林金良,寧占金,崔鵬,耿 超
(中國消防救援學(xué)院,北京昌平 102202)
2020年9月13日,吉林省德惠市飲馬河防洪堤發(fā)生決口,致使達(dá)家溝鎮(zhèn)五家子、獾子洞和達(dá)家溝村等村屯遭受嚴(yán)重洪水災(zāi)害,9個(gè)社,1 000余hm2農(nóng)田被淹,近2 900名群眾被洪水圍困,給德惠市的工農(nóng)業(yè)造成了巨大損失。
飲馬河為松花江支流,全長386.8 km,流域面積1.6萬km2,全年最大徑流量16億m3。飲馬河決口上游最大水利工程為石頭口門水庫,正常蓄水面積66.5 km2,最大洪水面積162 km2,總庫容12.64億m3。
重災(zāi)區(qū)五家子村位于德惠市東北29 km處,距長春市區(qū)105 km,下轄9個(gè)社,村民750余戶、2 400余人。
發(fā)生決口的堤防始建于偽滿時(shí)期,全段為土堤(俗稱國堤),未達(dá)到防洪設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。堤壩決口處位于五家子村4社附近,該堤段前后500 m為沙基,距上游石頭口門水庫80余km。防洪堤與哈大鐵路、杏山回水堤和京哈高速形成一個(gè)封閉的梯形地帶,區(qū)域內(nèi)面積約25 km2,除排灌站外無排水排澇途徑。
堤防最大決口長度約33.00 m,最大流量為66.7 m3/s,截止決口封堵前,累計(jì)泄洪量約1 800萬m3,被淹面積約13.0 km2,致使達(dá)家溝鎮(zhèn)五家子、獾子洞和達(dá)家溝村等村屯1 400余戶村民受災(zāi)。其中,五家子村受災(zāi)最為嚴(yán)重,除大片耕地被淹外,所有9個(gè)社全部進(jìn)水;獾子洞村和達(dá)家溝村僅為耕地被淹。
自8月27日以來,吉林省連續(xù)遭遇8號(hào)臺(tái)風(fēng)“巴威”、9號(hào)臺(tái)風(fēng)“美莎克”和10號(hào)臺(tái)風(fēng)“海神”,3次臺(tái)風(fēng)疊加效應(yīng)導(dǎo)致全省連續(xù)強(qiáng)降雨。上游石頭口門水庫持續(xù)泄洪,下游松花江干流也始終處于高水位,導(dǎo)致江水倒灌,飲馬河匯流受阻、水位暴漲,國堤外圍的民堤決口,導(dǎo)致國堤堤壩長時(shí)間受超警戒水位浸泡,發(fā)生沙基滲流穿透垮塌,最終導(dǎo)致堤防決口。
9月13日17時(shí)41分,接到警情報(bào)告后,吉林省消防救援總隊(duì)調(diào)派長春支隊(duì)307名指戰(zhàn)員、21艘舟艇、1套遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)和31臺(tái)手抬機(jī)動(dòng)泵、浮艇泵,以及總隊(duì)通信保障分隊(duì)和訓(xùn)保支隊(duì)9臺(tái)保障車輛、30名指戰(zhàn)員到場(chǎng)救援。期間,根據(jù)任務(wù)需要,吉林消防救援總隊(duì)適時(shí)增派了長春支隊(duì)力量,現(xiàn)場(chǎng)參戰(zhàn)力量最多時(shí)達(dá)到720人。
部消防救援局在接報(bào)警情后,也第一時(shí)間調(diào)集吉林省、黑龍江省、天津、河北和山東省消防救援總隊(duì)646名指戰(zhàn)員、122臺(tái)消防車趕赴災(zāi)區(qū)增援,并于9月14日晚全部抵達(dá)災(zāi)區(qū)。9月13日17時(shí)許,決口發(fā)生不久,正在修筑哈大高速的施工隊(duì)伍也立即投入了搶險(xiǎn)作業(yè)。
