2021年7月卫河浚县彭村堤防堵口的启示

2021-09-22 15:12耿明全
人民黄河 2021年9期
关键词:决口堤防钢筋

摘 要:2021年7月17日至23日,新乡、鹤壁等地遭遇历史最大降雨过程,造成卫河浚县彭村堤防决口。在地方行政首长领导下,当地军民、中国安能集团救援队和技术专家组团结协作,利用现代化装备和钢筋笼、大块石、铅丝网石子袋笼和满载石料的卡车等材料奋力抢险堵口,历经初次合龙失败和后期方案修正,成功堵复,既体现了现代化大型装备、现场应急抢险方案与技术、完善的防汛责任制及抢险组织的有效性,也暴露了中小河流堤防标准低、决口概率大、现场抢险条件恶劣、缺乏高效可靠的抢险技术和手段等问题。

关键词:堤防决口;堵口抢险;卫河;2021年

中图分类号:TV871.3

文献标志码:A

doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2021.09.011

引用格式:耿明全.2021年7月卫河浚县彭村堤防堵口的启示[J].人民黄河,2021,43(9):59-63.

Inspiration of Dike Closure in Weihe River of Pengcun, Xunxian in July 2021

GENG Mingquan

(Henan Yellow River Administration Bureau, Zhengzhou 450003, China)

Abstract: From July 17 to 23 of 2021, Xinxiang, Hebi and other places experienced the heaviest rainfall in history, resulting in the breach of the Weihe River dike in Pengcun, Xunxian County. Under the leadership of the local government, the local military and civilians, the rescue team of China Anneng Group and the technical expert group cooperated with each other. They used modern advanced equipment and stones, steel bar mesh cage, lead-wire mesh pebble bag and trucks loaded with stones,struggling against dike breaches. After the first closure failure and scheme correction, the breach was plugged up successfully, reflecting the effectiveness of large modern equipment, on-site emergency rescue plan and technology, perfect responsibility system for flood control and emergency rescue organization, but also exposing problems such as low flood control standard of small and medium-sized river dikes, high probability of breach, poor conditions of on-site rescue, and lack of efficient and reliable rescue technology and means.

Key words: dike breaches; emergency rescue for dike breaches; Weihe River; year of 2021

2021年7月22日21時左右,卫河浚县彭村段北侧大堤出现决口,历时几个昼夜奋力抢险,于7月26日凌晨2时27分堵口合龙成功。笔者作为黄河水利委员会派出的抢险专家组组长于7月25日下午赶到抢险现场,参加了彭村堤防堵口的后半程,根据现场情况和抢险进展进行思考和总结。

1 险情和灾情

2021年7月17日至23日,新乡、鹤壁等地遭遇历史最大降雨过程,鹤壁市出现短时强降雨,全市累计平均降雨量613 mm,为有记录以来的最大值。鹤壁市及周边地区河水暴涨,加上上游水库泄洪,导致河道水位持续上涨,其中卫河发生超保证洪水,河堤长时间浸泡在洪水中,造成薄弱堤段出现决口险情。22日17时,巡查人员在卫河左堤、浚县新镇镇彭村西南200 m北侧大堤发现一处穿堤涵洞漏水险情,21时左右堤防发生坍塌溃决,决口宽度约为3 m(见图1)。决口洪水侵袭附近村庄和田地,涉及小河、新镇16个村,2万余人,严重威胁人民群众生命财产安全。

险情发生后,地方行政首长立即成立抢险指挥部,立足于“堤坝迅速修复、人员确保安全”,鹤壁市防办紧急征集载重汽车400多辆运输防汛砂石料,鹤壁市城管局、交警大队等有关部门组织抢通防汛道路,解放军及武警官兵、消防救援队员等1 500多人以及鹤壁干部群众及志愿者2 000多人相继投入抢险战斗中。指挥部迅速组织转移受灾群众,至23日已转移22 157人,没有发生人员伤亡;组织人员、设备全力抢护大堤,有效延缓了决口的迅速扩大。卫河堤防在5 m/s流速水流冲击下,至23日决口被冲蚀、扩大至长约30 m、深约16 m,决口最大时口门宽度达40 m。

