從應(yīng)對(duì)2021年7月河南暴雨看抗洪搶險(xiǎn)存在的問(wèn)題和解決途徑

摘 要：

以2021年7月河南抗洪搶險(xiǎn)工作實(shí)踐為基礎(chǔ)，對(duì)我國(guó)抗洪和救災(zāi)工作中普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行剖析，按照發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、指出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路開展研究，提出解決相關(guān)問(wèn)題的建議。結(jié)合已有研究成果，針對(duì)性地提出諸如降低水庫(kù)汛限水位、完善防洪減災(zāi)工程、給洪水多留順暢通道等解決問(wèn)題的途徑。列舉的技術(shù)方案包括：(1)推廣使用清華大學(xué)“一種鋼筋混凝土預(yù)制板樁組合壩”專利技術(shù)，在原有堤防的迎水面插入鋼筋混凝土預(yù)制板樁，提升加固中小河流堤防，以便在今后的防洪減災(zāi)中變被動(dòng)為主動(dòng)；(2)利用鐵船變流促淤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“高水變流促淤、低水挑流護(hù)岸”功能；(3)用長(zhǎng)臂打樁機(jī)將鋼結(jié)構(gòu)異型板樁構(gòu)件從口門兩端堤頭迎水面打入，搶筑裹頭后再沿堵口壩基線陸續(xù)交錯(cuò)打入異型板樁并加以焊連，同時(shí)順板樁背面填渣推進(jìn)，在上述鐵船變流技術(shù)配合下，即可封堵成功；(4)以“避水苑”工程形式改變水災(zāi)時(shí)緊急轉(zhuǎn)移群眾的單一模式，即采用上述專利技術(shù)，沿村邊修建工程穩(wěn)定性強(qiáng)的板樁組合壩，作為防護(hù)壩墻，路口設(shè)置應(yīng)急擋門作為應(yīng)急門戶，并在村角修建“避水閣”,在泵站動(dòng)力強(qiáng)排下，解決防洪避水自保問(wèn)題；(5)預(yù)制板樁組合壩的施工可采用變寬深開溝機(jī)與沉樁造基槽協(xié)同配合的新施工方法，尤其采用插拔自如的液壓式打樁機(jī)將沖槽樁錘打入的沉樁造槽施工方法，對(duì)鄰近建筑物影響小，不懼地下水位高難題，且板樁端可進(jìn)入土體密實(shí)層，此擋水板樁壩墻施工，具有工序簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、基礎(chǔ)較深、密閉性好、施工高效、成本低、外觀規(guī)則及便于同綠植方案結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：

洪水;搶險(xiǎn);堵口;暴雨;板樁組合;避水苑;浮船變流壩;

作者簡(jiǎn)介：

張紅武(1958—),男,教授,國(guó)務(wù)院參事,博士研究生導(dǎo)師,博士,主要從事黃河治理研究工作。E-mail:zhhw@mail.tsinghua.edu.cn;

*付健(1977—),男,正高級(jí)工程師,黃河設(shè)計(jì)院生態(tài)院院長(zhǎng),領(lǐng)軍計(jì)劃博士研究生,主要從事黃河治理與生態(tài)保護(hù)研究工作。E-mail:fujian@yrec.cn;

基金：

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFC0402500);

引用：

張紅武，李琳琪，付健，等．應(yīng)對(duì)特大暴雨的抗洪搶險(xiǎn)存在問(wèn)題與解決途徑：以２０２１ 年 ７月河南暴雨應(yīng)急救災(zāi)為例 [J] 水利水電技術(shù)（中英文） ，２０２１，５２（１１）：２７? ３８.

ZHANG Hongwu, LI Linqi, FU Jian, rtal. Problems and solutions of flood flighting and rescue in China: based on the practice in flood fighting and rescue of Henan Province in July 2021 [J]. Water Resources and Hydropower Engineering, 2021, 52 (11): 27-38.

0 引 言2021年7月河南省西部、北部和中部地區(qū)出現(xiàn)了歷史罕見的強(qiáng)降雨天氣，引發(fā)了城市及其相關(guān)地區(qū)重大洪澇災(zāi)害和山洪地質(zhì)災(zāi)害。其中，2021年7月20日下午鄭州暴雨造成鄭州地鐵5號(hào)線五龍口停車場(chǎng)及其周邊區(qū)域發(fā)生嚴(yán)重積水現(xiàn)象，7月20日18時(shí)許，積水沖垮出入場(chǎng)線擋水墻進(jìn)入正線區(qū)間，造成鄭州地鐵5號(hào)線列車在海灘寺街站和沙口路站隧道列車停運(yùn)。當(dāng)人們都在關(guān)注鄭州災(zāi)情時(shí)，次日特大暴雨又突然出現(xiàn)在西北方向約90 km的新鄉(xiāng)上空，22日新鄉(xiāng)雨勢(shì)明顯減小，但到下午5點(diǎn)多，發(fā)生某河下泄的洪水在右堤漫溢進(jìn)入的重大險(xiǎn)情。24日受河南省相關(guān)部門邀請(qǐng)，筆者火速趕到河堤潰口現(xiàn)場(chǎng)，參與封堵?lián)岆U(xiǎn)后，又到衛(wèi)輝、鄭州災(zāi)區(qū)調(diào)研，同時(shí)，通過(guò)其他途徑，了解鶴壁、安陽(yáng)等災(zāi)區(qū)情況?，F(xiàn)場(chǎng)看到當(dāng)?shù)卣c軍民全力搶險(xiǎn)救災(zāi)，水利部、應(yīng)急管理部領(lǐng)導(dǎo)同志趕赴防汛一線檢查指導(dǎo)，群眾在危難關(guān)頭相互扶助自救和互救，眾人冒著生命危險(xiǎn)沖出去救人，大大減少了人員的傷亡。7月26日，筆者在衛(wèi)輝市唐莊鎮(zhèn)了解到，災(zāi)情發(fā)生后，很多企業(yè)家捐款，有的捐了上千萬(wàn)元；還親眼目睹了唐莊79歲高齡的吳金印書記堅(jiān)持奮戰(zhàn)在救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，組織的搶險(xiǎn)隊(duì)不僅救助本鎮(zhèn)偏僻村莊村民，而且還為鳳泉區(qū)共產(chǎn)主義渠潰堤堵口無(wú)償提供石料。本文以筆者2021年7月份以來(lái)參與抗洪搶險(xiǎn)與調(diào)研收集的資料為基礎(chǔ)，分析我國(guó)抗洪和救災(zāi)工作中存在的問(wèn)題，提出解決相關(guān)問(wèn)題的建議，并有針對(duì)性地給出解決的技術(shù)方案。

1 已有研究基礎(chǔ)簡(jiǎn)述20世紀(jì)80年代，筆者在丁壩根石走失相關(guān)研究中表明拋石粒徑對(duì)于防汛搶險(xiǎn)十分重要,而且《防汛搶險(xiǎn)技術(shù)》手冊(cè)及不少專著推薦了所建立的臨界粒徑公式。當(dāng)時(shí)還試圖運(yùn)用流體力學(xué)原理，調(diào)整鐵船船體方位、吃水深度形成的人工環(huán)流進(jìn)行搶險(xiǎn)，提出：“近些年我們?yōu)橹魏庸こ萄芯康拇綄?dǎo)流壩，也采用了導(dǎo)流屏產(chǎn)生人工環(huán)流類似的原理。所謂的船式導(dǎo)流壩，即是利用一只(或多只)特制的船(可通過(guò)充水多少調(diào)整吃水深度),開往出險(xiǎn)堤段上游，當(dāng)大水主流頂沖之時(shí)，船體將流速較大的上層水流導(dǎo)向河心，同時(shí)底層又將大量泥沙由船底以下帶向河岸，致使河岸附近有大量泥沙落淤，險(xiǎn)情緩解，為搶險(xiǎn)創(chuàng)造便利條件”。近年來(lái)，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)“黃河下游河道與灘區(qū)治理研究”項(xiàng)目組(以下簡(jiǎn)稱項(xiàng)目組)構(gòu)建的1∶1“潰堤封堵處置試驗(yàn)平臺(tái)”,可以模擬實(shí)際河流潰決過(guò)程，又能在不同堵口搶險(xiǎn)工況下開展大型堵口試驗(yàn)，能為開展?jié)⒌谭舛卵芯刻峁┗A(chǔ)條件。此外，葛川、張羅號(hào)、仝華杰等結(jié)合搶險(xiǎn)堵口場(chǎng)地小和常見砂土液化地基等條件，研發(fā)小型、陸水兩用、可數(shù)顯反力的專用鉆機(jī)和載具，并圍繞設(shè)備使用，建立水上、陸路的吊裝、鉆進(jìn)和取樣等多功能使用工法，取得了初步成果。