決口初期,洪水肆虐導(dǎo)致大量道路橋梁被淹,且鄉(xiāng)村土路狹窄、坑洼不平、溝壑縱橫,最深處超過1.50 m,涉水行車易側(cè)翻、被淹,存在溺亡風(fēng)險(xiǎn);堤壩防洪標(biāo)準(zhǔn)低,在決口作業(yè)隨時(shí)面臨再次塌方風(fēng)險(xiǎn);壩頂路面狹窄,車輛行進(jìn)和停靠難,車輛一旦超重存在壓垮堤壩護(hù)坡、側(cè)翻的風(fēng)險(xiǎn)。決口北側(cè)僅能容納中型載重車輛單向通行,決口南側(cè)因道路被洪水淹沒,車輛難以通行,且水流湍急,封堵未取得實(shí)質(zhì)效果。9月13日21時(shí)許,現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)總指揮部經(jīng)分析研判,確定了“鞏固壩基、拓寬道路、備足石料、擇機(jī)封堵”的作戰(zhàn)決策。鞏固壩基、拓寬道路工作持續(xù)到9月14日20時(shí)許。期間,吉林省消防救援總隊(duì)增派150名指戰(zhàn)員實(shí)施填裝沙袋作業(yè),調(diào)派9套照明燈組為大型工程機(jī)械作業(yè)提供夜間照明輔助,并組織力量進(jìn)行不間斷巡堤查險(xiǎn),利用無人機(jī)偵察水情。
鑒于搶險(xiǎn)前期曾采取非常規(guī)措施,往決口處推入10幾輛裝滿砂石的廢舊卡車和報(bào)廢公交車,但多數(shù)被高速水流沖走,封堵效果不佳。因此水利專家在充分評(píng)估石頭口門水庫的承載能力基礎(chǔ)上,提出了“關(guān)閘斷流12 h”的建議,在確保水庫安全的前提下,利用“斷頭水”的間隙為封堵決口創(chuàng)造了條件。
9月14日20時(shí)開始,作戰(zhàn)行動(dòng)轉(zhuǎn)入封堵決口階段。在北側(cè)采取單向拋投石料封堵決口措施的同時(shí),南側(cè)堤壩因水流流速加快,堤頭不斷坍塌,決口呈現(xiàn)擴(kuò)大的趨勢(shì),封堵效果不明顯。后經(jīng)多次研判會(huì)商,最終確定決口北側(cè)采取大型工程機(jī)械拋投砂石料物填堵,決口南側(cè)采取打木樁、投放石籠和沙袋的方式封堵。當(dāng)?shù)卮迕褚哺鶕?jù)多年的抗洪實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出了“雙層打樁、鋼絲加固、外層保護(hù)、內(nèi)層護(hù)坡”的合理建議,并參與了筑堤作業(yè),有效防止了決口南側(cè)堤壩的繼續(xù)垮塌。決口南側(cè)封堵任務(wù)由于堤壩作業(yè)面不足,參戰(zhàn)力量只能在高速公路上填裝沙袋,轉(zhuǎn)運(yùn)到距離決口1 000 m處的臨時(shí)碼頭,再從水路將沙袋運(yùn)送到?jīng)Q口南側(cè),轉(zhuǎn)運(yùn)任務(wù)量極大。在決口南側(cè),消防指戰(zhàn)員在洪水中打地樁,連鐵網(wǎng),并運(yùn)送沙袋填充。廣大消防指戰(zhàn)員克服風(fēng)急浪險(xiǎn)、體力消耗大等困難,采取手抬肩扛等方式,累計(jì)填裝、轉(zhuǎn)運(yùn)60 000多個(gè)沙袋,伐木打樁500余根,制作、投放石籠430余個(gè)。在決口龍口段,由于水深8.00 m左右,落差大,流速快,普通砂石料封堵一時(shí)難以奏效,亞泰集團(tuán)長春建材有限公司將早已簽約待售的700余噸地鐵管片建材預(yù)制構(gòu)件成品連夜裝車,運(yùn)抵決口現(xiàn)場(chǎng)。地鐵管片重約6 t,具備體積大、重量大、堅(jiān)固、耐沖擊等特點(diǎn),對(duì)快速完成決口封堵任務(wù)起到了關(guān)鍵作用。[1]
