峽江水利樞紐施工期防汛方案與風(fēng)險(xiǎn)分析

胡 強(qiáng)，吳素萍

(南昌市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，南昌330009)

0 前言

江西省峽江水利樞紐工程自開工建設(shè)以來(lái)，防汛工作指導(dǎo)方針明確、工程措施到位、服務(wù)保障完善、指揮決策正確，實(shí)現(xiàn)了2010年及2011年度安全度汛，所取得經(jīng)驗(yàn)可為下一步的防汛工作提供借鑒和參考。

由于施工條件的變化以及眾多不確定因素的影響，防洪形勢(shì)具有明顯的可變性和隨機(jī)性，導(dǎo)致了防洪風(fēng)險(xiǎn)的存在。對(duì)施工期防洪風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和處理以提高風(fēng)險(xiǎn)的防范能力，是做好防洪減災(zāi)工作的基礎(chǔ)。

1 工程概況

1.1 任務(wù)規(guī)模

該工程位于吉安市峽江縣境內(nèi)，壩址地處贛江中游，是一座以防洪、發(fā)電、航運(yùn)為主、兼顧灌溉等綜合利用的水利樞紐工程。峽江水利樞紐正常蓄水位46.0 m，死水位44.0 m，防洪高水位49.0 m，設(shè)計(jì)洪水位49.0 m，校核洪水位49.0 m;防洪庫(kù)容6.0×108m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容2.14×108m3，水庫(kù)總庫(kù)容11.87×108m3。峽江水利樞紐電站裝機(jī)總?cè)萘?60 MW，本工程等別為Ⅰ等，大(1)型工程。根據(jù)本工程等別，確定其混凝土重力壩、泄水閘、電站廠房上游擋水部分、船閘上閘首、魚道上游擋水部分和左右岸灌溉引水口為1級(jí)建筑物;電站廠房(非擋水部分)、船閘下閘首、閘室為2級(jí)建筑物;導(dǎo)航墩、靠船墩、導(dǎo)墻等次要建筑物為3級(jí)。

1.2 水文特性

贛江為雨洪式河流，洪水由暴雨形成，洪水季節(jié)與暴雨季節(jié)相一致，主要降水時(shí)期為每年的3—9月，10月也偶爾會(huì)發(fā)生暴雨。從暴雨出現(xiàn)的時(shí)間統(tǒng)計(jì)，絕大多數(shù)的暴雨出現(xiàn)在4～8月份，以5、6月份出現(xiàn)次數(shù)最多。

峽江壩址處多年平均徑流量為1640 m3/s，徑流的年際變化較大，最大年平均流量(2590 m3/s、1975年)是最小年平均流量(527 m3/s、1963年)的4.91倍，年內(nèi)分配也不均勻，3—7月徑流量占全年的67.6%。其中又以6月份最大，占全年徑流量的19.3%。

2 施工期防汛方案

2.1 防汛總則

峽江水利樞紐工程防洪度汛基本原則是:

1)防洪工作實(shí)行全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、預(yù)防為主、綜合治理、局部利益服從全局利益的原則。

2)防汛工作實(shí)行“安全第一，常備不懈，以防為主，全力搶險(xiǎn)”的方針。接受上級(jí)防汛抗旱指揮部統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和指揮，并接受業(yè)務(wù)指導(dǎo)。

2.2 防汛組織

組建由建設(shè)單位主要領(lǐng)導(dǎo)掛帥，并吸收工程施工單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、水情部門參加的防汛領(lǐng)導(dǎo)小組，建立健全各種防汛責(zé)任制度。

2.3 度汛標(biāo)準(zhǔn)

如峽江水利樞紐2011年度汛標(biāo)準(zhǔn):電站廠房的施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇全年洪水，度汛標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇全年洪水;其它建筑物施工期臨時(shí)度汛標(biāo)準(zhǔn)采用全年10 a一遇洪水;施工生活臨時(shí)設(shè)施、生產(chǎn)臨時(shí)設(shè)施防洪標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇全年洪水。當(dāng)壩址上游達(dá)20 a一遇全年洪水時(shí)，整個(gè)樞紐區(qū)工程防汛進(jìn)入警戒狀態(tài)。

2.4 度汛方案

在每個(gè)施工階段，結(jié)合工程的形象面貌制定防汛預(yù)案，明確重點(diǎn)和具體措施。嚴(yán)格控制圍堰和導(dǎo)流建筑物的進(jìn)度和質(zhì)量，按時(shí)達(dá)到相應(yīng)的防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 主要防汛措施

2.5.1 水文預(yù)報(bào)與水情監(jiān)測(cè)