項(xiàng)目組重視研發(fā)成果在應(yīng)急搶險(xiǎn)中的運(yùn)用。例如，文獻(xiàn)[7]第3條研究結(jié)論：“研發(fā)出可通過(guò)空間調(diào)整構(gòu)件實(shí)現(xiàn)不同功能的治河與搶險(xiǎn)新型結(jié)構(gòu)——預(yù)制板樁組合技術(shù)。這種工程結(jié)構(gòu)形式節(jié)省傳統(tǒng)施工大量工作，能夠修建在河勢(shì)情況復(fù)雜的河段，解決控導(dǎo)河勢(shì)與防洪相協(xié)調(diào)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)工廠化建壩，也能用于應(yīng)急搶險(xiǎn)”。示范工程施工時(shí)，也力爭(zhēng)發(fā)揮鐵船的作用：“其實(shí)鐵船還為打樁等其他工作與沒有水利施工經(jīng)歷的人員安全提供了方便。特別是項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為改善施工環(huán)境條件，巧妙運(yùn)用船體產(chǎn)生的人工環(huán)流，使遭水流沖刷河岸的狀況大為緩解，再加上重量很大的‘鋼結(jié)構(gòu)異形板樁’構(gòu)件一旦打入河床，其背后與下游的水流流態(tài)立即會(huì)得到改善，使本示范工程在水中進(jìn)占時(shí)無(wú)驚無(wú)險(xiǎn)，便于水中施工，大大節(jié)省了工程建設(shè)費(fèi)用”。

[7] 張紅武.黃河下游河道與灘區(qū)治理示范工程的板樁組合技術(shù)研究[J].人民黃河，2020,42(9):7-11.ZHANG Hongwu.Research on the sheet-pile combination technology of channel-beach management demonstration project in the Lower Yellow River[J].Yellow River,2020,42(9):7-11.

黃河中游東安控導(dǎo)工程單排透水樁壩，屬于世界銀行2012年貸款建設(shè)項(xiàng)目，鋼筋混凝土灌注樁長(zhǎng)28 m, 先后被評(píng)為黃委及全國(guó)文明工地，2021年4月11—13日水流頂沖的流量約為1 000 m3/s, 工程出現(xiàn)沖毀4聯(lián)81.6 m的險(xiǎn)情，不得不在未出險(xiǎn)的透水樁壩迎水面拋?zhàn)o(hù)大量土工模袋，方使沖毀段的下游還余約500 m長(zhǎng)的樁壩。此外，黃河下游韋灘控導(dǎo)工程透水樁壩目前也出現(xiàn)了往河側(cè)傾倒的險(xiǎn)情。對(duì)此，張紅武等發(fā)現(xiàn)管徑與透水率對(duì)局部沖深影響很大，建立了計(jì)算公式；侯琳等進(jìn)一步剖析位移對(duì)透水樁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的影響，提出樁體橫向位移值的物理概念及工程意義，運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)虛功原理得出透水樁水平位移計(jì)算方法，提出可通過(guò)材料彈性模量的比值確定允許位移值的大小，通過(guò)對(duì)鋼管樁及鋼筋混凝土兩種材料制成的樁體的穩(wěn)定性加以比較，分析管徑、樁長(zhǎng)、壁厚等條件對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的綜合影響，解釋了東安透水樁壩出險(xiǎn)的原因，認(rèn)為鋼管透水樁在安全穩(wěn)定、施工乃至工程投資等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。以此為基礎(chǔ)，目前正在研究如何采用鋼管透水樁工程的結(jié)構(gòu)，封堵東安透水樁壩81.6 m缺口以及避免韋灘鋼筋混凝土透水樁壩往河內(nèi)傾覆的方案。

2 氣象部門的貢獻(xiàn)與不足2.1 氣象預(yù)報(bào)的貢獻(xiàn)

按照相關(guān)規(guī)定:24 h內(nèi)雨量為50.0～99.9 mm屬于暴雨，100.0～250.0 mm屬于大暴雨，超過(guò)250.0 mm則稱為特大暴雨。按照上述中國(guó)氣象局的規(guī)定，說(shuō)明鄭州“7·20” 暴雨和隨即而來(lái)的新鄉(xiāng)降雨無(wú)疑屬于特大暴雨。

資料表明，2021年7月19日21:50—7月20日16:01,河南省與鄭州市氣象部門在約18 h內(nèi)連續(xù)共發(fā)出了10次暴雨紅色預(yù)警，說(shuō)明在鄭州“7·20”特大暴雨前后已不斷提高預(yù)警發(fā)布頻率與等級(jí)，這場(chǎng)特大暴雨確實(shí)被警示了，氣象局作用不可低估。災(zāi)后發(fā)現(xiàn)，這場(chǎng)雨洪在城區(qū)導(dǎo)致的重大災(zāi)害基本都發(fā)生在金水河畔，相關(guān)部門雖然7月20日12:00啟動(dòng)緊急預(yù)案，水庫(kù)提前泄洪，采取關(guān)閉隧洞等措施，要求地鐵停止運(yùn)營(yíng)、人們停課停工，跟防疫一樣要求“非必要不出門”,但是由于暴雨等級(jí)過(guò)高，雨洪災(zāi)害損失仍然產(chǎn)生。

2.2 氣象預(yù)報(bào)的精度不足

一方面，相關(guān)部門沒有啟動(dòng)緊急預(yù)案，另一方面，仔細(xì)將實(shí)測(cè)資料同紅色預(yù)警信號(hào)“預(yù)計(jì)未來(lái)3 h內(nèi)降雨量將達(dá)100 mm以上”相比較，前幾次紅色預(yù)警數(shù)值較實(shí)際降雨量偏大很多，人們并沒有感受到暴雨的威脅，導(dǎo)致沒有引起重視，更不按照預(yù)警提前制訂應(yīng)對(duì)之策。而7月20日下午4點(diǎn)多的預(yù)報(bào)，定量上又偏小不少，緊接著的1 h降雨量急速超過(guò)所預(yù)測(cè)的3 h內(nèi)降雨量2倍以上。

7月21日，接踵而至的特大暴雨又出乎人們意料地降在新鄉(xiāng)(典型站點(diǎn)7月降雨過(guò)程見圖1)。7月21日新鄉(xiāng)市有74個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)了降雨量大于250 mm的特大暴雨(20日有55個(gè)站點(diǎn)),有58個(gè)站點(diǎn)降雨量大于300 mm, 有22個(gè)站點(diǎn)降雨量大于450 mm, 有11個(gè)站點(diǎn)降雨量大于500 mm, 最大降雨量達(dá)564.5 mm(虎掌溝站),比鄭州“7·20”特大暴雨24 h最大雨量小的不是太多，且據(jù)新鄉(xiāng)新聞網(wǎng)報(bào)道：“7月21日晚市區(qū)牧野站2 h降水267.4 mm, 超過(guò)鄭州‘7·20’特大暴雨2 h最大262.5 mm的降雨量!”而上述氣象部門權(quán)威解讀時(shí)基本沒有涉及新鄉(xiāng)，特別是對(duì)22—23日預(yù)報(bào)稱“河南中西部小到中雨”,對(duì)新鄉(xiāng)周圍降雨更是只字未提。說(shuō)明根據(jù)目前的氣象預(yù)報(bào)水平，特大暴雨發(fā)生之前的預(yù)報(bào)精度是不足的。