9月16日16時(shí)20分,經(jīng)過近72 h的連續(xù)奮戰(zhàn),拋投砂石料及塊石6 000 m3、裝配式抗洪防汛物資約300 m3,各方參戰(zhàn)力量圓滿完成決口合龍任務(wù),遏制了受災(zāi)面積的進(jìn)一步擴(kuò)大。
決口合龍后,為防止?jié)B漏、管涌等二次險(xiǎn)情發(fā)生,采用“碎石反濾、黏土防滲、雨布包裹”戰(zhàn)法,進(jìn)行迎水面反濾層和防滲層加固防滲作業(yè)。在堤頂迎水面拋投碎石構(gòu)成反濾層,減小水流對(duì)壩體的損壞;在反濾層迎水面利用黏土分層填筑防滲層,防止壩體浸泡后,土質(zhì)松軟或形成管涌;作業(yè)完成后,采用彩條布包裹新筑壩體,加壓砂袋,防止黏土干裂雨水滲透。
堤防工程是防洪的重要屏障,堤防一旦決口勢(shì)必會(huì)對(duì)淹沒區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成重大威脅,因此堤防一旦決口,人們往往急于立即封堵決口。但是在決口初期,決口口門處在最高水位,其流速和落差也是最大值,此時(shí)如果立即組織決口封堵,難度也是最大的。如2010年6月21日江西撫河唱?jiǎng)P堤決口時(shí)流速達(dá)4.95 m/s,落差達(dá)3.01 m,水流能量面積平均值NA[2]達(dá)到14.9 t/(s·m),如果此時(shí)立即封堵,唱?jiǎng)P堤決口封堵難度甚至超過了1998年九江決口(流速為3.5 m/s,水位落差3.4 m,NA值為11.9 t/(s·m))。如果在人力、物力和裝備尚未做好充分準(zhǔn)備的前提下,就強(qiáng)行封堵,容易導(dǎo)致決口封堵的失敗。通過多年的決口封堵實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)當(dāng)NA<10 t/(s·m)時(shí)開始封堵,成功幾率更大。如2010年唱?jiǎng)P堤決口,6月24日正式封堵時(shí)堤外水位35.35 m、堤內(nèi)水位35.30 m、落差0.05 m,平均流速0.37 m/s,NA=0.0185 t/(s·m),決口初期和正式封堵時(shí)NA值相差達(dá)805倍。這也是許多堤防決口后,為什么類似飲馬河等決口采用大型卡車、公交車甚至沉船組織立即封堵,反而失敗的重要原因。因此,封堵時(shí)機(jī)的選擇非常重要,是事關(guān)決口封堵成功與否的關(guān)鍵,必須引起高度重視。要利用決口后24 h時(shí)間認(rèn)真準(zhǔn)備,通過洪水預(yù)報(bào)和洪水調(diào)度等多重手段為封堵創(chuàng)造條件,降低河道水位,降低決口口門流速和落差,NA<10 t/(s·m)時(shí),在下一次洪峰來臨前的短暫窗口期,果斷開始封堵決口。
一旦開始封堵,封堵材料的準(zhǔn)備則在很大程度上決定了決口封堵的最終成敗。因此,搶險(xiǎn)隊(duì)伍都高度重視封堵材料的準(zhǔn)備,封堵材料的備料系數(shù)也因此都比較大,特別是決定決口封堵成敗的大體積材料是否充足,在某種程度上就決定了決口封堵的最終成敗。如2010年陜西省華陰市羅夫河決口,搶險(xiǎn)隊(duì)伍在充足料物供應(yīng)的前提下,進(jìn)占順利,決口寬度迅速從80.00 m縮窄到2.00 m,但由于大體積料物供給不足,進(jìn)占被迫中斷,導(dǎo)致決口被重新沖開。因此,必須根據(jù)決口現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,科學(xué)準(zhǔn)備決口封堵的料物。堤防決口封堵常用材料有鋼管、木樁,黏土、砂石料,麻袋、編織袋,大塊石,鋼筋籠和混凝土四面體、六面體等。鋼管、木樁流失量較少,備料系數(shù)可取1.2~1.5;黏土、砂石料備料系數(shù)可按1.3~1.5取值;麻袋、編織袋現(xiàn)場(chǎng)受人工裝袋影響,備料系數(shù)可取3~4;大塊石、鋼筋籠和混凝土四面體、六面體在合龍階段決定了決口封堵的成敗,如此次飲馬河決口龍口段,采用地鐵管片,對(duì)快速完成決口封堵任務(wù)起到了關(guān)鍵作用,因此,這一部分材料備料系數(shù)要大一些,備料系數(shù)取2~2.5比較合適。