2 堵口抢险实施情况

2.1 初期抢险情况

堵口抢险地点位于河南浚县新镇镇彭村西南200 m的卫河左堤上(见图1)。口门西岸上游侧通过500 m长的堤顶道路与S219省道相连,是抢险材料、机械、人员的主要运输通道;口门东岸下游侧堤顶连接的交通道路离口门很远,较近的村庄道路因村庄进水被淹而不能使用。决口河段卫河堤防顶宽7 m,土质堤顶,正常情况下堤顶可以并行农用机动车。当地政府组织力量抢修夯实、拓宽西岸堤顶道路500多m,保障运输物料。受此地形限制,抢险人员只能单侧进占堵口作业。

在决口初期,附近青壮年劳力在当地领导的组织下,主要是利用装土编织袋、装土吨袋等进行抛填,延缓口门扩大,甚至将满载石块的重型卡车推入决口(见图2),试图堵塞决口。7月23日16—22时,解放军紧急抽调精干力量165人,加上武警部队官兵和中国安能集团抢险救援公司168人,携带冲锋舟、重型挖掘机、推土机、“救援航母”(大型水上运输机动平台)、无人机、照明设备、钢管、钢筋笼等40台(套)大型装备和材料相继赶到决口地点。

按照制定的“堤面拓宽、裹头加固、立堵合龙、防渗闭气”的处置方法[1],解放军和武警官兵装沙袋、扎钢筋笼,在近千名基干民兵的协助下,进一步拓宽、加固西岸上游侧进场道路,对东岸下游侧土堤路基进行加固;中国安能集团员工紧急组装“救援航母”(见图3),将大型挖掘机、推土机、装载机和钢筋笼片以及抢险官兵和队员等运送至决口东岸下游断堤头,同时安装、调试无人船进行决口流速、水深及河底冲刷数据采集,金刚6无人机进行航拍,对决口处水流变化和现场情况进行侦查。

解放军官兵组装钢筋笼,少量装石或不装石,利用铁丝固定5个钢筋笼为一组,用推土机推入决口东岸下游侧断堤头护根;中国安能集团员工利用挖掘机将堤上杨树折断后,放入决口东岸下游断堤头,以此减缓水流速度、固坡,配合钢筋笼修筑决口东岸断堤头裹头,又把3层钢筋笼、多个满载石块的铁笼串在一起(见图4、图5),对决口东岸下游裹角进行加固,防止决口东岸下游断堤头被急流冲刷后退。

决口西岸堤顶道路上往来渣土车向决口位置密集输送渣土、石块,快速抛投入决口中,进行“西进东守”堵口,抛石块、投石笼,尽可能快地缩小决口。7月25日上午7时许,决口封堵进入攻坚阶段,为尽快堵口合龙,在10 min内陆续将3辆载满石头的重型卡车和1辆打碎玻璃载满石头的公交汽车投入决口中(见图6、图7)。在将要合龙的时候,东岸裹头再次发生垮塌,已经缩小的龙口被强劲的水流冲开、扩大(见图8)。刚卸载的填满石块的钢筋笼,一入水就被冲到几米外,堵口陷入僵局。

2.2 第二阶段抢险堵口

初期堵口失败后,现场指挥部一方面在快速总结、研判的基础上,决定在立即启用钢板桩和钢管桩配合钢筋笼(掺混少量装石钢筋笼)修做东岸下游断堤头裹头(见图9)两个方案的同时,为确保东岸下游裹头万无一失,充分利用东岸断堤上大量的杨树,调集人力进行砍树、筹集软料作业,就地取土装填土袋,快速购买或调集麻绳、铅丝、木桩和油锯等,利用杨树树枝结合少量散石和土袋制作埽枕,利用柳石土袋枕修做东岸断堤头裹头。另一方面,调整部署,停止西岸上游断堤头散石进占堵口作业,指挥抢险官兵和队员,利用推土机削低东岸下游断堤头堤顶,扩大工作面,在利用推土、少量石块、钢筋笼等减缓东岸下游断堤头后退的同时,全力修做下游东岸断堤头裹头,在下游东岸裹头没有修做稳固之前不实施西岸进占堵口,改变“西进东退”的堵口僵局。

