多目标协同下戴家湖涵闸应急抢险方案研究

鲍 梅

（颍上县防汛抗旱机动抢险队，安徽 阜阳 236200）

1 工程概况

戴家湖是紧靠颍上县姜唐湖行蓄洪区的低湖洼地，戴家湖涵位于姜唐湖行蓄洪区北堤庙垂段，控制流域面积7.9 平方公里，是一座具有防洪排涝及灌溉引水的钢筋混凝土箱涵。防洪闸门位于姜唐湖行蓄洪区一侧，为铸铁闸门，孔径为2 孔×2.2m（高）×2.0m（宽），涵底板顶高程为14.65m。整体为钢筋混凝土箱涵结构，孔径为2 孔，闸门高2.2m，宽2m，涵洞长55.2m，涵洞底板顶高程14.65m，堤顶高程28.20m。防洪闸门位于姜塘湖行洪区侧，为铸铁闸门。戴家湖涵闸最早建设于1975 年，沿用至2004 年姜唐湖蓄洪区开始实施堤防加固，由此针对戴家湖涵闸进行拆除重建处理，至2005 年才重新投入使用。

2 险情分析

2.1 出险情况

2020 年7 月20 日13 时姜唐湖行洪区开闸行蓄洪，7 月26 日8 时下游退水闸内水位26.20m，姜唐湖上游进水闸水位26.25m。7 月26 日上午9 时57分，巡堤查险人员在戴家湖涵闸巡查时，闸门一声闷响传来，随后发现洪水通过涵闸处瞬间涌出，并在大堤背后形成直径10m 的漩涡。洪水溯源发现从姜唐湖行洪区涌入戴家湖涵闸西门进入堤后垂岗圩。当时，戴家湖内水位高达18m，铁铸闸门损坏位置水位深度达12m，闸门损坏涵洞反向进水流量达40m3/s。由于垂岗圩北方堤防多年未设置挡水结构，一旦大量洪水涌入，将大概率引发溃决风险，严重威胁戴家湖区内半岗、垂岗两个乡镇3 个行政村涉及面积11.8km2、8476 名群众居住安全。

2.2 险情成因

安徽省（水利部淮河水利委员会）水利科学研究院（安徽省水利工程质量检测中心站）受委托对洪灾后清理的戴家湖涵闸门材料进行了检测和安全评估，发现戴家湖涵闸门的主体结构没有损坏，质量符合要求。下游面没有损坏，下泄洪面和下坡面没有损坏，上坡面的右侧被水涡切开，很危险，2.7m 的尾水槽已经坍塌冲走。左侧门板完好，右侧门板断裂，其余断裂的门体严重腐蚀，门沟明显变形，严重腐蚀，原本的尺寸为2.1m×2.3m，铸铁闸门板面积为4.83m2，其余铸铁顶板面积为1.24m2，断裂的水洗门面积为3.59m2，占74.4%。因此，戴家湖涵闸门发生险情危害的主要成因在于：涵闸门出现损坏。

戴家湖涵洞闸门铸铁材质HT200，实测面板最薄厚度为29.5mm，最厚数值为34.0mm，铸件预期抗拉强度要求155MPa 以上，戴家湖涵闸铸铁材料试验结果136MPa；铸件布氏硬度要求在150～230HBW的区间，戴家湖涵铸铁闸门材料的力学测试结果为127HBW。很明显，戴家湖涵闸铸铁材料试验结果是不合格的。涵闸门材料的力学性能检测数据如表1所示。

表1 戴家湖涵闸门材料力学性能检测数据统计表

综上分析，险情的成因主要在于以下方面：（1）闸门材料不符合要求；（2）水下结构在险情之前未做过任何检查测试工作。特别是在2006 年戴家湖涵闸拆迁改造项目中，选择了铸铁闸门材料，因为这种材料本身成本相对较低，抗锈能力强，保水效果好，便于安装、维护和修理。然而，这种材料实际的抗拉强度非常低，且材料本身的脆性相对较大，而且在铸造过程中不可避免地出现气泡缺陷。一旦造成损害，就会有很大的风险，会出现普遍的损害。在验收出厂的闸门时，规范中没有要求原材料检测，只能依靠闸门出厂的检测报告，存在风险和隐患。铸铁闸门结构一般，止水效果好，但闸门和闸门缝隙总是在水面以下，平时需要打排水坝进行检查，由于经费紧张，汛前检查未能起到应有作用。