要想完成決口封堵的任務(wù),首要需要思考的就是進(jìn)場(chǎng)道路的選擇。如果選擇陸路機(jī)械化立堵進(jìn)占封堵,就要優(yōu)先選擇上下游同時(shí)進(jìn)占,即雙向進(jìn)占,提高進(jìn)占拋投效率,加快決口封堵的進(jìn)度。如果上下游一側(cè)道路不通,或機(jī)械化裝備通行困難,則只能選擇單向進(jìn)占。單向進(jìn)占在這里要特別注意對(duì)未進(jìn)占一側(cè)堤頭的裹護(hù)工作,防止未進(jìn)占一側(cè)因另一側(cè)進(jìn)占后口門縮窄,水流流速加快,落差增大對(duì)未進(jìn)占一側(cè)堤頭的沖刷破壞,造成決口口門重新擴(kuò)大。
陸路機(jī)械化立堵進(jìn)占封堵,由于高度依賴自卸車、推土機(jī)、裝載機(jī)和挖掘機(jī)等大型裝備,這些大型裝備,特別是大型自卸車運(yùn)輸封堵料物,必然會(huì)對(duì)堤頂?shù)缆吩斐善茐?,加之決口處堤防多是一些機(jī)耕道路,道路狹窄,路況差,汛期在自卸車反復(fù)碾壓下,更加泥濘不堪,通行困難,嚴(yán)重制約了決口封堵進(jìn)度。如此次飲馬河決口封堵,封堵初期由于對(duì)進(jìn)場(chǎng)道路保通重視不足,自卸車時(shí)常會(huì)陷在泥坑中1~2 h出不來,嚴(yán)重影響了決口封堵的進(jìn)占速度。因此,飲馬河決口封堵指揮部立即分析研判,確定了“鞏固壩基、拓寬道路、備足石料、視機(jī)封堵”的作戰(zhàn)決策,鞏固壩基、拓寬道路工作持續(xù)到9月14日20時(shí)許,從而保證了后續(xù)決口封堵的物料運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)和暢通。同時(shí)針對(duì)堤頂運(yùn)送道路窄、重型車輛通行難的問題,還需在沿線和新筑戧堤預(yù)置人員、裝備,對(duì)損壞道路采用石渣換填,隨斷隨搶,提高進(jìn)占道路的通行能力。每200~300 m開辟1個(gè)會(huì)車點(diǎn),配置15名交通導(dǎo)調(diào)員,確保料物持續(xù)快速運(yùn)送,并根據(jù)搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際適當(dāng)增加會(huì)車點(diǎn)和交通導(dǎo)調(diào)員數(shù)量,會(huì)車點(diǎn)注意要設(shè)置在背水側(cè),滿足3臺(tái)車會(huì)車長度。
2020年吉林省德惠飲馬河決口搶險(xiǎn)是消防救援隊(duì)伍近年來參與的一次重大抗洪搶險(xiǎn)行動(dòng),消防救援局快速響應(yīng),各總隊(duì)全力搶險(xiǎn),采取機(jī)械化拋投大型料物,人工打木樁、投放石籠和沙袋的方式封堵,艱苦奮戰(zhàn)72 h,圓滿完成決口封堵任務(wù),積累了豐富決口封堵經(jīng)驗(yàn),下一步消防救援隊(duì)伍要突出抓好抗洪搶險(xiǎn)救援準(zhǔn)備,堅(jiān)持把抗洪搶險(xiǎn)救援作為僅次于火災(zāi)的又一項(xiàng)重要職責(zé),在抗洪搶險(xiǎn)戰(zhàn)線上搶大險(xiǎn)、救大災(zāi),發(fā)揮應(yīng)急救援國家隊(duì)和主力軍的作用。