25日17时,卫河淇门站流量345 m3/s,水位达到66.36 m,距66.40 m的保证水位仅差0.04 m。为降低水位、分流洪水,给堵口创造较好条件,经河南省防指同意,果断启用了长虹渠、白寺坡两个滞洪区,使得决口处水位下降至堤顶以下3.5 m左右。但是,由于堤防地质条件复杂和缺乏专用的打桩设备,在利用挖掘机将钢管桩压入堤身的现场实施过程中,相当一部分钢管被压弯、压折,不能按照设计深度打桩到位,打桩受阻(见图10)。同时,考虑到石料少、钢筋笼存在棚架和透水护坡效果差、难以闭气等问题[2],现场有7 000条防汛编织袋和大量铅丝网片,以及调集的1 000余m3石子已运抵现场等情况,技术专家组及时对堵口方案进行了修正:摈弃钢管桩结合钢筋石笼修裹头方案,改为铅丝石子袋(或土袋)连体笼修做裹头方案。将运至现场的石子人工装入编织袋,扎口后放入工作面上的铅丝网笼里,将装满石子编织袋的铅丝网笼封闭,十几个或二十几个一字排开连成一体,最后利用推土机、挖掘机、装载机配合作业,将适宜长度的石子编织袋铅丝网笼推入决口,直至露出水面一定高度(見图11)。另外,利用运达现场的少量混凝土预制楼板、建筑废弃混凝土块体等对裹头进口部位进行了加固,确保裹头整体稳固。

在东岸下游断堤头裹头修做完成并稳固时,口门宽度约为30 m,水深为6~8 m,水位差约为0.8 m,流速约为4 m/s。7月25日23时30分上游西岸开始抛石进占堵口,采用重型卡车快速运送大块散石和渣石倾倒及推土机推进口门[2],于7月26日2时27分顺利完成堵口合龙(见图12)。

3 抢险堵口的思考

河南浚县新镇镇彭村卫河堤防于2021年7月22日下午发现险情,21时左右发生决口,至26日凌晨2时27分成功堵复,历经数天艰苦鏖战,党政军民团结一心、全力抢险,很多环节和细节值得思考和总结。

(1)修筑断堤头裹头是堤防决口堵复成功的基础和关键[3]。卫河彭村河堤决口当晚,当地抢险队员就利用沙袋、装满石块或散土封闭的重型卡车极力抢堵决口,延缓口门扩大。24日,解放军官兵与安能集团抢险队员协力配合,采取人力、机械和应急动力舟桥相结合的方式,向溃堤处投送铁笼、石块和砂石料,口门合龙的关键时刻还将装满石块或散土封闭的重型卡车和打碎玻璃、装满石块公交汽车推入决口中,前后共计13辆重型卡车和1辆公交车推入决口快速封堵。但因下游东岸断堤头裹头修筑不牢固、发生坍塌,最终堵口合龙失败。

(2)这次堵口抢险成功,充分体现了地方行政首长防汛责任制落实到位的优势[4]。堤防堵口抢险是一个非常艰难、危急的工作,发生决口险情后,省、市、县各级地方行政首长亲临现场查看险情、了解情况,发出指示和提出要求,河南省副省长陈星、鹤壁市委书记、鹤壁市副市长、浚县县长等领导坐镇现场指挥调度,确保交通顺畅、各项防汛物资和设备等尽快到位,并及时解决随时出现的各种问题,确保了抢险作业顺利开展。

(3)技术专家组找准定位,当好参谋,起到了关键的技术支撑作用。堤防抢险堵口情况复杂多变,抢险队伍到达现场,按照抢险预案快速进行抢险堵口,抢险专家组能够根据现场抢险条件和存在问题及时修正和完善抢险方案,特别是遇到抢险失败时能迅速拿出替代方案,并在抢险实施中及时修正不合理的做法,及时、快速抢险,尽可能提高极为短缺的抛投材料的效用,真正做到心中有预案,实际操作中就地取材、灵活应用,抢险措施优化组合、快速高效。

(4)团结协作、不畏艰险的抗洪精神是快速堵口的保证。参加抢险的各级领导、指挥员、技术专家和全体士兵、抢险队员,都具有不怕苦、不怕累和团结协作的优良作风,不分昼夜一直坚守在各自的岗位上,尽职尽责、全力以赴,是本次堵口较快成功的保证。

(5)现代化大型机械装备发挥了人工无可替代的重要作用,但也存在远途调集和展开抢险时间过长的问题。中国安能集团运用高精尖装备联合作战投入到封堵决口中,被称作“救援航母”的应急动力舟桥将装备、钢筋石笼运载至决口处进行抛填,无人船进行决口水深、流速等水文数据采集,金刚6无人机执行航拍任务,全程对水流变化、口门宽度和现场进行侦查及数据采集;操作手熟练驾驶推土机、挖掘机、装载机等重型工程救援装备,争分夺秒高效作业;大型升降式防汛照明设备和无人机照明发挥了很好作用,将黑夜变成了类似白天的作业环境,为夜间抢险创造了非常好的抢险条件。一大批高科技装备在这次决口封堵中运用,不仅给抢险堵口提供了决策数据和硬件支撑,也极大地提高了抢险、封堵效率。

