摘 要:
以2021年7月河南抗洪搶險工作實踐為基礎(chǔ),對我國抗洪和救災(zāi)工作中普遍存在的問題進(jìn)行剖析,按照發(fā)現(xiàn)問題、指出問題、分析問題、解決問題的思路開展研究,提出解決相關(guān)問題的建議。結(jié)合已有研究成果,針對性地提出諸如降低水庫汛限水位、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)中變被動為主動;(2)利用鐵船變流促淤技術(shù),實現(xiàn)“高水變流促淤、低水挑流護(hù)岸”功能;(3)用長臂打樁機(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)交錯打入異型板樁并加以焊連,同時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”,在泵站動力強(qiáng)排下,解決防洪避水自保問題;(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)入土體密實層,此擋水板樁壩墻施工,具有工序簡單、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;堵口;暴雨;板樁組合;避水苑;浮船變流壩;
作者簡介:
張紅武(1958—),男,教授,國務(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,正高級工程師,黃河設(shè)計院生態(tài)院院長,領(lǐng)軍計劃博士研究生,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:
國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目(2016YFC0402500);
引用:
張紅武,李琳琪,付健,等.應(yīng)對特大暴雨的抗洪搶險存在問題與解決途徑: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號線五龍口停車場及其周邊區(qū)域發(fā)生嚴(yán)重積水現(xiàn)象,7月20日18時許,積水沖垮出入場線擋水墻進(jìn)入正線區(qū)間,造成鄭州地鐵5號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,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)入的重大險情。24日受河南省相關(guān)部門邀請,筆者火速趕到河堤潰口現(xiàn)場,參與封堵?lián)岆U后,又到衛(wèi)輝、鄭州災(zāi)區(qū)調(diào)研,同時,通過其他途徑,了解鶴壁、安陽等災(zāi)區(qū)情況?,F(xiàn)場看到當(dāng)?shù)卣c軍民全力搶險救災(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,有的捐了上千萬元;還親眼目睹了唐莊79歲高齡的吳金印書記堅持奮戰(zhàn)在救災(zāi)現(xiàn)場,組織的搶險隊不僅救助本鎮(zhèn)偏僻村莊村民,而且還為鳳泉區(qū)共產(chǎn)主義渠潰堤堵口無償提供石料。本文以筆者2021年7月份以來參與抗洪搶險與調(diào)研收集的資料為基礎(chǔ),分析我國抗洪和救災(zāi)工作中存在的問題,提出解決相關(guān)問題的建議,并有針對性地給出解決的技術(shù)方案。
1 已有研究基礎(chǔ)簡述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于防汛搶險十分重要,而且《防汛搶險技術(shù)》手冊及不少專著推薦了所建立的臨界粒徑公式。當(dāng)時還試圖運(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,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(可通過充水多少調(diào)整吃水深度),開往出險堤段上游,當(dāng)大水主流頂沖之時,船體將流速較大的上層水流導(dǎo)向河心,同時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,險情緩解,為搶險創(chuàng)造便利條件”。近年來,國家重點(diǎn)研發(fā)計劃專項“黃河下游河道與灘區(qū)治理研究”項目組(以下簡稱項目組)構(gòu)建的1∶1“潰堤封堵處置試驗平臺”,可以模擬實際河流潰決過程,又能在不同堵口搶險工況下開展大型堵口試驗,能為開展?jié)⒌谭舛卵芯刻峁┗A(chǔ)條件。此外,葛川、張羅號、仝華杰等結(jié)合搶險堵口場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。
項目組重視研發(fā)成果在應(yīng)急搶險中的運(yùn)用。例如,文獻(xiàn)[7]第3條研究結(jié)論:“研發(fā)出可通過空間調(diào)整構(gòu)件實現(xiàn)不同功能的治河與搶險新型結(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,能夠修建在河勢情況復(fù)雜的河段,解決控導(dǎo)河勢與防洪相協(xié)調(diào)問題,實現(xiàn)工廠化建壩,也能用于應(yīng)急搶險”。示范工程施工時,也力爭發(fā)揮鐵船的作用:“其實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)立即會得到改善,使本示范工程在水中進(jìn)占時無驚無險,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)項目,鋼筋混凝土灌注樁長28 m, 先后被評為黃委及全國文明工地,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的險情,不得不在未出險的透水樁壩迎水面拋護(hù)大量土工模袋,方使沖毀段的下游還余約500 m長的樁壩。