圖1 2021年7月新鄉(xiāng)市典型站點(diǎn)降雨量過(guò)程

2.3 鄭州“7·20”雨洪災(zāi)害不能完全歸于天災(zāi)

根據(jù)中國(guó)氣象局7月21日權(quán)威解讀：“鄭州氣象觀測(cè)站最大小時(shí)降雨量達(dá)201.9 mm (20日16:00—17:00),突破中國(guó)大陸小時(shí)降雨量歷史極值”。此言并不確切，僅黃河流域的氣象記錄就不難找出更大值。如1985年8月12日21:00—22:10甘肅省武山縣樺林溝突降暴雨，在籠罩范圍446 km2的主雨區(qū)，70 min降雨量為436 mm;再如，1976年8月19日16:00—16:30,青海省湟水北川河極樂鄉(xiāng)暴雨0.5 h降雨量即高達(dá)294 mm。上述兩例說(shuō)明，鄭州這次最大小時(shí)降雨量還沒達(dá)到極值狀態(tài)。

根據(jù)實(shí)測(cè)資料，對(duì)暴雨最大6 h降雨量進(jìn)行比較，鄭州站暴雨382 mm, 駐馬店“75·8”暴雨830.1 mm(林莊站，超當(dāng)時(shí)世界最高紀(jì)錄782 mm);再對(duì)暴雨最大24 h降雨量進(jìn)行比較，鄭州市尖崗站降雨696.9 mm, 駐馬店“75·8”暴雨1 060.3 mm(林莊站),表明鄭州“7·20”暴雨尚無(wú)法同駐馬店“75·8”暴雨相比。另與河南伊河石鍋鎮(zhèn)站1982年8月1—2日最大24 h暴雨量734.3 mm(還有文獻(xiàn)披露12 h最大暴雨量達(dá)652 mm)相比較,鄭州“7·20”暴雨強(qiáng)度也不能成為極值(其實(shí)，黃河最大暴雨發(fā)生在1977年8月1日22:00—2日8:00內(nèi)蒙古烏審旗的木多才當(dāng)，降雨量高達(dá)1 400 mm, 更為罕見，只不過(guò)是按照現(xiàn)代學(xué)科知識(shí)給出的調(diào)查值)。正因?yàn)槿绱?，不能將這次雨洪造成的重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失完全歸結(jié)于天災(zāi)。附帶指出，據(jù)兩位知名學(xué)者回憶，20日直至鄭州氣象臺(tái)當(dāng)天第五次發(fā)布“暴雨紅色預(yù)警”,主城區(qū)確實(shí)有大暴雨，但都還能正?；顒?dòng)，其中一位學(xué)者下午兩點(diǎn)多從未來(lái)路回到河南省社科院家屬院，他接近5點(diǎn)時(shí)竟撐傘到文化路上趟著“已至腿肚”的水看景，根本想不到這場(chǎng)暴雨將帶給鄭州多大的悲劇。

3 抗洪救災(zāi)存在的問(wèn)題在實(shí)地調(diào)研時(shí)群眾反映，盡管近些年各地政府在河流治理和水治理方面投入了大量資金，但這場(chǎng)沒有1963年洪水量級(jí)大的洪水，卻帶來(lái)了比那場(chǎng)洪水更大的災(zāi)害損失，除某河右堤堵口延誤而增加了衛(wèi)河衛(wèi)輝段洪水流量等原因外，城市面積不斷擴(kuò)大占據(jù)了洪水通道也具有不可推卸的責(zé)任。結(jié)束調(diào)研回京后，筆者同國(guó)家發(fā)展改革委、水利部、國(guó)家防汛抗旱總指揮部等部門的6位專家進(jìn)行了咨詢討論，現(xiàn)將我國(guó)抗洪救災(zāi)中帶有普遍性的問(wèn)題歸納如下：

(1)應(yīng)急響應(yīng)不及時(shí)，危機(jī)來(lái)臨動(dòng)作遲。

在突如其來(lái)的暴雨災(zāi)害面前，政府及其相關(guān)部門手忙腳亂，應(yīng)急救援行動(dòng)遲緩，危機(jī)處置錯(cuò)失良機(jī)。以鄭州“7·20”特大暴雨為例，20日11:50鄭州氣象臺(tái)第四次發(fā)布最高級(jí)別的“暴雨紅色預(yù)警”,8 min后，河南省應(yīng)急管理廳發(fā)出的信息竟是：“天氣酷熱，溺水事故進(jìn)入高發(fā)易發(fā)期”“請(qǐng)自覺遠(yuǎn)離危險(xiǎn)地區(qū)，不擅自到江河、池塘、溝渠等地方游泳，未成年人外出游泳必須由大人陪同”。20日16:00,鄭州市防汛指揮部宣布啟動(dòng)防汛Ⅰ級(jí)響應(yīng)，當(dāng)時(shí)已經(jīng)是順街行洪、四面成災(zāi)，政府還未形成應(yīng)對(duì)之策；18:10,鄭州地鐵下達(dá)全線網(wǎng)停運(yùn)指令，直到雨洪災(zāi)害已造成重大人員傷亡后的19:09,市民才收到防汛辦的信息：“我市正在經(jīng)歷局部特大暴雨過(guò)程，請(qǐng)市民無(wú)事盡量減少外出，注意做好自我安全預(yù)防。”對(duì)于廣大缺乏避險(xiǎn)意識(shí)的公眾，也不知如何做好自我安全預(yù)防，加之應(yīng)急救災(zāi)設(shè)備匱乏，導(dǎo)致?lián)岆U(xiǎn)救援被動(dòng)。再以新鄉(xiāng)水災(zāi)為例，23日雨后基本天晴，衛(wèi)輝古城卻直至26—28日大水灌城后方倉(cāng)促轉(zhuǎn)移市民，有的群眾是二次轉(zhuǎn)移，造成損失增大，位于一層的門店、倉(cāng)庫(kù)狀況最慘。

(2)水利設(shè)施短板多，周邊水庫(kù)推瀾波。

我國(guó)城市排澇布局和能力同城區(qū)發(fā)展不適應(yīng)，近幾年一窩蜂上馬的水生態(tài)、水環(huán)境和水景觀工程花費(fèi)巨大，卻耽誤了防洪排澇設(shè)施的完善，雨洪排泄長(zhǎng)期不暢。鄭州市周邊上游有10多座標(biāo)準(zhǔn)低的中小型水庫(kù)，7月20日周邊水庫(kù)擔(dān)心潰壩而倉(cāng)促泄洪，抬升了河湖水位，乃至河水外溢，使本因城區(qū)河道阻水點(diǎn)多而難以排洪的狀況雪上加霜，加重了鄭州東、南部淹浸程度。新鄉(xiāng)水災(zāi)嚴(yán)重時(shí)多座水庫(kù)為自保泄洪，同樣加重了水災(zāi)。這即說(shuō)明特大暴雨是致災(zāi)主因，而周邊水庫(kù)泄洪使洪災(zāi)疊加，也是加重水災(zāi)的次因。其實(shí)，山西省之后發(fā)生洪災(zāi)，也同上游水庫(kù)泄洪導(dǎo)致河道排洪能力無(wú)法承受有關(guān)。