但是,中小河流堤防普遍存在堤顶窄、河道障碍物多、地点偏僻交通不便等不利因素,特别是决口后临背河全是水的情况下,远途调集的大型机械装备到达现场需要较长时间的卸车、组装和道路展宽、加固等准备过程,容易错失“抢早、抢小”第一时间堵口时机,增大了堵口难度、工作量和灾情,急需研发能较好适应中小河流堤防堵口特点的机动灵活、人机通用的设备、材料和技术。

4 建 议

大江大河堤防普遍存在标准高、工程质量和维护经费有保障、管理规范等优势,一般情况下发生决口的概率很小,但中小河流堤防标准低、隐患多,且普遍存在管理不规范、经费没有保障、抢险力量薄弱等问题,加之河道内存在阻水片林等,堤防一旦遇到较大洪水很容易发生决口险情,决口概率远大于大江大河堤防,抢险条件也远弱于大江大河堤防。历年全国河流堤防决口统计[5]和本次浚县彭村卫河堤防发生决口、口门堵复抢护困难就说明了这一情况,应该引起各级领导的高度重视和专业技术人员的深入思考,为此提出以下建议。

(1)开展中小河流堤防决口堵复专题技术攻关[6]。针对中小河流堤防标准低、决口概率大、現场抢险条件恶劣、缺乏高效可靠的抢险技术和手段等情况,建议长期从事防洪工程运行和抢险管理的单位吸纳科研单位、生产企业和抢险团体等进行联合攻关,充分利用现有高精尖技术装备、材料的优势,聚焦决口裹头快速、可靠修做和水陆空三位一体、协同配合的高效快速堵口技术及材料的难点,针对堵口条件恶劣、复杂和重型装备开展抢险困难等实际情况,进行“中小河流堤防决口堵复技术及材料”专题研究,遵循就地取材、储运方便原则,研发能较好配合决口现场材料使用的新型断堤头裹护材料和人工、机械通用的抢险技术,充分发挥水上与水体输送、空中通道等优势,研发能与之较好适应和使用方便的新型堵口材料,最大可能拓宽抢险工作面、与陆地进占协作配合的堵口技术等,满足简单实用、快速高效、易掌握、易推广、安全可靠的堵口抢险要求。

(2)加强中小河流堤防堵口常规材料和人才队伍储备[6]。针对中小河流堤防管理单位和地方缺乏有效抢险力量、常用抢险材料不能快速到位等情况,建议组建省级堵口专用物资调配中心,列出物资材料清单,进行中小河流堤防堵口常规材料储备,解决当地政府提供抢险材料和物资临时购买、供给不及时,从而影响堵口进度的问题,建立省际物资调配使用机制,进行年度检查,实行绩效管理,提高材料使用效率;组建中小河流堤防决口堵复市级专业抢险骨干队伍和专业技术专家库,并结合各地实际情况,每年对抢险骨干队伍进行必要的针对性技能培训和演练,一旦某地发生决口,就可以迅速将这些骨干派遣、充实到当地的抢险队伍中,起到技术指导和带头作用,第一时间快速堵口抢险,尽可能减轻决口灾害。

参考文献:

[1] 陈银太,朱太顺,周景芍.黄河堤防汛期堵口总体方案和组织实施研究[J].人民黄河,2003,25(3):5-6.

[2] 耿明全,朱太顺,仵海英.黄河堤防堵口闭气技术研究[J].人民黄河,2003,25(9):8-9.

[3] 张顶测,焦绍光,陈勇超.中小河流堤防堵口抢险要点[J].黑龙江水利科技,2011(4):145-146.

[4] 李国英.论黄河长治久安[J].人民黄河,2001,23(7):4-5.

[5] 王兵,贺昌海.堤防堵口水力特性数值模拟与抢险技术研究[D].武汉:武汉大学,2017:3-15.

[6] 朱建强,欧光华,言歌,等.堤防决口机理及其防治[J].湖北农学院学报,2000,20(4):16-19.

【责任编辑 许立新】

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