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)傾倒的險情。對此,張紅武等發(fā)現(xiàn)管徑與透水率對局部沖深影響很大,建立了計算公式;侯琳等進(jìn)一步剖析位移對透水樁結(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算方法,提出可通過材料彈性模量的比值確定允許位移值的大小,通過對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、壁厚等條件對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的綜合影響,解釋了東安透水樁壩出險的原因,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。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250.0 mm則稱為特大暴雨。按照上述中國氣象局的規(guī)定,說明鄭州“7·20” 暴雨和隨即而來的新鄉(xiāng)降雨無疑屬于特大暴雨。
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,這場特大暴雨確實被警示了,氣象局作用不可低估。災(zāi)后發(fā)現(xiàn),這場雨洪在城區(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啟動緊急預(yù)案,水庫提前泄洪,采取關(guān)閉隧洞等措施,要求地鐵停止運(yùn)營、人們停課停工,跟防疫一樣要求“非必要不出門”,但是由于暴雨等級過高,雨洪災(zāi)害損失仍然產(chǎn)生。
2.2 氣象預(yù)報的精度不足
一方面,相關(guān)部門沒有啟動緊急預(yù)案,另一方面,仔細(xì)將實測資料同紅色預(yù)警信號“預(yù)計未來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)對之策。而7月20日下午4點(diǎn)多的預(yù)報,定量上又偏小不少,緊接著的1 h降雨量急速超過所預(yù)測的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月降雨過程見圖1)。7月21日新鄉(xiāng)市有74個站點(diǎn)出現(xiàn)了降雨量大于250 mm的特大暴雨(20日有55個站點(diǎn)),有58個站點(diǎn)降雨量大于300 mm, 有22個站點(diǎn)降雨量大于450 mm, 有11個站點(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)報道:“7月21日晚市區(qū)牧野站2 h降水267.4 mm, 超過鄭州‘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)威解讀時基本沒有涉及新鄉(xiāng),特別是對22—23日預(yù)報稱“河南中西部小到中雨”,對新鄉(xiāng)周圍降雨更是只字未提。說明根據(jù)目前的氣象預(yù)報水平,特大暴雨發(fā)生之前的預(yù)報精度是不足的。
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)中國氣象局7月21日權(quán)威解讀:“鄭州氣象觀測站最大小時降雨量達(dá)201.9 mm (20日16:00—17:00),突破中國大陸小時降雨量歷史極值”。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。上述兩例說明,鄭州這次最大小時降雨量還沒達(dá)到極值狀態(tài)。
根據(jù)實測資料,對暴雨最大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)時世界最高紀(jì)錄782 mm);再對暴雨最大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,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,只不過是按照現(xiàn)代學(xué)科知識給出的調(diào)查值)。正因為如此,不能將這次雨洪造成的重大人員傷亡和財產(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日直至鄭州氣象臺當(dāng)天第五次發(fā)布“暴雨紅色預(yù)警”,主城區(qū)確實有大暴雨,但都還能正?;顒?,其中一位學(xué)者下午兩點(diǎn)多從未來路回到河南省社科院家屬院,他接近5點(diǎn)時竟撐傘到文化路上趟著“已至腿肚”的水看景,根本想不到這場暴雨將帶給鄭州多大的悲劇。
3 抗洪救災(zāi)存在的問題在實地調(diào)研時群眾反映,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,但這場沒有1963年洪水量級大的洪水,卻帶來了比那場洪水更大的災(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,筆者同國家發(fā)展改革委、水利部、國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)將我國抗洪救災(zāi)中帶有普遍性的問題歸納如下:
(1)應(yīng)急響應(yīng)不及時,危機(jī)來臨動作遲。