3 多目标协同下戴家湖涵闸应急抢险方案

3.1 应急抢险的目标

多目标协同下的应急抢险目标在于尽可能地降低险情事故引发的后果，涵盖人员伤亡、财产损失以及环境破坏等各种明确目标，在保障现有各单目标基础上实现多目标协同、多方案汇总，由此最大限度地发挥应急抢险工作的作用与效果。在目标内容上，主要包含：（1）即刻组织救援受害人员，这也是应急救援工作的首要目标；（2）及时、迅速地把控事态发展，做好对险情事故的危害检测、监测，划分危害范围、性质及程度；（3）逐步接触危害后果，切实做好险情现场修复工作，包括人员、动植物、土地、空气等保护及修复工作，避免出现继续危害及环境污染问题；（4）调查险情成因，评价危害程度，做好伤亡统计、事故分析及善后工作。

3.2 应急抢险的原则

多目标协同下应急抢险工作开展主要遵循以下原则：（1）以人为本，安全第一。切实保障群众的人身财产安全、最大限度预防和降低突发险情可能造成的伤亡情况；（2）统一领导，分级负责。各级政府负责做好当地应急救援组织工作；（3）预防为主，防救结合。贯彻落实预防为主，预防与应急相结合的原则，做好预防、预测、预警和预报工作；（4）快速反应，协同应对。增强应急抢险队伍的建设工作，强化地域间、部门间的合作，制定完善的协同联动合作机制，据此形成完善的应急管理快速应对机制；（5）做好社会动员。充分发挥出政府主导作用，组织动员社会力量，据此形成突发事件的应急合力。

3.3 多目标协同的应急抢险方案

3.3.1 迅速启动应急机制，组织群众转移

戴家湖涵闸险情发生后，省市县领导迅速抵达一线、靠前指挥，要求做到安全第一、生命至上。第一时间启动避险转移方案，市县镇村四级联动，紧急组织人员安全转移。安排半岗、垂岗两个乡镇通过预警广播通知湖区群众转移，同时抽调近900名公安干警，配合镇村干部开展拉网式排查，对出险涵闸周边群众全部转移，确保不落一户、不少一人。安全转移戴家湖区域内8476 名群众，妥善合理安置，一部分群众选择投靠亲友分散安置，一部分群众选择村部、学校临时集中安置，共设置2 个安置点，集中安置276 名群众，实行干部包保到点，做好生活、医疗卫生等保障。

3.3.2 成立现场抢险指挥部，制定抢险措施

接到险情报告后，省市县党政主要负责同志第一时间抵达现场，靠前指挥，与现场负责人和专家会商，成立现场抢险指挥部，组成抢险专家组，迅速拿出抢险技术方案，指导应急抢险工作。现场设立临时指挥部，经召开紧急会议磋商、制定决策，最终确定采取以下应急处置措施：（1）姜唐湖行洪区侧涵闸前抛投堵漏。先用钢筋笼装块石抛投，然后用编织袋装石子集中放入钢丝笼中抛投，再用编织袋装粘土抛投闭气，封堵闸进水口。（2）垂岗圩侧堤后构筑“养水盆”。利用行洪堤、西侧老堤和北侧东侧新筑围堤，形成“养水盆”，减少行洪堤内外侧水头差，为破损涵闸段堤坝加装“双保险”。（3）在姜唐湖行洪区侧涵闸前填筑“月牙堤”。包裹住漏水涵闸，防止闸门渗漏，保证涵闸和行洪堤安全。（4）加固严守沿岗堤，保证沿岗堤以北区域安全。

