流堤防、护岸工程达标建设,加强河道、水库清淤以及水土保持工作,推进除险加固与中小河流、山洪沟道治理等,恢复河道过流能力。
③合理设置分洪(凌)口门,做好蓄滞洪区的围堤建设和管理、 政策补偿工作,确保蓄滞洪区能够随时启用。
3.发挥河湖长作用,依法管好河道堤防
①要持续巩固河湖管理范围划定成果, 依法依规明确河湖管理边界线。
②要对妨碍河道行洪的各类突出问题认真梳理、分类研究,逐一明确整改措施、完成时限和相关责任人,建立问题清单、任务清单、责任清单。
③要依法依规抓紧清理整治阻水严重的违法违规建筑物、 构筑物,必要时可与检察机关联合行动。
④要落实河道堤防应由地方财政负责的维修养护经费,加强对堤防土石接合部等险工险段的监管,做好堤防工程养护修理工作,储备必要的砂石料、土工布、应急照明等防汛物资。
⑤要加强水行政监督执法, 将确保河道行洪安全和堤防安全纳入河湖长制目标任务,对工作组织推动不力的依法依规依纪予以严肃问责。
4.加强风险管理基础工作,提高预报预警预演预案水平
强化天—空—地—水一体化监测预警能力建设,加强堤防安全风险辨识及风险图编制等基础工作,发挥大数据在监测预警方面的作用,努力做好“四预”,即预报要“准”、预警要“快”、预演要“真”、预案要“实”,牢牢把握洪灾防御工作的主动权。
5.加强防汛抢险培训基地建设,提升防汛抢险救灾能力
①做好基层查险抢险队伍建设,查险抢险是一项实践性很强的工作,需要建设实训基地, 发挥三方面作用:一是可以通过浅显易懂的教材对基层查险抢险人员进行实战模拟训练;二是可以为科研人员进行查险抢险新技术研发提供试验场地;三是培训基地可通过重大水工程失事案例向社会公众进行展播,提高全社会的洪涝灾害风险防范意识。
②加强查险抢险专业队伍的建设, 配备先进的机动性强的仪器设备,快速处置疑难重大险情,尤其对降雨期背河出现的滑坡、疑似“管涌”等要尽快判明究竟是降雨或是临河水位引起的。
五、 结 语
已有案例表明, 江河堤防决口造成的直接损失和间接损失较大, 导致决口的原因主要是强降雨等自然因素,但防洪工程体系不完善、工程质量不达标、 管理不到位也是重要的工程因素,思想麻痹、防守不到位常是加重损失的人为因素。 在新阶段要贯彻“安全第一,生命至上”的发展理念,强化防洪体系建设, 加强天空地水一体化监测预警能力建设, 不断提升河道堤防预报、预警、预演、预案水平,加大对隐患探测、 应急监测和防汛抢险技术的研究力度, 有效降低极端降雨下堤防工程的运行风险和决口损失。 ■