李勤軍 熊新宇

摘要：2018年10月10日及11月3日，西藏自治區(qū)昌都市江達(dá)縣波羅鄉(xiāng)白格村的金沙江江段同一地點(diǎn)先后發(fā)生了兩次堰塞體堵江。其中，“11-3”滑坡形成堰塞湖預(yù)計(jì)蓄水量可達(dá)7.7億m3，對(duì)下游形成重大安全威脅，需要進(jìn)行及時(shí)合理處置。在比較了爆破、水沖、人工開挖、機(jī)械開挖形成引流槽的可行性和安全性后，采用機(jī)械開挖形成引流槽的方式干預(yù)處置。介紹了應(yīng)急處置工程方案和施工動(dòng)態(tài)優(yōu)化。至11月15日潰堰洪水安全下泄進(jìn)入下游水庫，金沙江各梯級(jí)水庫平安度險(xiǎn)，成功解除白格堰塞湖險(xiǎn)情，無人員傷亡，堰塞湖搶險(xiǎn)處置工作取得階段性勝利。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急處置;施工組織;白格堰塞湖;金沙江

中圖法分類號(hào)：P315.9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1工程概況

2018年10月10日及11月3日，西藏自治區(qū)昌都市江達(dá)縣波羅鄉(xiāng)白格村的金沙江江段同一地點(diǎn)先后發(fā)生了兩次堰塞體堵江?；挛挥诎赘翊迦瞻步M，對(duì)岸為四川省白玉縣絨蓋鄉(xiāng)則巴村，距上游波羅鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)府所在地約20km，距離下游葉巴灘水電站水路約54km。

第一次滑坡堵江發(fā)生在2018年10月10日22：00。堰塞壩順河道方向長度約2km，橫河向?qū)挾燃s450～700m，堰塞壩高度60～100m，估算體積約2500萬m3。12日17：15堰塞湖水開始自然漫溢，最高水位時(shí)蓄水量2.9億m3。13日06：00流量達(dá)到最大值10000m3/s，此后開始消退。經(jīng)過水流沖刷，形成長1622m、底寬80～120m的泄流槽。

2018年11月3日，幾乎在同一位置，白格滑坡體二次堵塞金沙江河道，形成白格“11 -3”堰塞壩，新形成的堰塞體埡口高程2966m，壩頂長度577m，其中埡口部分長約195m，坡腳寬約273m，二次滑坡體約200萬m3，堰塞壩高度96～100m。根據(jù)中國地震臺(tái)網(wǎng)中心對(duì)滑坡相關(guān)參數(shù)的分析，發(fā)生垮塌時(shí)間為11月3日17：21' 42''。堰塞體導(dǎo)致金沙江上游水位持續(xù)上漲，堰塞體上游部分村莊、房屋、道路、橋梁、耕地被淹。如不采取人工措施干預(yù)，預(yù)計(jì)11月15日晚到16日凌晨，堰塞湖將蓄水至埡口頂高程，蓄水量將達(dá)7.7億m3，是第一次堰塞湖蓄水量的2.7倍。堰塞體一旦漫潰，突潰洪水將對(duì)建設(shè)中的金沙江梯級(jí)電站造成嚴(yán)重?fù)p失，并對(duì)堰塞湖下游金沙江沿岸云南、四川數(shù)個(gè)重要城鎮(zhèn)和數(shù)萬人民群眾的安全造成嚴(yán)重威脅。

2基礎(chǔ)資料

白格“11·3”滑坡再次垮塌部位位于原滑坡區(qū)后緣靠左側(cè)，據(jù)測(cè)算，崩塌體規(guī)模約80萬～100萬m3。由于崩滑區(qū)相對(duì)高差大，崩塌體在高速崩滑過程中鏟刮裹挾中下部上次滑坡的殘留體，初步估算有約150萬～200萬m3堆積體人江，順河堆積長約200m，并掩埋上次已沖開的泄流通道，再次堵江形成堰塞湖。由于崩滑體本身結(jié)構(gòu)破碎，解體充分，堆積體結(jié)構(gòu)松散，主要以破碎土質(zhì)為主。