(3)救助機(jī)制待完善，官員大局意識(shí)弱。

河堤決口封堵處置應(yīng)爭(zhēng)分奪秒，而某河堤潰口時(shí)即使在設(shè)備、人員、材料均已到位情況下，仍不讓采用高效堵口技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)令百余輛大型工程車將石料倒進(jìn)口門，大部分被沖走，推進(jìn)40余輛卡車效果有限，再動(dòng)用多架次直升飛機(jī)吊投集裝箱，聲勢(shì)頗為浩大，導(dǎo)致錯(cuò)過(guò)最佳封堵時(shí)機(jī)仍產(chǎn)生了大量泄流。當(dāng)發(fā)現(xiàn)泄入的那條河流下游出現(xiàn)過(guò)重災(zāi)情后，才在口門對(duì)岸調(diào)集石料搶堵，耗百余小時(shí)，到水勢(shì)全落去后才“合龍”,此時(shí)附近還有堆積如山的石料，如此救災(zāi)既無(wú)視堵口耗費(fèi)大量人力物力，也預(yù)判不到因延誤堵口致使自身災(zāi)情明顯加重，更不考慮國(guó)家財(cái)政壓力。這種現(xiàn)象跟我國(guó)水災(zāi)救助機(jī)制有關(guān)，大有“堵口救災(zāi)，上不封頂”“花錢越多，災(zāi)情越大”“災(zāi)情越大，機(jī)會(huì)越多”之勢(shì)。遭災(zāi)后除救災(zāi)時(shí)國(guó)務(wù)院動(dòng)用中央財(cái)政預(yù)備費(fèi)和財(cái)政部、應(yīng)急管理部可撥付中央自然災(zāi)害救災(zāi)資金外，每年另有特大防汛補(bǔ)助費(fèi)，由財(cái)政部、水利部根據(jù)洪澇成災(zāi)面積、水利工程設(shè)施水毀損失情況、地方(部門)防汛抗旱投入與財(cái)力狀況等相關(guān)因素商定后撥付，且國(guó)家發(fā)展改革委在災(zāi)后重建等方面還要撥付大批經(jīng)費(fèi)，加上本省各種費(fèi)用和社會(huì)捐助，并“不差錢”。

(4)管理體制需完善，指揮最忌門外漢。

防汛關(guān)系到老百姓生命財(cái)產(chǎn)安全，因此水利行業(yè)尤其防洪專業(yè)一直受到重視。但近幾年水利部水旱災(zāi)害防治職責(zé)整合到應(yīng)急管理部，而今在防汛搶險(xiǎn)戰(zhàn)場(chǎng)上，水利部門成為配角，有干部看出問(wèn)題后，為避責(zé)仍唯上而不唯實(shí)，甚至以“行政首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制”為由不作為。加上有抗洪搶險(xiǎn)經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)干部和技術(shù)人員越來(lái)越少，抗洪搶險(xiǎn)工作更為被動(dòng)。指揮人如缺少專業(yè)知識(shí)，必然犯錯(cuò)。以筆者參與的堵口為例，在剛加固并建有水泥路面的堤段，附近取土方便，出現(xiàn)即將漫溢的險(xiǎn)情后，動(dòng)用已經(jīng)到場(chǎng)的大量軍民與設(shè)備，搶加子堤(迎水坡用土袋、擋板應(yīng)對(duì)，背后倒土筑埝),完全可以做到水漲堤高，安全錯(cuò)峰，不應(yīng)再發(fā)展成決堤大災(zāi)；決口后不知在兩堤頭搶筑裹頭，阻止口門擴(kuò)大；將堵口壩基線后退，導(dǎo)致更多水長(zhǎng)驅(qū)直入而大增堵口難度(見圖2);開始堵口時(shí)不呈“分兵合擊、兩面對(duì)進(jìn)”之勢(shì);不知將卡車這種“大塊頭”以及鉛絲籠推到迎流面；車翻后石渣散出效果差(筆者請(qǐng)習(xí)曉軍少將帶戰(zhàn)士用鉛絲網(wǎng)將車廂口封上后才有好轉(zhuǎn)),也不知卡車難同其他堵口材料結(jié)合，某河堤堵口現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)幾輛卡車后，使對(duì)面堤頭坍塌、口門寬18 m擴(kuò)成45 m; 傾入口門的塊石小于臨界粒徑導(dǎo)致邊倒邊沖走；直接用土工織物裹護(hù)對(duì)岸堤頭實(shí)難奏效；筆者發(fā)現(xiàn)堤外有管涌后，根據(jù)水頭差、土質(zhì)及天色過(guò)晚等條件，立即安排在管涌外圍筑“養(yǎng)水盆”,蓄水減壓,但安排其他工作回來(lái)時(shí)，又發(fā)現(xiàn)施工者正在犯“堤旁鏟土”“將‘養(yǎng)水盆’中水鏟出”等常識(shí)性錯(cuò)誤。

圖2 堵口現(xiàn)場(chǎng)暴露出不少問(wèn)題

(5)信息發(fā)布不及時(shí)，媒體宣傳不報(bào)憂。

抗洪救災(zāi)期間應(yīng)按相關(guān)法律法規(guī)，做到信息公開，滾動(dòng)通報(bào)汛情災(zāi)情，通過(guò)媒體宣傳避險(xiǎn)方案，回應(yīng)社會(huì)關(guān)切問(wèn)題。而現(xiàn)實(shí)中，搶險(xiǎn)用工用料因存在當(dāng)?shù)財(cái)偱珊屯鈦?lái)捐獻(xiàn)而不如實(shí)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于堵口用時(shí)也不便多講(以某河堤堵口合龍為例，中青報(bào)報(bào)道消防救援支隊(duì)經(jīng)近105 h連續(xù)作戰(zhàn)，中國(guó)軍網(wǎng)報(bào)道武警河南總隊(duì)機(jī)動(dòng)支隊(duì)官兵等經(jīng)6天5夜鏖戰(zhàn)，而當(dāng)?shù)厝請(qǐng)?bào)稱“經(jīng)過(guò)60多個(gè)小時(shí)爭(zhēng)分奪秒、晝夜不停地施工，……”),至于災(zāi)情尤其傷亡人數(shù)更不愿公布，一些重災(zāi)區(qū)所報(bào)遇難人數(shù)少甚至為零，很不可信。本人在某市多次提此問(wèn)題都無(wú)人回答，在災(zāi)情嚴(yán)重關(guān)頭，不少警力和民兵被派在搶險(xiǎn)路上以防“小報(bào)記者”為名多層設(shè)崗，實(shí)為封鎖消息。直到8月2日下午，在河南省政府新聞發(fā)布會(huì)才突然通報(bào)有10多人遇難和失蹤，導(dǎo)致人們對(duì)遲來(lái)的數(shù)據(jù)仍難以置信。

4 針對(duì)性建議針對(duì)抗洪救災(zāi)暴露的問(wèn)題，提出如下建議：

(1)完善應(yīng)急管理體制，依法依規(guī)問(wèn)責(zé)追責(zé)。

《中華人民共和國(guó)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》為突發(fā)事件處置提供了法律遵循。應(yīng)急管理必須體現(xiàn)專業(yè)化、規(guī)范化，依靠專家、專業(yè)力量，加強(qiáng)科學(xué)施策。一是完善應(yīng)急管理機(jī)制和體制建設(shè)，建立水利、交通、氣象、醫(yī)療、公安、救援、電力、通信等部門的聯(lián)動(dòng)機(jī)制；二是常反思教訓(xùn)、查找不足，按綜合化、專業(yè)齊全化要求修訂應(yīng)急預(yù)案，充分發(fā)揮水利部門與人員在協(xié)調(diào)、監(jiān)督、指導(dǎo)抗洪救災(zāi)中的主力軍作用，通過(guò)災(zāi)害模擬和救災(zāi)演練，熟悉各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高應(yīng)急處置能力；三是根據(jù)預(yù)警即時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)等級(jí)響應(yīng)，各級(jí)防汛指揮部迅速進(jìn)入戰(zhàn)時(shí)狀態(tài)，果斷停工停學(xué)停業(yè)停運(yùn)，對(duì)城市地鐵、隧道、地下工程等易澇區(qū)段及時(shí)封路，逐個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)派出熟悉情況的內(nèi)行干部靠前指揮；四是對(duì)抗洪搶險(xiǎn)中存在失職瀆職的人員，應(yīng)依法依規(guī)予以問(wèn)責(zé)追責(zé)，扭轉(zhuǎn)某些干部避責(zé)、不愿擔(dān)當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。