在突如其來的暴雨災(zāi)害面前,政府及其相關(guān)部門手忙腳亂,應(yīng)急救援行動遲緩,危機(jī)處置錯失良機(jī)。以鄭州“7·20”特大暴雨為例,20日11:50鄭州氣象臺第四次發(fā)布最高級別的“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”“請自覺遠(yuǎn)離危險地區(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防汛Ⅰ級響應(yīng),當(dāng)時已經(jīng)是順街行洪、四面成災(zāi),政府還未形成應(yīng)對之策;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)歷局部特大暴雨過程,請市民無事盡量減少外出,注意做好自我安全預(yù)防。”對于廣大缺乏避險意識的公眾,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救援被動。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、倉庫狀況最慘。
(2)水利設(shè)施短板多,周邊水庫推瀾波。
我國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,7月20日周邊水庫擔(dān)心潰壩而倉促泄洪,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)重時多座水庫為自保泄洪,同樣加重了水災(zāi)。這即說明特大暴雨是致災(zāi)主因,而周邊水庫泄洪使洪災(zāi)疊加,也是加重水災(zāi)的次因。其實,山西省之后發(fā)生洪災(zāi),也同上游水庫泄洪導(dǎo)致河道排洪能力無法承受有關(guān)。
(3)救助機(jī)制待完善,官員大局意識弱。
河堤決口封堵處置應(yīng)爭分奪秒,而某河堤潰口時即使在設(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,再動用多架次直升飛機(jī)吊投集裝箱,聲勢頗為浩大,導(dǎo)致錯過最佳封堵時機(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)過重災(zāi)情后,才在口門對岸調(diào)集石料搶堵,耗百余小時,到水勢全落去后才“合龍”,此時附近還有堆積如山的石料,如此救災(zāi)既無視堵口耗費(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,更不考慮國家財政壓力。這種現(xiàn)象跟我國水災(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)會越多”之勢。遭災(zāi)后除救災(zāi)時國務(wù)院動用中央財政預(yù)備費(fèi)和財政部、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)防汛抗旱投入與財力狀況等相關(guān)因素商定后撥付,且國家發(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,而今在防汛搶險戰(zhàn)場上,水利部門成為配角,有干部看出問題后,為避責(zé)仍唯上而不唯實,甚至以“行政首長負(fù)責(zé)制”為由不作為。加上有抗洪搶險經(jīng)驗的領(lǐng)導(dǎo)干部和技術(shù)人員越來越少,抗洪搶險工作更為被動。指揮人如缺少專業(yè)知識,必然犯錯。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)即將漫溢的險情后,動用已經(jīng)到場的大量軍民與設(shè)備,搶加子堤(迎水坡用土袋、擋板應(yīng)對,背后倒土筑埝),完全可以做到水漲堤高,安全錯峰,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)致更多水長驅(qū)直入而大增堵口難度(見圖2);開始堵口時不呈“分兵合擊、兩面對進(jìn)”之勢;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)場推進(jìn)幾輛卡車后,使對面堤頭坍塌、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)對岸堤頭實難奏效;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時,又發(fā)現(xiàn)施工者正在犯“堤旁鏟土”“將‘養(yǎng)水盆’中水鏟出”等常識性錯誤。
圖2 堵口現(xiàn)場暴露出不少問題
(5)信息發(fā)布不及時,媒體宣傳不報憂。
抗洪救災(zāi)期間應(yīng)按相關(guān)法律法規(guī),做到信息公開,滾動通報汛情災(zāi)情,通過媒體宣傳避險方案,回應(yīng)社會關(guān)切問題。而現(xiàn)實中,搶險用工用料因存在當(dāng)?shù)財偱珊屯鈦砭璜I(xiàn)而不如實統(tǒng)計,對于堵口用時也不便多講(以某河堤堵口合龍為例,中青報報道消防救援支隊經(jīng)近105 h連續(xù)作戰(zhàn),中國軍網(wǎng)報道武警河南總隊機(jī)動支隊官兵等經(jīng)6天5夜鏖戰(zhàn),而當(dāng)?shù)厝請蠓Q“經(jīng)過60多個小時爭分奪秒、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)所報遇難人數(shù)少甚至為零,很不可信。本人在某市多次提此問題都無人回答,在災(zāi)情嚴(yán)重關(guān)頭,不少警力和民兵被派在搶險路上以防“小報記者”為名多層設(shè)崗,實為封鎖消息。直到8月2日下午,在河南省政府新聞發(fā)布會才突然通報有10多人遇難和失蹤,導(dǎo)致人們對遲來的數(shù)據(jù)仍難以置信。
4 針對性建議針對抗洪救災(zāi)暴露的問題,提出如下建議:
(1)完善應(yīng)急管理體制,依法依規(guī)問責(zé)追責(zé)。