通過對(duì)堰塞區(qū)域進(jìn)行航拍，獲取了堰塞湖區(qū)域無人機(jī)航空影像（見圖1）。

“11·3”堰塞體險(xiǎn)情發(fā)生后，政府各職能部門迅速響應(yīng)，先后建立了堰塞體上游崗?fù)纤恼?、白格李勤軍?白格堰塞湖應(yīng)急處置工程措施方案設(shè)計(jì)堰塞湖點(diǎn)、下游巴塘站共3個(gè)實(shí)時(shí)水文監(jiān)測(cè)點(diǎn);在滑坡體四川側(cè)建立了氣象觀測(cè)點(diǎn)，綜合現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)與衛(wèi)星監(jiān)測(cè)等手段，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)及周邊地區(qū)氣溫、雨雪、風(fēng)力情況實(shí)施監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào);在滑坡點(diǎn)安裝了北斗監(jiān)測(cè)設(shè)備、裂縫監(jiān)測(cè)設(shè)備和邊坡雷達(dá)，對(duì)滑坡山體及周邊地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3設(shè)備進(jìn)場(chǎng)條件

“11·3”白格堰塞體較“10·10”白格堰塞體高36m，如任其自然過流，潰前堰塞湖蓄水量是“10·10”堰塞湖的2倍多，潰決洪水洪峰流量將達(dá)50000m3/s.自然過流的洪水遠(yuǎn)超下游河道安全泄流能力，風(fēng)險(xiǎn)與損失巨大，采取工程措施是必須的。同時(shí)與上次堰塞湖險(xiǎn)情相比，金沙江上游來流量已由1700m3/s降至約700m3/s，為采取工程措施取得了必要的時(shí)間。

施工設(shè)備可通過陸路、水路或空中抵達(dá)堰塞體。最便捷且受氣候因素影響相對(duì)較小的是陸路。

堰塞體堵江后，堰塞湖內(nèi)水流平緩，具備開通水路運(yùn)輸?shù)臈l件。在上游庫區(qū)合適的地方設(shè)置碼頭，在堰塞壩形成的堰塞湖內(nèi)利用漕渡門橋進(jìn)行水路運(yùn)輸也是可行的。漕渡門橋由河中舟組合而成，河中舟在吃水深度為0.64 m時(shí)的載重量為20t。根據(jù)運(yùn)輸重量需要，河中舟可以組合成載重量40，60t及110t的漕渡門橋，也可就地臨時(shí)拼裝浮運(yùn)平臺(tái)，用沖鋒舟等作為動(dòng)力，拖帶浮運(yùn)平臺(tái)和機(jī)械設(shè)備上堰。

空中運(yùn)輸方面，目前國產(chǎn)中型民用直升機(jī)核定吊掛載荷僅St，掛載能力較好的米26直升機(jī)核定吊載20t。但直升機(jī)運(yùn)輸受制于氣候因素，沒有合適的氣候條件時(shí)無法實(shí)施，不確定性最大，未予考慮。

白玉縣城至則巴村公路長度約44km，則巴村至堰塞壩間沒有道路，需先從則巴村沿則巴溝前行4.7 km到達(dá)金沙江邊，然后沿退水后的金沙江河灘行進(jìn)2.5 km到達(dá)堰塞壩體。施工設(shè)備絕大部分（16臺(tái)套）沿此線路上壩，2臺(tái)是采用漕渡門橋和改裝船水運(yùn)上堰（見圖2）。

4堰塞湖應(yīng)急處置工程措施

4.1應(yīng)急處置總體方案

“11-3”白格堰塞湖險(xiǎn)情的總體處置方案為“機(jī)械挖槽導(dǎo)泄，下游水庫預(yù)泄攔洪，人員轉(zhuǎn)移避險(xiǎn)”。

該次堰塞湖險(xiǎn)情發(fā)生后，全國相關(guān)行業(yè)的專家均參與了處置方案的討論和研究，在比較了爆破、水沖、人工開挖、機(jī)械開挖形成引流槽的可行性和安全性后，經(jīng)過專家的慎重研判、商討，最終決定采用機(jī)械開挖形成引流槽的方式干預(yù)處置堰塞湖。同時(shí)實(shí)施兩條非工程措施：一是堰塞湖上下游淹沒區(qū)人員迅速轉(zhuǎn)移避險(xiǎn);二是提前調(diào)度下游水庫，騰出庫容接納潰壩洪水。

