
堰塞湖應急處理技術
堰塞湖應急處理的基本原則是在較短的時間內(nèi),最大可能的降低和排出堰塞 湖內(nèi)攔蓄的大量河水,保證堰塞湖的穩(wěn)定與安全,保證抗震救災工作的正常順利 進行,為下一步災后重建工作的開展提供基本保證。
1.基本原則
對于地震導致的堰塞湖,由于蓄水可能會引發(fā)堆積體上游淹沒或潰決,產(chǎn)生 二次災害,因此在及時做好堰塞湖安全檢查的基礎上,最大可能的降低堆積體前 積水,以保證堆積體不潰決為原則,在保證堰塞湖不會產(chǎn)生次生災害的條件下, 再考慮綜合治理措施。
2.現(xiàn)場應急檢查
(1)首先對造成堰塞湖的滑坡堆積體進行初步分析,包括堆積體的材料類
型、顆粒組成、堆積規(guī)模、透水特征以及可能的攔蓄水量等。
(2)初步判斷堆積體的安全穩(wěn)定性,包括堆積體的抗滑穩(wěn)定性和滲透破壞 可能性,并判斷潰決風險及可能造成的損失。
(3)結(jié)合短期降雨預報,判斷近期可能的來水量,進行基本的洪水過程評 估。
(4)綜合上述基本判斷,確定堆積體短期內(nèi)的整體穩(wěn)定性,確定應急治理 方案。如果能夠保證堆積體的近期穩(wěn)定性,則近期可以進行以降低水位為主的臨 時保壩措施,否則應及時疏通堆積體,放空蓄水,避免二次災害的發(fā)生。
3.應急處理技術
對于高危型堰塞湖,應急治理的基本方式包括:
(1)對于交通條件便利、易于機械化施工的堰塞湖,調(diào)動機械設備進場, 通過爆破和機械施工等手段,開挖臨時溢洪道或排水涵管(洞)降低湖內(nèi)河水, 或采用水泵抽排或倒虹吸的方式來降低湖內(nèi)河水。
(2)對于地形條件差、環(huán)境惡劣、交通極其不便、人跡罕至的堰塞湖,由 于不具備大型
機械作業(yè)條件,難以調(diào)動必要的大型、重型機械設備進場以及實施 大規(guī)模的爆破處理,可考慮一些輕型、便攜的小設備進行鉆孔和小批量多次爆破、 配合人工作業(yè)的方式,從而實現(xiàn)有效降水或可控性潰決,減輕湖水驟潰導致的洪 災。主要形式包括:
○1 人工開挖修建臨時溢洪通道,降低水位;
○2 在人工開挖困難的條件下,采用小批量多次爆破的方法在堰頂炸開一個口 子,以滿足河水下泄的要求;
○3 在電力條件不滿足的條件下,采用倒虹吸的方式或發(fā)電機等設備,抽排堰 塞湖內(nèi)河水,降低湖區(qū)淹沒范圍或滑坡壩潰決的可能;
(3)進行監(jiān)測預警,在所有工程應急措施難以實施,滑坡壩出現(xiàn)險情的情 況下,及時通知上下游人員撤離,保障人民生命的安全。
(三)堰塞湖潰決風險分析
1.建立監(jiān)測系統(tǒng)
(1)監(jiān)測系統(tǒng) 為確切掌握堰塞湖水位變化、崩坍區(qū)實際土體變形及孔隙水壓分布狀況,提
供實時信息作為安全或警戒的參考;由專人每日量測兩次水位予以記錄,持續(xù)監(jiān)
測水位。監(jiān)測雨量,評估區(qū)域之降雨情形。在坡地地層滑動監(jiān)測方面,進行自動 測傾系統(tǒng)、震動系統(tǒng)、孔隙水壓監(jiān)測、水位觀測系統(tǒng)及自動化網(wǎng)站工程等,埋設 孔隙水壓計及自動測傾管,以量測該區(qū)之孔隙水壓及坡地地層滑動監(jiān)測。