(2)慎重下?lián)芫葹?zāi)款，以災(zāi)情核查為依據(jù)。

災(zāi)后政府部門應(yīng)盡快組織由防洪和應(yīng)急搶險(xiǎn)專家以及社會(huì)力量參與的災(zāi)情調(diào)查組，總結(jié)災(zāi)害應(yīng)對(duì)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出防災(zāi)減災(zāi)改進(jìn)措施，全面客觀公正地核查評(píng)估災(zāi)害損失，作為國(guó)家救災(zāi)和災(zāi)后重建資金支持力度的科學(xué)依據(jù)，克服原有水災(zāi)救助機(jī)制的不足，不能同地方防汛搶險(xiǎn)投入直接掛鉤，降低地方官員“救災(zāi)費(fèi)用不要白不要，不花白不花”的心理預(yù)期。而對(duì)顧全大局、全方位采取措施搶險(xiǎn)救援、及時(shí)轉(zhuǎn)移群眾、及早除險(xiǎn)、把水災(zāi)損失降至最低的部門和人員，應(yīng)大力給予資金獎(jiǎng)勵(lì)。

(3)降低水庫(kù)汛限水位，完善防洪減災(zāi)工程。

隨著城市快速發(fā)展，周邊建成年代較早的水庫(kù)實(shí)際上已不適應(yīng)當(dāng)今防洪需要，需高標(biāo)準(zhǔn)加固或提升改造，將水庫(kù)主功能調(diào)整成防洪，通過(guò)技術(shù)論證降低汛限水位，增大防洪庫(kù)容，汛期基本不能擔(dān)負(fù)供水與灌溉任務(wù)，否則為了獲取經(jīng)濟(jì)利益，不愿提前泄流。平時(shí)棄水儲(chǔ)存至湖池，在主汛期到來(lái)前騰空庫(kù)容，務(wù)必注意同下游河道洪水錯(cuò)峰，湖池必要時(shí)也盡量清空便于儲(chǔ)蓄雨洪。對(duì)于鄭州、新鄉(xiāng)等城市，汛期供水任務(wù)由南水北調(diào)中線工程替代，不足部分和農(nóng)業(yè)灌溉可用黃河水，尤其應(yīng)將桃花峪水庫(kù)這個(gè)河南完善黃河防洪減災(zāi)現(xiàn)代水網(wǎng)體系的關(guān)鍵工程及早建成，盡管該工程規(guī)模小、投資少，卻能減輕鄭州、開封、新鄉(xiāng)等市防洪壓力，提高這些地區(qū)的水資源利用效率，且能徹底解放北金堤滯洪區(qū)，減少東平湖的分洪幾率和分洪量，促進(jìn)下游地區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展。

(4)搶險(xiǎn)須用新技術(shù)，力求減災(zāi)不貽誤。

汛期對(duì)于尚未經(jīng)過(guò)洪水浸泡的新堤或者水位已超過(guò)警戒水位的堤段，要專人負(fù)責(zé)，晝夜巡查。重點(diǎn)檢查大堤有無(wú)裂縫、沖刷、坍塌、滑坡、塌坑等險(xiǎn)情發(fā)生;堤壩背水坡有無(wú)散浸、滲渾水，坡腳附近有無(wú)積水坑塘和冒水、涌沙、流土現(xiàn)象;迎水坡護(hù)砌工程有無(wú)裂縫、沉陷、損壞、脫坡、崩塌等問(wèn)題;沿堤閘涵與堤壩的結(jié)合部有無(wú)裂縫、位移、滑動(dòng)、漏水、不均勻沉陷等跡象;土石壩有無(wú)變形、滲漏、裂縫、坍塌等險(xiǎn)情發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)重大險(xiǎn)情要立即采取搶護(hù)措施，決不能有絲毫疏忽。堵口時(shí)機(jī)至關(guān)重要，口門變大不僅難堵，而且產(chǎn)生淹沒后再封堵為時(shí)已晚。其實(shí)，南方常見的堵口教訓(xùn)也同樣深刻。為此，建議推廣國(guó)家重點(diǎn)計(jì)劃研發(fā)項(xiàng)目(2016YFC0402500)提出的“鋼結(jié)構(gòu)異型板樁 導(dǎo)流船”高效堵口技術(shù)。

(5)應(yīng)體現(xiàn)彈性治水理念，給排洪多留順暢通道。

全國(guó)各地都爭(zhēng)先恐后投入水治理項(xiàng)目，其中一些成了“打水漂”或“交學(xué)費(fèi)”工程，很大一部分由于技術(shù)考慮不周或缺乏科學(xué)論證，防洪功能不足。更嚴(yán)重的是，城市建設(shè)占用了雨洪空間，阻流建筑物與城區(qū)面積增加多倍，導(dǎo)致以前暴雨郊區(qū)受淹，現(xiàn)在就是城區(qū)水災(zāi)；城市化使地面滲透能力減小多倍，在同等降雨量下，現(xiàn)今城區(qū)所產(chǎn)生的徑流量增加了多倍。從鄭州“7·20”特大暴雨視頻上看出多條道路上已形成流速較大的洪流，除跟水庫(kù)泄洪有關(guān)外，主要還是城區(qū)徑流量明顯增加所致。然而，排泄雨洪的總出口斷面卻變化不大，且又因阻水卡口與橋墩多而河道更難通暢，且多條公路、鐵路、供水渠等公共設(shè)施的走向同行洪方向相交而影響排洪，導(dǎo)致近些年雨洪災(zāi)害頻發(fā)，災(zāi)情加重。因此，防洪規(guī)劃必須要體現(xiàn)彈性治水理念，給特大雨洪留有必要的空間與具有調(diào)蓄能力的湖區(qū)濕地，因地制宜，蓄排并舉，尤其在災(zāi)后重建之時(shí)，在避免借機(jī)大拆大建的前提下，通過(guò)河道疏通和升級(jí)改造，給洪水排泄多預(yù)留幾條順暢的超標(biāo)應(yīng)急通道,并盡量減少公路等設(shè)施對(duì)雨洪的阻水影響。

(6)普及應(yīng)急處置技能，提高防災(zāi)避險(xiǎn)意識(shí)。

我國(guó)是自然災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家，全球氣候變化后“灰犀?！薄昂谔禊Z”降水事件也難免出現(xiàn)，因此，全民應(yīng)從小學(xué)開始，終身接受危機(jī)教育和應(yīng)急培訓(xùn)，掌握應(yīng)對(duì)方法和技能，普及搶險(xiǎn)知識(shí),了解應(yīng)對(duì)特大洪水的緊急避險(xiǎn)預(yù)案，變危機(jī)時(shí)刻的被動(dòng)防御為主動(dòng)參與，提高自救、互救和逃生能力，絕不能在“紅色預(yù)警”發(fā)布后依然我行我素。其實(shí)，普及避險(xiǎn)救援知識(shí)非常重要。例如，此次鄭州地鐵內(nèi)求救信息被很多人收到，如果這些人中有人有危機(jī)意識(shí)就會(huì)第一時(shí)間報(bào)信報(bào)警，即可將救援時(shí)間明顯提前；再如，正因擁堵在京廣路隧道的某市民經(jīng)歷過(guò)北京“7·21”暴雨事件而有了避險(xiǎn)意識(shí)，迅速下車拍打后方幾十輛車，讓人棄車而逃，挽救了許多人生命。