4.2應(yīng)急處置工程方案

（1）引流槽布置?！?1·3”堰塞體主要堆積在“10·10”堰塞體自然溢流后形成的泄流槽中，順河向堆積長度僅273m左右，加之堆積體結(jié)構(gòu)松散破碎，且仍然是堆積體厚度相對(duì)較薄處，再次從該處溢流的可能性大。將引流槽布置在此，開挖效率更高，并可充分利用水流的勢(shì)能沖刷堰塞體。

（2）引流槽結(jié)構(gòu)。為了盡快導(dǎo)泄堰塞湖的壅水，采用機(jī)械開挖10～12m深、方量較少的窄深梯形斷面引流槽，引導(dǎo)湖水下泄路徑，利用水流勢(shì)能所轉(zhuǎn)化的巨大動(dòng)能，沿程沖深拓寬引流槽，在可控的原則下逐漸擴(kuò)大泄水能力下泄湖水，一方面大大降低堰塞湖水位和減少堰塞湖的水量，以避免發(fā)生突然潰壩;另一方面通過下泄湖水的沖刷，形成有一定行洪能力的穩(wěn)定泄流槽，基本消除堰塞壩對(duì)上、下游的威脅。

（3）引流槽底高程。引流槽底高程根據(jù)水位上漲速度、機(jī)械下挖速度，以及安全撤離時(shí)間擬定，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及時(shí)調(diào)整。設(shè)計(jì)了槽底寬、邊坡坡比相同、渠道最大挖深分別為10m和12m兩個(gè)方案。槽底寬3m，邊坡坡比1：1.3。

4.3施工過程動(dòng)態(tài)優(yōu)化

施工過程動(dòng)態(tài)優(yōu)化是應(yīng)急搶險(xiǎn)處置過程中的基本原則[1-2]。為了優(yōu)化工程處置效果，引流槽開挖施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能力及堰塞湖水位變化情況，現(xiàn)場(chǎng)確定在堰塞湖水位上升至引流槽口門之前繼續(xù)下挖3m，將引流槽底高程最終確定為2953.4m，最大開挖深度15m。

4.4施工安全措施

引流槽開挖施工期間，滑坡體區(qū)域滑沙落石不斷，共發(fā)生小型垮塌3次。為了能在再次滑坡前提前預(yù)警，現(xiàn)場(chǎng)布置了24h在線自動(dòng)化專業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)施，無人機(jī)開展3d周期的航測(cè)，并據(jù)實(shí)增設(shè)或優(yōu)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)部署。同時(shí)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，增加人工觀測(cè)點(diǎn)，增加搖旗、信號(hào)彈等預(yù)警措施。現(xiàn)場(chǎng)指揮部制定了安全施工規(guī)定和人員撤離方案，嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)施工人員數(shù)量，確保施工人員安全。

5堰塞湖應(yīng)急處置實(shí)施效果

5.1引流槽快速施工

11月8日上午，左岸四川側(cè)則巴村通往堰塞體的臨時(shí)便道被打通。8日14：45，第一臺(tái)反鏟由則巴村經(jīng)陸路登頂白格堰塞壩，此后集結(jié)在則巴村的大型挖掘設(shè)備陸續(xù)通過臨時(shí)便道從下游抵達(dá)堰塞體。

至11月10日08：00，堰塞壩上一共投入18臺(tái)套設(shè)備，各型反鏟共13臺(tái)，裝載機(jī)5臺(tái)，其中16臺(tái)套通過陸路到達(dá)堰塞壩上;同時(shí)使用漕渡門橋、改裝船水運(yùn)2臺(tái)反鏟上堰。這些大型挖掘設(shè)備的上堰，有力地保障了應(yīng)急處置工作的順利進(jìn)行。堰上共配備了52名操作手，停人不停設(shè)備，晝夜奮戰(zhàn)，連續(xù)施工。