峽江水利樞紐與吉安市水文局簽訂了水文預(yù)報(bào)技術(shù)服務(wù)合同，充分利用流域內(nèi)已建立的雨水情監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)做好工程水文預(yù)報(bào)工作。汛期開始后，施工、監(jiān)理單位及時(shí)準(zhǔn)確了解水情變化情況，每天測(cè)讀圍堰前水位1次;進(jìn)入警戒水位后，每2 h測(cè)讀堰前水位1次;進(jìn)入超標(biāo)準(zhǔn)洪水后，每1 h測(cè)讀堰前水位1次。各參建單位加強(qiáng)聯(lián)系，保持全天候信息暢通。

2.5.2 機(jī)構(gòu)保障措施

為認(rèn)真貫徹執(zhí)行防汛應(yīng)急指揮的決策，確保防汛保障各項(xiàng)工作落到實(shí)處，設(shè)立以下專職工作小組:①防汛水情組，負(fù)責(zé)觀測(cè)上下游圍堰水位，收集水情、雨情資料，及時(shí)提供數(shù)據(jù);②防汛檢查組，負(fù)責(zé)檢查圍堰滲水、安全狀況，若有異常情況發(fā)生或其他比較重大的問(wèn)題，及時(shí)匯報(bào);③防汛物資組，負(fù)責(zé)備足防汛所需的材料和設(shè)備，保證防汛物資到位、設(shè)備完好。以上工作小組安排專人負(fù)責(zé)，做到任務(wù)分解明確，責(zé)任落實(shí)到人。同時(shí)，為保證在突發(fā)事件時(shí)應(yīng)急隊(duì)伍能夠拉得出、頂?shù)米　?zhàn)得勝，還組建了搶險(xiǎn)救災(zāi)突擊隊(duì)。

2.5.3 物資保障措施

各參建單位做好防汛物資器材的采購(gòu)、儲(chǔ)存、保管工作，防汛器材不能挪為他用。汛期應(yīng)加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng)，保證機(jī)械設(shè)備的完好，同時(shí)在物資倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備足夠的抽水配件。指定防汛專用車。配置柴油發(fā)電機(jī)組作為臨時(shí)電源，解決停電時(shí)的應(yīng)急處理及現(xiàn)場(chǎng)的照明。

2.5.4 其它保障措施

1)各參建單位相應(yīng)設(shè)立防汛搶險(xiǎn)專項(xiàng)資金，做到統(tǒng)一管理，專款專用。

2)構(gòu)建有線、無(wú)線兩套通訊聯(lián)絡(luò)方式，確保汛期通訊快捷、暢通。

3)工程保證措施:①汛期安排施工的各項(xiàng)目根據(jù)工作面情況，結(jié)合汛期雨情，采取停產(chǎn)、加強(qiáng)防護(hù)等手段確保安全度汛;②對(duì)進(jìn)場(chǎng)道路和其他施工道路，要求在汛前完成邊坡危巖處理及涵洞、排水管(溝)疏通，以確保汛期道路暢通無(wú)阻;③做好圍堰迎水沖刷面、裹頭的保護(hù)。

2.6 防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案

根據(jù)水情預(yù)報(bào)，當(dāng)預(yù)報(bào)出現(xiàn)大于10 a一遇洪水，但低于20 a一遇洪水時(shí)，緊急撤退基坑內(nèi)人員和設(shè)備，對(duì)無(wú)法按規(guī)定時(shí)限撤離的設(shè)備，盡可能拆除電機(jī)等電器配件，并就地進(jìn)行加固保護(hù)措施。如遇超20 a一遇洪水，應(yīng)及時(shí)采取向基坑內(nèi)充水的措施，讓洪水通過(guò)預(yù)定的充水缺口向基坑內(nèi)充水，以達(dá)到盡量保證圍堰及在建工程的安全、減少洪水對(duì)基坑造成的損失。

3 施工期防汛風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

導(dǎo)致施工期防汛風(fēng)險(xiǎn)的不確定性因素有:

1)水文不確定性，包括洪水頻率分布及年內(nèi)洪水的時(shí)間分布、可能最大洪水、年降雨量系列頻率分布等不確定因素。

2)水力不確定性，是指影響泄流能力和計(jì)算水力荷載時(shí)具有不確定性的物理量。這些物理量的不確定性是由于其技術(shù)特征值的離散性和模型試驗(yàn)的簡(jiǎn)化所造成的，如施工導(dǎo)截流過(guò)程具有水流邊界條件和水力學(xué)要素多變的特點(diǎn)，進(jìn)行水工模型試驗(yàn)時(shí)一些重要的水力學(xué)現(xiàn)象如:振動(dòng)、紊動(dòng)、波浪、粗糙系數(shù)、沖刷、磨損等未能在模型上做到精確的模擬。

施工期在防汛期間的主要風(fēng)險(xiǎn)有:

1)暴雨風(fēng)險(xiǎn):暴雨對(duì)峽江水利樞紐工程的主要威脅是造成樞紐工程基坑開挖和填筑邊坡的破壞。暴雨持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、強(qiáng)度過(guò)大還容易產(chǎn)生泥石流等次生災(zāi)害。

2)洪水風(fēng)險(xiǎn):峽江水利樞紐工程施工期需要度過(guò)5個(gè)汛期:2010年汛期度汛方式為一期枯水時(shí)段圍堰擋水導(dǎo)流(2010年8月—2011年2月):利用左岸縮窄河床(寬度250 m)過(guò)流及通航，河床縮窄度約為65%。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為施工時(shí)段(8—2月)10 a一遇洪水;2011年汛期度汛方式為二期導(dǎo)流(2011年8月—2012年2月):由右岸縮窄河床 (河床寬140 m、河床縮窄度75%)過(guò)流及通航。二期導(dǎo)流圍堰設(shè)計(jì)流量為施工時(shí)段(8月—2月)10 a一遇洪水;2012年汛期度汛方式為三期導(dǎo)流(2012年9月—2013年2月)，由已建成的左岸7孔泄水閘及門庫(kù)段過(guò)流，由已建成的船閘通航。導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為施工時(shí)段(9月—2月)10 a一遇的洪水;2013年汛期度汛方式為三期導(dǎo)流(2013年9月—2014年2月)，由左岸7孔泄水閘及三期橫向圍堰39.00 m高程以上過(guò)水導(dǎo)流，導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為汛期10 a一遇的洪水;2014年汛期度汛方式為18孔泄水閘過(guò)流。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)處理

風(fēng)險(xiǎn)處理分為控制型技術(shù)和后期型技術(shù)。前者指避免、消除和減少意外事故發(fā)生的機(jī)會(huì)，限制已發(fā)生的損失繼續(xù)擴(kuò)大的一切措施。后者則是指在實(shí)施控制技術(shù)后，對(duì)已發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)所做的后期安排。

針對(duì)施工期防汛風(fēng)險(xiǎn)，本工程采取的控制型技術(shù)之一是通過(guò)有效的水力學(xué)原型觀測(cè)，驗(yàn)證導(dǎo)、截流工程設(shè)計(jì)和模型試驗(yàn)成果的正確性，進(jìn)而總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)設(shè)計(jì)。同時(shí)對(duì)泄水建筑物的水力特性進(jìn)行原型觀測(cè)，隨時(shí)掌握建筑物的運(yùn)行狀況，可確保泄水建筑物的安全。

本工程采取的后期型技術(shù)之一是對(duì)峽江水利樞紐工程進(jìn)行投保。根據(jù)2011年中央一號(hào)文件強(qiáng)調(diào)，要建立水利投入穩(wěn)定增長(zhǎng)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)水利建設(shè)的金融支持，鼓勵(lì)和支持發(fā)展洪水保險(xiǎn)。本工程于2011年10月16—18日遭遇秋汛，致使左岸船閘二期2#圍堰被淹。事故發(fā)生后，有關(guān)單位立即啟動(dòng)報(bào)案理賠程序，并及時(shí)采取各種補(bǔ)救措施，使工程盡快地恢復(fù)了正常的生產(chǎn)秩序。

4 結(jié)語(yǔ)

峽江水利樞紐已取得一、二期圍堰防汛的階段性勝利，但更艱巨的三期圍堰防汛任務(wù)尤為關(guān)鍵，下階段工作更需要加以重視。對(duì)此，總結(jié)了以下施工期防汛工作經(jīng)驗(yàn):①高度重視防汛工作是前提。嚴(yán)格實(shí)行“安全第一，常備不懈，以防為主，全力搶險(xiǎn)”的方針，建立健全各種防汛責(zé)任制度，對(duì)防汛預(yù)案要明確重點(diǎn)和具體措施;②保證圍堰進(jìn)度和質(zhì)量是基礎(chǔ);③完善非工程措施是保障。切實(shí)可行的防洪預(yù)案、及時(shí)可靠的水文情報(bào)預(yù)報(bào)信息是工程施工期防洪度汛的科學(xué)依據(jù)和基本保證;④正確的指揮決策是關(guān)鍵。對(duì)施工期防汛風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，并在此基礎(chǔ)上積極做出風(fēng)險(xiǎn)處理與決策，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施有效的控制和妥善處理?yè)p失，以最小的成本獲得最大的安全保障。

［1］江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院.峽江水利樞紐初步設(shè)計(jì)研究報(bào)告［R］.南昌:江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，2010.

［2］王鐵鋒，趙新利.談水利水電工程施工期防洪度汛問(wèn)題［J］.東北水利水電，2004(09).