《中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對法》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)警即時啟動相應(yīng)等級響應(yīng),各級防汛指揮部迅速進(jìn)入戰(zhàn)時狀態(tài),果斷停工停學(xué)停業(yè)停運(yùn),對城市地鐵、隧道、地下工程等易澇區(qū)段及時封路,逐個風(fēng)險點(diǎn)派出熟悉情況的內(nèi)行干部靠前指揮;四是對抗洪搶險中存在失職瀆職的人員,應(yīng)依法依規(guī)予以問責(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)急搶險專家以及社會力量參與的災(zāi)情調(diào)查組,總結(jié)災(zāi)害應(yīng)對經(jīng)驗教訓(xùn),提出防災(zāi)減災(zāi)改進(jìn)措施,全面客觀公正地核查評估災(zāi)害損失,作為國家救災(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。而對顧全大局、全方位采取措施搶險救援、及時轉(zhuǎn)移群眾、及早除險、把水災(zāi)損失降至最低的部門和人員,應(yīng)大力給予資金獎勵。
(3)降低水庫汛限水位,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實際上已不適應(yīng)當(dāng)今防洪需要,需高標(biāo)準(zhǔn)加固或提升改造,將水庫主功能調(diào)整成防洪,通過技術(shù)論證降低汛限水位,增大防洪庫容,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。平時棄水儲存至湖池,在主汛期到來前騰空庫容,務(wù)必注意同下游河道洪水錯峰,湖池必要時也盡量清空便于儲蓄雨洪。對于鄭州、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)將桃花峪水庫這個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)搶險須用新技術(shù),力求減災(zāi)不貽誤。
汛期對于尚未經(jīng)過洪水浸泡的新堤或者水位已超過警戒水位的堤段,要專人負(fù)責(zé),晝夜巡查。重點(diǎn)檢查大堤有無裂縫、沖刷、坍塌、滑坡、塌坑等險情發(fā)生;堤壩背水坡有無散浸、滲渾水,坡腳附近有無積水坑塘和冒水、涌沙、流土現(xiàn)象;迎水坡護(hù)砌工程有無裂縫、沉陷、損壞、脫坡、崩塌等問題;沿堤閘涵與堤壩的結(jié)合部有無裂縫、位移、滑動、漏水、不均勻沉陷等跡象;土石壩有無變形、滲漏、裂縫、坍塌等險情發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)重大險情要立即采取搶護(hù)措施,決不能有絲毫疏忽。堵口時機(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已晚。其實,南方常見的堵口教訓(xùn)也同樣深刻。為此,建議推廣國家重點(diǎn)計劃研發(fā)項目(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。
全國各地都爭先恐后投入水治理項目,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,在避免借機(jī)大拆大建的前提下,通過河道疏通和升級改造,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)施對雨洪的阻水影響。
(6)普及應(yīng)急處置技能,提高防災(zāi)避險意識。
我國是自然災(zāi)害多發(fā)的國家,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)對方法和技能,普及搶險知識,了解應(yīng)對特大洪水的緊急避險預(yù)案,變危機(jī)時刻的被動防御為主動參與,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,普及避險救援知識非常重要。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)意識就會第一時間報信報警,即可將救援時間明顯提前;再如,正因擁堵在京廣路隧道的某市民經(jīng)歷過北京“7·21”暴雨事件而有了避險意識,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)及時發(fā)布災(zāi)害信息,積極回應(yīng)社會關(guān)切。
汛期應(yīng)加強(qiáng)宣傳,主要是落實責(zé)任,引導(dǎo)公民增強(qiáng)危機(jī)意識;重大洪澇災(zāi)害來臨時,尤其是最高級別的預(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,政府要通過新聞發(fā)布會,權(quán)威、及時、滾動發(fā)布災(zāi)情、人員傷亡信息、政府應(yīng)對措施以及搶險救災(zāi)情況,營造積極搶險救災(zāi)的輿論氛圍,回應(yīng)社會關(guān)切,穩(wěn)定社會秩序。
(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、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”的“四預(yù)”建設(shè),對于實現(xiàn)暴雨預(yù)警和災(zāi)害風(fēng)險之間有機(jī)耦合,進(jìn)而使預(yù)警與響應(yīng)機(jī)制有效銜接聯(lián)動意義重大。近年來各地建設(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)無疑也應(yīng)納入其中,其實只要密切監(jiān)測雨情水情,反復(fù)查看各風(fēng)險點(diǎn)監(jiān)控圖像,即能及早發(fā)現(xiàn)風(fēng)險苗頭,避免人員傷亡。河南這次并沒能通過數(shù)字賦能的“城市大腦”應(yīng)對災(zāi)害。豈不知在監(jiān)測數(shù)據(jù)、預(yù)測模型、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)報往往是事后解讀有力度,預(yù)測結(jié)果欠精度,導(dǎo)致人們常把氣象臺預(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)報是“四預(yù)”之魂,抗洪亟需技術(shù)支撐,因此,建議通過科技攻關(guān)提高氣象預(yù)測水平,完善災(zāi)害敏感點(diǎn)實時監(jiān)測體系建設(shè),強(qiáng)化預(yù)警響應(yīng)能力,同時建議加強(qiáng)搶險關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),加大高效堵口技術(shù)的推廣力度。