(2)監(jiān)視系統(tǒng) 鑒于區(qū)域廣大,人力監(jiān)測困難,應實施緊急通報系統(tǒng),于堰塞湖上、中、下
游各設置動態(tài)監(jiān)視攝影機,全天候即時監(jiān)測水位變化、溢流情形、地形地貌變化, 利用微波器材傳送聲音及影像,至緊急應變處理中心,隨時掌握崩塌地上下游河 道狀況。
(3)警報系統(tǒng) 利用無線電波或數(shù)據(jù)專線傳遞至堰塞湖下游各警報站以語音現(xiàn)場麥克風廣
播,預先警告下游群眾堰塞湖即將泄洪。
(4)攔砂壩的建置及崩塌地防止處理 為攔蓄土砂、緩和坡降并安定兩側(cè)邊坡,以減緩土石對下游河道之沖擊,于
崩積土堆積區(qū)下游河道興建三座透水壩消能,并辦理邊坡植生復舊。
(5)擬定災害緊急應變計劃 為緊急救災需要,成立緊急應變小組,擬定搶險疏散計劃,除與下游單位建
立緊急通報、聯(lián)系及疏散通報系統(tǒng)、潰壩前后戒備措施及防災措施外,在下游警 戒區(qū)域建立警告及禁止標語,以防范災害發(fā)生。
2.基本信息收集
(1)上游天氣監(jiān)測與降雨預報 上游天氣監(jiān)測與降雨預報對堰塞湖的險情處理非常重要,據(jù)此可以預測堰塞
湖的入湖流量及湖水位的上升速度與幅度。通常采用的依據(jù):
○1 地面雨量站。在地面設置雨量計連續(xù)監(jiān)測所在位置的降雨量,觀測人員每 日定時采集數(shù)值。有的雨量計可連續(xù)自動記錄,或可將降雨量用無線通訊裝置自 動發(fā)報到中心站。
○2 雷達雨量站。根據(jù)空中雨滴、云團中水汽凝結(jié)物對雷達發(fā)射的電磁波的反 射強度來測量降雨中心位置、強度、移動速度等。
○3 衛(wèi)星監(jiān)測。在氣象衛(wèi)星上裝有可見光和紅外及微波輻射儀器,從而可以得 到衛(wèi)星云圖。根據(jù)云圖的連續(xù)變化了解氣旋、降雨和暴雨云團等天氣系統(tǒng)的演變 情況。
(2)堰塞湖庫水位監(jiān)測預報 指派專業(yè)技術人員對堰塞湖水位變化,包括水位上漲速度、水位距壩頂高度、
水深、是否發(fā)生溢流等進行全天候監(jiān)測,并每間隔 2 小時報告一次。若發(fā)生溢流, 則應加密監(jiān)測次數(shù),并及時報警。
(3)堰塞湖壩體的變形監(jiān)測預報 指派專業(yè)技術人員沿堰塞湖(順河方向)設置簡易(木樁)變形觀測點,對
壩體變形進行監(jiān)測,并觀測壩體是否有沉陷?觀測壩體是否有裂縫?用尺子測量 裂縫寬度是否變化、裂縫是否擴展?降雨的時候加密觀測。并每間隔 2 小時報告 一次。若壩體變形加速,則應加密監(jiān)測次數(shù),并及時報警。
(4)壩體滲流、管涌監(jiān)測預報 指派專業(yè)技術人員進行堰塞湖壩體下游壩面是否產(chǎn)生滲流?是否發(fā)生管涌、
壩面滲出水流是否混濁?下游壩面是否發(fā)生局部跨塌,跨塌的規(guī)模及位置?一旦 發(fā)生管涌或大面積跨塌應及時上報。
3.穩(wěn)定和潰壩風險分析
(1)安全性分析:包括抗滑穩(wěn)定性分析、滲透穩(wěn)定性分析、潰決形式分析。 通過評估,確定堰塞湖的安全性和潰決形式,為進一步的潰壩風險分析提供依據(jù)。