3.3.3 紧急调运抢险物资，集结社会力量

一是第一时间组织调运抢险物资。县防指及时就近调运县级储备防汛物资，国家防总、省、市防指和有关部门及时安排调拨抢险物资大力支持应急抢险，共投入编织袋24.05 万条、麻袋5450 条、编织布3.47 万m2、钢筋笼99 个、钢丝网兜3550 个、木桩160 根、铅丝100kg、土工布400m2、救生衣8500 个、雨衣1537 件、应急照明灯10 台套等防汛物资，从颍上淮河河道管理局陆续调运省级代储的砂石料2300t 用于抢险。二是各方驰援、军地合力协助。地方基层党组织干部迅速行动，累计集结省内外官兵2420 名参加抢险救灾。阜阳市动员葛洲坝集团、民兵预备役、市县消防救援和水利施工企业、县级抢险队等共集结1067 名抢险队员驰援一线，参与抢险，为防汛抢险一线提供有效保障。市、县防指临时组织推土机、挖掘机、自卸车100 余台套连夜赶赴戴家湖涵现场投入抢险施工。军地通力协作，齐头并进组织抢险。

3.3.4 有序实施抢险措施，有效处置险情

抢险过程及采取的应急抢险措施：（1）封堵涵闸进水口：7 月26 日14 时40 分开始，陆续投放砂石料近2300t、钢丝网兜3550 套、钢筋笼99 个，通过采取粘土袋、棉被等闭气措施，有效封堵破损涵闸。截至7 月28 日15 时，外河侧破损闸孔得到有效封堵；7 月30 日凌晨3 时，抛掷的黏土漏出水面；7 月30 日15 时，涵洞漏水得到有效控制；（2）构筑“养水盆”：7 月26 日下午，高强度进行抢险筑堤，历时60 多个小时，“养水盆”围堤与防洪堤于7 月29 日15 时成功实现合龙，7 月30 日19 时全部完成，新筑围堤316m，筑堤土方4.9 万m3；（3）填筑防洪闸侧月牙堤：7 月28 日6 时实施，7 月31 日14 时38 分月牙堤合龙，施工土方3 万余m3，8 月1 日上午8 时30 分，平台构筑完成，起到了正面阻水防渗漏的作用；（4）严守沿岗堤，对沿岗堤庙台至垂岗段进行全线测量，对堤顶高程不足28.0m 的堤段，采用编织袋装土抢筑子堤，对所有过堤涵管进行封堵，并安排专人值守。

3.3.5 险情全部解除

本次抢险累计投入抢险人员3487 人、挖掘机95 台、推土机58 台、自卸车96 台。从7 月26 日下午至8 月1 日上午经过6 天6 夜奋战，涵闸彻底堵死，养水盆围堰、闸前月牙堤构筑等全部完成，险情已全部解除。险情处置过程中，没有发生安全事故，无一人伤亡。

4 汛后水毁修复工作

2020 年汛后及时组织勘测设计单位对戴家湖涵、戴家湖站进行勘测设计，有针对性地开展戴家湖涵站水毁修复，并作为应急项目先行实施。戴家湖涵站水毁修复工程于2020 年10 月上旬招标，11 月4日开工，工程进展顺利，12 月15 日全面完成“月牙堤”和堤后“养水盆”拆除，并完成抢险占用耕地复垦等修复任务。颍上县水利局委托安徽省水利科学研究院和水利部金属结构检测中心对戴家湖涵进行安全鉴定，对破碎闸门进行质量检测。2021 年1 月8 日，县水利局特邀省内知名水利专家及省厅和市局领导主持召开了戴家湖涵工程安全鉴定评审会。专家组评审认定戴家湖涵闸为三类闸，闸门破损，需经除险加固后才能正常运行。根据批复的修复方案，更换了防洪闸门和启闭机，目前，戴家湖涵站修复工程已按照要求完成修复加固任务。

5 结语

戴家湖险情事发突然且异常紧急，在国家防总指导，省市县领导的正确指挥下，制定了完善的多目标协同应急抢险方案。后经过部队官兵与广大干群的共同努力，最终险情得以解除，且取得零安全事故、零伤亡的显著结果。汛后开展事故成因分析、现场勘测、涵闸门检测等各项工作，同步进行水毁修复，如今已圆满完成修复加固任务。事后总结，需重新选择涵闸铸铁闸门材料，同时进一步强化对水下结构的汛前检查工作，可通过水下成像、水下机器人等技术做好提前检测，这样才能真正有效发挥防洪减灾作用■