經(jīng)過搶險(xiǎn)人員兩天半的持續(xù)奮戰(zhàn)，11月11日上午，堰塞體頂部人工引流槽已開挖貫通，引流槽頂寬42m，底寬3m，最大開挖深度15m，總長度220m，開挖和翻渣累計(jì)土石方工程量13.5萬m3。

11月11日17：00，引流槽按要求開挖到位后，除留下少量水文、監(jiān)測(cè)人員外，施工人員大部分乘沖鋒舟由水路撤退至波羅鄉(xiāng)，少部分乘挖機(jī)由陸路撤退至則巴村。

5.2處置效果

11月12日04： 00，水流開始進(jìn)入引流槽，同日10：50，金沙江白格堰塞湖通過人工開挖引流槽開始過流，過流前堰塞湖蓄水量約5.24億m3;13日18：20潰堰洪水達(dá)到峰值，洪峰流量31000m3/s。據(jù)潰堰洪水分析成果，工程處置措施有效削減洪峰流量約20000m3/s。

11月13～15日，白格潰壩洪水洪峰向下游傳遞并次第衰減，經(jīng)河道槽蓄坦化作用后，至葉巴灘超萬年一遇，奔子欄超萬年一遇，至塔城衰減為千年一遇，行進(jìn)至石鼓時(shí)已接近天然狀態(tài);15日14：00梨園水庫出現(xiàn)最大入庫流量7410m3/s，潰堰洪水安全入庫，金沙江中游各梯級(jí)水庫平安度險(xiǎn)。至此，金沙江“11-3”白格堰塞湖洪水已通過金沙江上游江段，白格堰塞湖險(xiǎn)情解除，無人員傷亡，堰塞湖搶險(xiǎn)處置工作取得階段性勝利。

6結(jié)論

（1）堅(jiān)持“安全、科學(xué)、快速、動(dòng)態(tài)優(yōu)化”原則。堰塞壩漫頂過水所需時(shí)間一般取決于入庫流量和堰塞壩形成的庫容兩個(gè)因素，有條件時(shí)，應(yīng)全力組織開展搶險(xiǎn)救災(zāi)工作，最大程度降低災(zāi)害損失。受當(dāng)前的技術(shù)條件和投入所限，尚無法阻止堰塞壩的形成，但在時(shí)間允許的情況下，可以通過采取人工干預(yù)方案，開挖引流槽，使堰塞壩早日過水，從而降低最高湖水位，減少堰塞壩上游淹沒，減小潰壩下泄洪峰流量及洪量。人工干預(yù)方案要堅(jiān)決執(zhí)行“安全、科學(xué)、快速、動(dòng)態(tài)優(yōu)化”的指導(dǎo)原則，抓住時(shí)機(jī)，及早處理，處置方案要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

（2）“11·3”白格堰塞湖險(xiǎn)情發(fā)生后，通過研判決定采取人工干預(yù)方案，開挖引流槽，使堰塞壩早日過水，從而降低最高湖水位，減少堰塞壩上游淹沒區(qū)域，減小潰壩下泄洪峰流量及洪量。從事后效果來看，應(yīng)急處置方案正確及時(shí)。

（3）高山峽谷地區(qū)陸路運(yùn)輸量大、受氣候因素影響低，是應(yīng)急搶險(xiǎn)應(yīng)優(yōu)先考慮的運(yùn)輸方案。堰塞體堵江后堰塞湖內(nèi)水流平緩，在上游庫區(qū)有合適的地方設(shè)置碼頭，在堰塞壩形成的堰塞湖內(nèi)利用漕渡門橋或拚裝浮運(yùn)平臺(tái)進(jìn)行水路運(yùn)輸也是可行的;空中運(yùn)輸因受制于氣候因素和直升機(jī)掛載能力，未予考慮。

（4）“11·3”白格堰塞湖應(yīng)急搶險(xiǎn)過程中，對(duì)堰塞湖潰口洪水演進(jìn)過程和堰塞體潰決過程進(jìn)行了監(jiān)測(cè)、錄像，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和影像資料可指導(dǎo)今后堰塞湖應(yīng)急處置引流槽設(shè)計(jì)。

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