(2)潰決風險分析:在對滑坡體及堰塞湖基本情況進行調(diào)查的基礎上,根 據(jù)潰決發(fā)生的三個基本條件,壩體本身的穩(wěn)定性、區(qū)域的來水特性和外力作用對 壩體穩(wěn)定的影響如可能發(fā)生的余震等,進行潰壩洪水風險分析,運用模型快速評 估潰決后可能影響的范圍和淹沒
區(qū)內(nèi)的最大淹沒水深。
4.預警和警報的發(fā)布
警報的發(fā)布應按照防汛應急預案的規(guī)定,根據(jù)事件可能造成危害的程度,由 不同級別的行政主管部門分別發(fā)布相應等級的警報。
(四)堰塞湖潰決臨災預案
堰塞湖避災要從發(fā)現(xiàn)堰塞湖可能發(fā)生潰決前兆之時做起,做到有備無患。盡 早制定臨災預案,臨災預案包括以下幾方面的內(nèi)容:
1.堰塞湖次生災害應急預案的宣傳
堰塞湖臨災預案制定后,要及時向可能危害范圍的群眾宣傳普及,通過分發(fā) 資料、張榜公布、利用廣播介紹堰塞湖災害防治基本知識等形式,增強群眾災害
防御知識,提高自救能力,并積極主動配合相關災害防治工作,確保搶險救災工 作有序展開,確保人民群眾生命財產(chǎn)安全。
2.堰塞湖災害應急防范“明白卡”
根據(jù)已確定的堰塞湖災害點,由政府部門填制簡易的卡片,統(tǒng)稱為“明白 卡”,將堰塞湖災害的基本信息,危害人員及財產(chǎn),預警和撤離方式,以及政府 責任人等。落實到鄉(xiāng)(鎮(zhèn))長和村委會主任以及受災害隱患點威脅的村民。
3.預先選定臨時避災場地
在堰塞湖潰決危險區(qū)之外選擇一處或幾處安全場地,作為避災的臨時用地。 要注意避災場地的穩(wěn)定性和安全。
4.預先選定撤離路線、規(guī)定預警信號
通過實地踏勘選擇好撤離路線,撤離路線要盡量少穿越危險區(qū),沿山脊展 布的道路比沿山谷展布的道路更安全。事先約定好撤離信號(如廣播、敲鑼、擊 鼓、吹號、發(fā)信號彈等),同時還要規(guī)定信號管制辦法,以免誤發(fā)信號造成混亂。
5.落實公布責任人
要事先落實并公布堰塞湖潰決災害防災避災總負責人,以及疏散撤離、救護 搶險、生活保障等各項具體工作的負責人。通過村民大會、有線廣播等辦法,對 擬訂的避災措施進行廣泛宣傳,做到家喻戶曉。
6.預先做好必要的物資儲備
應做好避災場臨時住所搭建的準備工作,使群眾在避災過程中擁有基本的生 活條件。群眾的財產(chǎn)和生活用品也應提前做好轉(zhuǎn)移到避災場工作,交通工具、通 訊器材、雨具和常用藥品等,也應根據(jù)具體情況提前做好準備。
(五)堰塞湖綜合治理
由于堵江滑坡壩本身的成因機制、滑體形態(tài)復雜多樣,滑坡體內(nèi)的物質(zhì)組成、 粒度成分、結(jié)構(gòu)特征等差異很大,因此導致堵江滑坡壩不同部位的物理力學性質(zhì) 具有較大的差異性和不均一性。堵江滑坡壩雖與人工土石壩有許多相似之處,但 由于堵江滑坡壩是在外部誘發(fā)因素作用下產(chǎn)生的滑坡崩塌堵塞江河而成,其上下 游壩坡一般較人工土石壩要緩,撒開范
圍也更大。
針對滑坡堵江壩的主要工程地質(zhì)問題,在進行工程綜合治理時,應首先進行 防洪標準復核、結(jié)構(gòu)安全評價、滲流安全評價和抗震安全復核等幾個方面的分析, 以滿足堰塞湖工程管理的需要。