(7)及時(shí)發(fā)布災(zāi)害信息，積極回應(yīng)社會(huì)關(guān)切。

汛期應(yīng)加強(qiáng)宣傳，主要是落實(shí)責(zé)任，引導(dǎo)公民增強(qiáng)危機(jī)意識(shí)；重大洪澇災(zāi)害來(lái)臨時(shí)，尤其是最高級(jí)別的預(yù)警信息應(yīng)覆蓋全區(qū)域人群，不能再考慮商業(yè)利益；洪澇發(fā)生后，政府要通過(guò)新聞發(fā)布會(huì)，權(quán)威、及時(shí)、滾動(dòng)發(fā)布災(zāi)情、人員傷亡信息、政府應(yīng)對(duì)措施以及搶險(xiǎn)救災(zāi)情況，營(yíng)造積極搶險(xiǎn)救災(zāi)的輿論氛圍，回應(yīng)社會(huì)關(guān)切，穩(wěn)定社會(huì)秩序。

(8)加大科技攻關(guān)投入，強(qiáng)力支撐抗洪救災(zāi)。

2021年水利部強(qiáng)調(diào)開展“預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”的“四預(yù)”建設(shè)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)暴雨預(yù)警和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)之間有機(jī)耦合，進(jìn)而使預(yù)警與響應(yīng)機(jī)制有效銜接聯(lián)動(dòng)意義重大。近年來(lái)各地建設(shè)“智慧城市”“智慧水利”花費(fèi)巨大，城市洪澇應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)無(wú)疑也應(yīng)納入其中，其實(shí)只要密切監(jiān)測(cè)雨情水情，反復(fù)查看各風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)監(jiān)控圖像，即能及早發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)苗頭，避免人員傷亡。河南這次并沒能通過(guò)數(shù)字賦能的“城市大腦”應(yīng)對(duì)災(zāi)害。豈不知在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)模型、預(yù)案制訂、指揮調(diào)度等每一環(huán)節(jié)的人為失誤，均可使“智慧”淪為擺設(shè)。特別是氣象預(yù)報(bào)往往是事后解讀有力度，預(yù)測(cè)結(jié)果欠精度，導(dǎo)致人們常把氣象臺(tái)預(yù)警當(dāng)成參考消息。此外，各地抗洪技術(shù)落后，效率低下。預(yù)報(bào)是“四預(yù)”之魂，抗洪亟需技術(shù)支撐，因此，建議通過(guò)科技攻關(guān)提高氣象預(yù)測(cè)水平，完善災(zāi)害敏感點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體系建設(shè)，強(qiáng)化預(yù)警響應(yīng)能力，同時(shí)建議加強(qiáng)搶險(xiǎn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),加大高效堵口技術(shù)的推廣力度。

5 推廣抗洪搶險(xiǎn)實(shí)用新技術(shù)5.1 “鋼結(jié)構(gòu)異型板樁 導(dǎo)流船”高效堵口技術(shù)

5.1.1 鐵船變流促淤工程技術(shù)

項(xiàng)目組購(gòu)置5只長(zhǎng)13.5 m鐵船，在2021年5—7月黃河下游流量增大之時(shí)(包括調(diào)水調(diào)沙期間),在護(hù)灘工程上下游灘地不斷坍塌后退狀況下，修建了藏頭、護(hù)尾、固背、淤還灘地、挑流工程。例如，挑流工程系用鍍鋁鋼板與鋼管修建的非淹沒式下挑丁壩。同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)不同地點(diǎn)開展了鐵船變流促淤及搶險(xiǎn)中基礎(chǔ)加固加深、背后穩(wěn)定加固試驗(yàn)，長(zhǎng)度分別為50 m、180 m、185 m(不計(jì)淤灘工程),進(jìn)一步增加了示范工程類型，獲得了一系列防洪工程因基礎(chǔ)不足的除險(xiǎn)加固與治河技術(shù)，其中“鐵船變流促淤工程技術(shù)”(見圖3)對(duì)于多沙河流護(hù)岸、高效堵口頗有適用價(jià)值。首先把幾只鐵船散開布置，相距20 m(相當(dāng)于船長(zhǎng)的1.5倍左右),小水時(shí)下挑角度約45°,在鋼結(jié)構(gòu)異型板樁護(hù)岸上焊接一個(gè)平置鋼環(huán)，將設(shè)置在船尾的立軸套在一起(立軸長(zhǎng)度根據(jù)洪水漲落幅度確定，黃河下游一般1～2 m),大水時(shí)上浮，小水時(shí)下沉，即成浮船壩。在位于河內(nèi)的船頭上設(shè)置一個(gè)平置的滑輪，用細(xì)而多的鋼纜繩或高強(qiáng)度尼龍纜繩穿進(jìn)鋼環(huán)，在鋼結(jié)構(gòu)異型板樁護(hù)岸上，同船尾、船頭相對(duì)應(yīng)焊接兩個(gè)鋼環(huán)，以便通過(guò)纜繩固定船體(見圖4),其中在船尾上游的鋼環(huán)掛上高強(qiáng)度彈簧，與穿進(jìn)滑輪的纜繩相連。這兩部分纜繩，需根據(jù)水位變化確定預(yù)留長(zhǎng)度，以便船能隨水位漲落而相應(yīng)升降。一般在水流頂沖時(shí)船向下游的夾角小于45°(最小為30°,對(duì)于中小河流，該角度與船長(zhǎng)可以相應(yīng)變小),自然使船壩對(duì)主流的阻力有所減少，此時(shí)船體將流速較大的上層水流導(dǎo)向河心，同時(shí)根據(jù)彎道環(huán)流輸沙原理,將底層含沙量較大的渾水流向近壁，將大量泥沙由船底以下帶向河岸，致使河岸附近形成落淤;當(dāng)水流對(duì)船體的沖力減少時(shí)，船向下游的夾角變大，將水流導(dǎo)向河心的作用加大，水位較低時(shí)船體下沉，尤其小水時(shí)船體落在河床上，又可發(fā)揮“丁壩”的挑流護(hù)岸作用，船后回流區(qū)糙率加大而形成淤積，有效保護(hù)河岸，從而體現(xiàn)了“高水變流促淤、低水挑流護(hù)岸”的功能，特別適用于平原河流的河岸治理。即使位于城區(qū)的河段，精心裝扮的船體作為城市建筑與河流空間之間的連接元素，能夠在各種隨勢(shì)而筑的岸邊，完成護(hù)岸防沖任務(wù)，同時(shí)與時(shí)緩時(shí)急的河水自然構(gòu)設(shè)出和諧的景觀。

圖3 異型板樁迎水面 “鐵船變流促淤壩”試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

圖4 “鐵船變流促淤壩”示意

5.1.2 “異型板樁構(gòu)件 導(dǎo)流船”堵口新技術(shù)

提前將一些兩側(cè)各焊有8 m長(zhǎng)300 mm×300 mm的H型鋼的16 m長(zhǎng)鋼管(管徑大于356 mm, 為便于打樁，可切成尖),制作成為異型板樁，作為堵口搶險(xiǎn)必備構(gòu)件，若口門現(xiàn)場(chǎng)兩側(cè)多焊有H型鋼，則堵口進(jìn)占會(huì)更加高效。先從口門兩端堤頭迎水面開始，采用長(zhǎng)臂液壓打樁機(jī)將該板樁打入，其背后的水流狀態(tài)會(huì)立即得到改善,迅速按約0.5 m的間距，將其它長(zhǎng)度逐漸減小的板樁相繼打入，搶筑裹頭；再沿在分流口前所選堵口壩上游基線迎水面，陸續(xù)將相鄰異型板樁的H型鋼交錯(cuò)5～10 mm寬打入，逐漸形成堵口板樁壩段；在前面不斷進(jìn)占的同時(shí)，迅速采用H型鋼將頂部焊牢，迎流面以鐵船作為平臺(tái)，在水面以上不遠(yuǎn)處加焊一道槽鋼(在自動(dòng)焊接設(shè)備配合下更容易實(shí)現(xiàn));隨后組織翻斗車順已建堵口板樁壩背面填渣推進(jìn)；最后龍口采用自動(dòng)焊接設(shè)備將頂部相連的H型鋼焊接牢固，在位于口門上游迎水面的鐵船導(dǎo)流與減少底流沖刷的配合下，即能封堵成功。在水急浪大條件下動(dòng)用的鐵船，需用岸邊的電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引著與駕駛員協(xié)同控制，提高操控能力與適用性的同時(shí)確保搶險(xiǎn)安全。此外，對(duì)于重要河流的堵口工程，封堵合龍后還應(yīng)該在口門上游迎水面臨時(shí)設(shè)置“鐵船變流促淤壩”,以便為處置堵口收尾工程提供掩護(hù)。