5 推廣抗洪搶險實用新技術(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)
項目組購置5只長13.5 m鐵船,在2021年5—7月黃河下游流量增大之時(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。同時在現(xiàn)場不同地點(diǎn)開展了鐵船變流促淤及搶險中基礎(chǔ)加固加深、背后穩(wěn)定加固試驗,長度分別為50 m、180 m、185 m(不計淤灘工程),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)對于多沙河流護(hù)岸、高效堵口頗有適用價值。首先把幾只鐵船散開布置,相距20 m(相當(dāng)于船長的1.5倍左右),小水時下挑角度約45°,在鋼結(jié)構(gòu)異型板樁護(hù)岸上焊接一個平置鋼環(huán),將設(shè)置在船尾的立軸套在一起(立軸長度根據(jù)洪水漲落幅度確定,黃河下游一般1~2 m),大水時上浮,小水時下沉,即成浮船壩。在位于河內(nèi)的船頭上設(shè)置一個平置的滑輪,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、船頭相對應(yīng)焊接兩個鋼環(huán),以便通過纜繩固定船體(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)留長度,以便船能隨水位漲落而相應(yīng)升降。一般在水流頂沖時船向下游的夾角小于45°(最小為30°,對于中小河流,該角度與船長可以相應(yīng)變小),自然使船壩對主流的阻力有所減少,此時船體將流速較大的上層水流導(dǎo)向河心,同時根據(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)水流對船體的沖力減少時,船向下游的夾角變大,將水流導(dǎo)向河心的作用加大,水位較低時船體下沉,尤其小水時船體落在河床上,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,能夠在各種隨勢而筑的岸邊,完成護(hù)岸防沖任務(wù),同時與時緩時急的河水自然構(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”試驗現(xiàn)場
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300 mm×300 mm的H型鋼的16 m長鋼管(管徑大于356 mm, 為便于打樁,可切成尖),制作成為異型板樁,作為堵口搶險必備構(gòu)件,若口門現(xiàn)場兩側(cè)多焊有H型鋼,則堵口進(jìn)占會更加高效。先從口門兩端堤頭迎水面開始,采用長臂液壓打樁機(jī)將該板樁打入,其背后的水流狀態(tài)會立即得到改善,迅速按約0.5 m的間距,將其它長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,迅速采用H型鋼將頂部焊牢,迎流面以鐵船作為平臺,在水面以上不遠(yuǎn)處加焊一道槽鋼(在自動焊接設(shè)備配合下更容易實現(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用的鐵船,需用岸邊的電動卷揚(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確保搶險安全。此外,對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巧用人工環(huán)流,用于施工導(dǎo)流,也可對于沖刷嚴(yán)重的土質(zhì),通過貼近異型板樁每隔1~2 m再打入同長度鋼管樁(盡量錯開已打入構(gòu)件的鋼管樁對應(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,還能通過對船底設(shè)置活動性支架處置,成為液壓打樁機(jī)施工平臺,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)該盡量通過涵閘進(jìn)行必要的調(diào)控。為改變這種現(xiàn)狀,2020年底通過調(diào)研與分析認(rèn)為:“若利用國家重點(diǎn)研發(fā)計劃專項推出的具有工程結(jié)構(gòu)堅固、施工便易、不搶險等優(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個重點(diǎn)垸1 216 km一線堤防及8個重要一般垸堤防……”。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)中變被動為主動。
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)村相對于大城市,暴雨來得更加猝不及防。一旦出現(xiàn)大的洪災(zāi),會出現(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)移群眾財產(chǎn)損失大”的消息。即便救援隊趕到,一般村莊都缺乏可作為緊急避險的高地勢場所,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),也缺乏地勢較高的避險場所。洪水發(fā)生后,7月26日大量群眾面對個人財產(chǎn)損失嚴(yán)重的情況卻無可奈何。