附帶指出，鐵船變流促淤工程能夠通過(guò)巧用人工環(huán)流，用于施工導(dǎo)流，也可對(duì)于沖刷嚴(yán)重的土質(zhì)，通過(guò)貼近異型板樁每隔1～2 m再打入同長(zhǎng)度鋼管樁(盡量錯(cuò)開已打入構(gòu)件的鋼管樁對(duì)應(yīng)位置),其樁頂高于水面，同板樁壩焊接一體，進(jìn)一步將基礎(chǔ)加深。此外，還能通過(guò)對(duì)船底設(shè)置活動(dòng)性支架處置，成為液壓打樁機(jī)施工平臺(tái)，故也屬于具有多功能的技術(shù)研發(fā)。

5.2 預(yù)制板樁堤壩提升技術(shù)與“避水苑”工程

5.2.1 以“預(yù)制板樁組合技術(shù)”提升加固中小河流堤防

實(shí)地調(diào)研了解到，洪水期中小河流決堤往往是造成災(zāi)情加大、救災(zāi)被動(dòng)的原因。為此，在水利科技水平已經(jīng)有了較大發(fā)展的今天，即使分洪也應(yīng)該盡量通過(guò)涵閘進(jìn)行必要的調(diào)控。為改變這種現(xiàn)狀，2020年底通過(guò)調(diào)研與分析認(rèn)為：“若利用國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)推出的具有工程結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、施工便易、不搶險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)的‘預(yù)制板樁組合技術(shù)’,可低投資高標(biāo)準(zhǔn)加固洞庭湖區(qū)11個(gè)重點(diǎn)垸1 216 km一線堤防及8個(gè)重要一般垸堤防……”。因此，可以運(yùn)用清華大學(xué)“一種鋼筋混凝土預(yù)制板樁組合壩”專利技術(shù),在原有堤防的迎水面，插入鋼筋混凝土預(yù)制板樁(施工工藝見下文),加固中小河流堤防，在今后的防洪減災(zāi)中變被動(dòng)為主動(dòng)。

5.2.2 以“避水苑”改變單一轉(zhuǎn)移模式

信息滯后的廣大農(nóng)村相對(duì)于大城市，暴雨來(lái)得更加猝不及防。一旦出現(xiàn)大的洪災(zāi)，會(huì)出現(xiàn)斷網(wǎng)、斷電、斷路甚至失聯(lián)情況，救災(zāi)更加困難。往往在洪水發(fā)生2～3 d后還聽到“村莊等待救援”“村民難以轉(zhuǎn)移”“轉(zhuǎn)移群眾財(cái)產(chǎn)損失大”的消息。即便救援隊(duì)趕到，一般村莊都缺乏可作為緊急避險(xiǎn)的高地勢(shì)場(chǎng)所，往往只能將困在自家的村民就近轉(zhuǎn)移到有樓房的人家。即使是屬于城市的衛(wèi)輝城區(qū)，也缺乏地勢(shì)較高的避險(xiǎn)場(chǎng)所。洪水發(fā)生后，7月26日大量群眾面對(duì)個(gè)人財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重的情況卻無(wú)可奈何。

經(jīng)過(guò)研究認(rèn)為，對(duì)于所建樓房質(zhì)量較好的平原農(nóng)村，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好，所建樓房質(zhì)量高，完全有條件以“避水苑”工程形式改變水災(zāi)時(shí)緊急轉(zhuǎn)移群眾的模式?？刹捎镁哂刑厥饷芊夤に嚨纳鲜鰧＠夹g(shù)，沿村莊周邊按設(shè)計(jì)水位，低投資高標(biāo)準(zhǔn)修建工程穩(wěn)定性強(qiáng)的板樁組合壩，作為防護(hù)圍墻，村角修建多層“避水閣”,供村民游憩、避水與遠(yuǎn)眺觀察之用，在村口根據(jù)需要設(shè)置密閉性好的應(yīng)急擋門，能夠在洪水期擋洪水，平時(shí)打開來(lái)滿足交通需要，成為村莊應(yīng)急門戶，并備用多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)和設(shè)置排水泵站，特大暴雨來(lái)臨需要應(yīng)急時(shí)，在動(dòng)力強(qiáng)排設(shè)施配合下，就不難解決防洪避水自保問(wèn)題。由于鋼筋混凝土預(yù)制板樁組合壩在地基較軟、承載能力較小或者受地面起伏限制的條件下都能適用，能確保整個(gè)避水工程體系擋水入村功能的可靠性。

例如，筆者根據(jù)唐莊鎮(zhèn)某村整體地形、地質(zhì)與水深2.5 m等條件，沿村莊外圍設(shè)置由擋水板樁壩墻、應(yīng)急門戶、強(qiáng)排系統(tǒng)、避水閣等組成的避水苑防洪系統(tǒng)(見圖5)。經(jīng)過(guò)沖刷與穩(wěn)定計(jì)算,要求用長(zhǎng)為5.4 m的鋼筋混凝土預(yù)制板樁，地面下有3 m, 其側(cè)視圖如圖6所示。板樁各順向在側(cè)面端一分為二，另一塊板樁同此板樁端交錯(cuò)咬合，作為滑道與滑板，均留有缺口，組合成一個(gè)菱形，便于注入灌漿料，起到密封作用，形成相對(duì)整體的結(jié)構(gòu)。順向板樁的俯視圖如圖7所示，板樁配筋狀況如圖8所示。

圖5 避水苑工程設(shè)計(jì)效果示意

圖6 鋼筋混凝土組合壩墻側(cè)視(單位：mm)

圖7 鋼筋混凝土組合壩壩墻拼接前后俯視(單位：mm)

圖8 鋼筋混凝土組合壩墻配筋(單位：mm)

圖9 沖槽樁錘結(jié)構(gòu)示意(單位：mm)

預(yù)制板樁組合壩的施工可以采用變寬深開溝機(jī)與沉樁造基槽協(xié)同配合的新施工方法。利用開溝機(jī)造成深180 cm、寬39 cm的基槽，再采用插拔自如的液壓式打樁設(shè)備，將厚為0.35～0.50 cm由鋼板制作的沖槽樁錘(見圖9)打入造槽即可。以如此方式沉至地基內(nèi)達(dá)到所需深度后拔出，相當(dāng)于壓土成槽，能對(duì)周圍土體產(chǎn)生擠密作用，使承受荷載的區(qū)域具有良好的土力學(xué)特性。該沉樁造基槽施工方法，對(duì)鄰近建筑物及周圍環(huán)境的有害影響小，樁長(zhǎng)和直徑可按設(shè)計(jì)要求變化調(diào)整，尤其板樁端可進(jìn)入土體密實(shí)層等，如果地下水位較高，可不使用開溝機(jī)清理上部土?；蹤z查合格后放入鋼筋混凝土預(yù)制板樁。在組合壩陸續(xù)到位后，頂部現(xiàn)澆寬40 cm、高60 cm的冠梁，同鋼筋混凝土組合壩澆筑成一體，進(jìn)一步加強(qiáng)板樁壩的整體性與牢固性[7],頂部可行人，也便于墻體綠植生態(tài)景觀工程實(shí)施。如此擋水板樁壩墻，具有工序簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、基礎(chǔ)較深、快速拼裝、施工高效、外觀規(guī)則、成本低、便于同綠植方案結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)。為解決雨水內(nèi)澇及局部滲水，可利用設(shè)置在便于排水部位的泵站進(jìn)行強(qiáng)排。