經(jīng)過研究認(rèn)為,對于所建樓房質(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,平時打開來滿足交通需要,成為村莊應(yīng)急門戶,并備用多臺柴油發(fā)電機(jī)和設(shè)置排水泵站,特大暴雨來臨需要應(yīng)急時,在動力強(qiáng)排設(shè)施配合下,就不難解決防洪避水自保問題。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)過沖刷與穩(wěn)定計算,要求用長為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咬合,作為滑道與滑板,均留有缺口,組合成一個菱形,便于注入灌漿料,起到密封作用,形成相對整體的結(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,對鄰近建筑物及周圍環(huán)境的有害影響小,樁長和直徑可按設(shè)計要求變化調(diào)整,尤其板樁端可進(jìn)入土體密實層等,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)景觀工程實施。如此擋水板樁壩墻,具有工序簡單、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個應(yīng)急擋門采用筆者研發(fā)的“雙梁門式起吊閘門”,平時開啟時閘門被裝飾的牌樓所隱蔽。下方路面逐漸升高35 cm對車輛起到減速作用,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)急時下落關(guān)閉后已滿足村莊防洪需要,平時備用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兩側(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,通過比選認(rèn)為設(shè)置防汛應(yīng)急擋門較為實用(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)急時安裝方便、投資較小,能有效阻擋洪水進(jìn)村,必要時能夠采用簡單技術(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與調(diào)研收集的資料為素材,將我國抗洪和救災(zāi)工作中存在的問題歸結(jié)為:第一,應(yīng)急響應(yīng)不及時,危機(jī)來臨動作遲;第二,水利設(shè)施短板多,周邊水庫推瀾波;第三,救助機(jī)制待完善,官員大局意識弱;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,媒體宣傳不報憂。
(2)水利部強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施,對于實現(xiàn)暴雨預(yù)警和災(zāi)害風(fēng)險之間有機(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,作用不可低估。但將實測資料同預(yù)警信號相比較,發(fā)現(xiàn)氣象預(yù)測結(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產(chǎn)損失歸結(jié)于天災(zāi)。預(yù)報是“四預(yù)”之魂,抗洪亟需預(yù)報支撐,因此,必須通過科技攻關(guān)提高氣象預(yù)測水平,完善災(zāi)害敏感點(diǎn)實時監(jiān)測體系建設(shè)。
(3)針對問題提出建議:第一,完善應(yīng)急管理體制,依法依規(guī)問責(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,降低水庫汛限水位,完善防洪減災(zāi)工程;第四,搶險須用新技術(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)避險意識;第七,及時發(fā)布災(zāi)害信息,積極回應(yīng)社會關(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,針對性提出了解決問題的技術(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,變被動為主動。
(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)交錯打入異型板樁并加以焊連,同時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)時緊急轉(zhuǎn)移群眾的被動狀況和財產(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”,在泵站動力強(qiáng)排設(shè)施配合下,有效解決防洪避水自保問題。
(7)為盡量減小對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)》雜志是中國水利水電行業(yè)的綜合性技術(shù)期刊(月刊),為全國中文核心期刊,面向國內(nèi)外公開發(fā)行。本刊以介紹我國水資源的開發(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、設(shè)計、施工、運(yùn)行管理和科學(xué)研究等方面的技術(shù)經(jīng)驗為主,同時也報道國外的先進(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、水庫移民、水利現(xiàn)代化、國際水利等。
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