位于村莊主干道上的2個(gè)應(yīng)急擋門采用筆者研發(fā)的“雙梁門式起吊閘門”,平時(shí)開啟時(shí)閘門被裝飾的牌樓所隱蔽。下方路面逐漸升高35 cm對(duì)車輛起到減速作用，預(yù)留20 cm寬、5 cm深閘槽(槽內(nèi)放置膠皮墊),鋼結(jié)構(gòu)平板閘門1.6 m高、14 cm厚，防汛應(yīng)急時(shí)下落關(guān)閉后已滿足村莊防洪需要，平時(shí)備用4根由12 cm厚、20 cm高的矩形鋼管加工而成的閘條構(gòu)件，亦即是在每根矩形鋼管頂部?jī)蓚?cè)各焊一條窄鋼條，極端條件下可在閘門頂部預(yù)留槽基礎(chǔ)上，利用電動(dòng)葫蘆相繼向上放置這些構(gòu)件(在槽內(nèi)放置膠皮墊)。至于在一般路口設(shè)立的防水擋門，通過(guò)比選認(rèn)為設(shè)置防汛應(yīng)急擋門較為實(shí)用(見圖10),擋門3.5 m一扇，中間設(shè)置中墩。其優(yōu)點(diǎn)在于應(yīng)急時(shí)安裝方便、投資較小，能有效阻擋洪水進(jìn)村，必要時(shí)能夠采用簡(jiǎn)單技術(shù)(如設(shè)置頂杠或在預(yù)留底孔條件下設(shè)置鋼管立柱)和傳統(tǒng)措施輔助配合，確保防洪安全。

圖10 防汛應(yīng)急擋門

6 結(jié) 論(1)以筆者參與河南抗洪搶險(xiǎn)與調(diào)研收集的資料為素材，將我國(guó)抗洪和救災(zāi)工作中存在的問(wèn)題歸結(jié)為：第一，應(yīng)急響應(yīng)不及時(shí)，危機(jī)來(lái)臨動(dòng)作遲；第二，水利設(shè)施短板多，周邊水庫(kù)推瀾波；第三，救助機(jī)制待完善，官員大局意識(shí)弱；第四，管理體制需完善，指揮最忌門外漢；第五，信息發(fā)布不及時(shí)，媒體宣傳不報(bào)憂。

(2)水利部強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施，對(duì)于實(shí)現(xiàn)暴雨預(yù)警和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)之間有機(jī)耦合進(jìn)而使預(yù)警與響應(yīng)機(jī)制有效銜接聯(lián)動(dòng)意義重大。鄭州“7·20”暴雨前后，氣象局不斷提高預(yù)警發(fā)布頻率與等級(jí)，作用不可低估。但將實(shí)測(cè)資料同預(yù)警信號(hào)相比較，發(fā)現(xiàn)氣象預(yù)測(cè)結(jié)果頗欠精度。進(jìn)一步列舉黃河流域與駐馬店“75·8”暴雨的氣象記錄進(jìn)行比較，鄭州“7·20”暴雨強(qiáng)度并不是極值，故不能完全將雨洪造成的重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失歸結(jié)于天災(zāi)。預(yù)報(bào)是“四預(yù)”之魂，抗洪亟需預(yù)報(bào)支撐，因此，必須通過(guò)科技攻關(guān)提高氣象預(yù)測(cè)水平，完善災(zāi)害敏感點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體系建設(shè)。

(3)針對(duì)問(wèn)題提出建議：第一，完善應(yīng)急管理體制，依法依規(guī)問(wèn)責(zé)追責(zé)；第二，慎重下?lián)芫葹?zāi)款，災(zāi)情核查為依據(jù)；第三，降低水庫(kù)汛限水位，完善防洪減災(zāi)工程；第四，搶險(xiǎn)須用新技術(shù)，力求減災(zāi)不貽誤；第五，應(yīng)體現(xiàn)彈性治水理念，給排洪多留順暢通道；第六，普及應(yīng)急處置技能，提高防災(zāi)避險(xiǎn)意識(shí)；第七，及時(shí)發(fā)布災(zāi)害信息，積極回應(yīng)社會(huì)關(guān)切；第八，加大科技攻關(guān)投入，強(qiáng)力支撐抗洪救災(zāi)。在已有研究基礎(chǔ)上，針對(duì)性提出了解決問(wèn)題的技術(shù)途徑。

(4)為轉(zhuǎn)變洪水期中小河流經(jīng)常決堤所造成的災(zāi)情加大、救災(zāi)被動(dòng)的局面，運(yùn)用清華大學(xué)“一種鋼筋混凝土預(yù)制板樁組合壩”專利技術(shù)，在原有堤防的迎水面，插入鋼筋混凝土預(yù)制板樁，提升加固中小河流堤防，以便在今后的防洪中減少災(zāi)情損失，變被動(dòng)為主動(dòng)。

(5)利用水中鐵船可構(gòu)建成浮船壩，根據(jù)彎道環(huán)流輸沙原理研發(fā)出變流促淤技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“高水變流促淤、低水挑流護(hù)岸”功能；再結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)異型板樁組合壩技術(shù)，形成“鋼結(jié)構(gòu)異型板樁 導(dǎo)流船”堵口新技術(shù)，亦即用長(zhǎng)臂打樁機(jī)將鋼結(jié)構(gòu)異型板樁構(gòu)件從口門兩端堤頭迎水面打入，搶筑裹頭后再沿堵口壩基線陸續(xù)交錯(cuò)打入異型板樁并加以焊連，同時(shí)順板樁背面填渣推進(jìn)，在鐵船變流技術(shù)配合下，即可封堵成功。

(6)為解決水災(zāi)時(shí)緊急轉(zhuǎn)移群眾的被動(dòng)狀況和財(cái)產(chǎn)的巨大損失，建議以“避水苑”工程形式改變傳統(tǒng)的單一模式，即采用上述鋼筋混凝土預(yù)制板樁組合壩專利技術(shù)，沿村邊按設(shè)計(jì)水位，修建工程穩(wěn)定性強(qiáng)的板樁組合壩，作為防護(hù)壩墻，路口設(shè)置“雙梁門式起吊閘門”及常見的防汛應(yīng)急擋門作為應(yīng)急門戶，并在村角修建多層的“避水閣”,在泵站動(dòng)力強(qiáng)排設(shè)施配合下，有效解決防洪避水自保問(wèn)題。

(7)為盡量減小對(duì)鄰近建筑物與村莊環(huán)境的影響，解決地下水位高的難題，采用變寬深開溝機(jī)與沉樁造基槽協(xié)同配合的新施工方法，對(duì)預(yù)制板樁組合壩墻進(jìn)行施工，尤其采用插拔自如的液壓式打樁設(shè)備將沖槽樁錘打入的沉樁造槽施工方法，使板樁端進(jìn)入土體密實(shí)層，擋水板樁陸續(xù)到位后，頂部現(xiàn)澆鋼筋混凝土冠梁，將組合壩澆筑成一體，如此施工具有工序簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、基礎(chǔ)較深、密閉性好、施工高效、成本低、外觀規(guī)則及便于同綠植方案結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)。

水利水電技術(shù)（中英文）

水利部《水利水電技術(shù)（中英文）》雜志是中國(guó)水利水電行業(yè)的綜合性技術(shù)期刊（月刊），為全國(guó)中文核心期刊，面向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行。本刊以介紹我國(guó)水資源的開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護(hù)，以及水利水電工程的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理和科學(xué)研究等方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)為主，同時(shí)也報(bào)道國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。期刊主要欄目有:水文水資源、水工建筑、工程施工、工程基礎(chǔ)、水力學(xué)、機(jī)電技術(shù)、泥沙研究、水環(huán)境與水生態(tài)、運(yùn)行管理、試驗(yàn)研究、工程地質(zhì)、金屬結(jié)構(gòu)、水利經(jīng)濟(jì)、水利規(guī)劃、防汛抗旱、建設(shè)管理、新能源、城市水利、農(nóng)村水利、水土保持、水庫(kù)移民、水利現(xiàn)代化、國(guó)際水利等。

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