基于應急救援管理體系下新裝備的探索與應用

張　謙，　張　罡，　趙 會 生

(中國人民武裝警察部隊 水電第七支隊，湖北 武漢　430200)

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基于應急救援管理體系下新裝備的探索與應用

張謙，張罡，趙 會 生

(中國人民武裝警察部隊 水電第七支隊，湖北 武漢430200)

基于路徑優化模式下搶險初期如何在最短的時間內實現人員、裝備、物資到達災區，快速搶通生命通道這一問題，通過云南魯甸紅石巖堰塞湖排險路徑分析，探索應用了新裝備——應急動力舟橋和應急快速機械化橋形成水上作業平臺，解決了部分路徑涉水搶險難題；通過對東方之星沉船道路搶通搶建救援案例進行分析，探索應用了軟質機動路面保障裝備，解決了泥濘路面快速保通搶險的難題。

路徑優化；新裝備；新技術；探索；應用

我國是世界上遭受自然災害影響最嚴重的國家之一，災害種類多，發生頻率高，分布地域廣，造成損失重。過去5年時間，我國各類自然災害多發頻發，年均造成全國3.1億人次受災，1 500余人死亡失蹤，900多萬人緊急轉移安置，造成直接經濟損失3 800多億元，各類自然災害給人民的生命與財產安全帶來了巨大的威脅。

武警水電部隊自2009年納入應急救援力量體系以來，先后出色完成了抗擊雨雪冰凍災害、5.12汶川抗震救災、唐家山堰塞湖排險、廣西卡馬水庫潰決搶修、江西唱凱堤決口封堵、甘肅舟曲特大泥石流災害搶險、云南魯甸抗震救災等重大搶險任務，既延伸了原有的專業技術優勢，又積累了豐富的救援實戰經驗，同時融合了新技術和新裝備應用，充分體現了武警水電部隊專業化、機械化、現代化的核心優勢。筆者主要依托搶險救援實戰案例，結合救援路徑優化選擇，就新裝備推廣應用方面做了進一步探索與總結。

1　工程機械在應急救援中的重要性

武警水電部隊作為一支專業化應急救援隊伍，集團作戰的機械化優勢是搶險救援的重要力量。在以往的搶險救援中，唐家山堰塞湖排險投入主要設備48臺(套)，其中挖掘機16臺、推土機26臺、自卸車4臺、鉆機2臺；甘肅舟曲泥石流排險投入主要裝備120臺(套)，其中挖掘機76臺、推土機2臺、自卸車36臺、鉆機6臺；江西唱凱堤決口封堵投入主要裝備246臺，其中挖掘機26臺、推土機15臺、自卸車205臺；紅石巖堰塞湖排險投入主要裝備71臺(套)，其中挖掘機46臺、破碎錘15臺、自卸車8臺、鉆機2臺。另外，工程機械在搶險初期維護道路，搶通交通生命線；搶險中期應急排險，處置危險建筑工程；搜索救援，挽救被困群眾方面也發揮著不可替代的作用?，F代化應急救援逐步打破了以往的人海式戰術格局，機械設備以良好的作業性能、快速高效的救援效率實現了搶險救援的安全、高效和不可替代性。

2　道路搶通及救援路徑的選擇

災害發生后，最急迫的就是要保證搶險人員、裝備和救災物資第一時間到達受災一線。但是，自然災害往往都伴隨著道路損壞、交通阻塞，從而嚴重阻礙救援設備、物資輸送和受災人員的轉移，嚴重影響救援效率。因此，快速搶通損壞道路，科學選定最佳可靠的運輸路徑，確保救災生命線的暢通至關重要。

應急管理體系研究方面，運輸網絡的優化路徑問題已經成為研究熱點。優化路徑一是為了縮短救援人員、裝備、應急物資到達受災地點所需的時間；二是保證路徑選擇連通可靠，運輸成本低等。成熟的路徑優化文獻為合理選擇救援路徑、有效展開救援工作提供了理論支撐。在實際搶險救援過程中，遠距離輸送路徑隨機組合選擇范圍廣，道路一般具備通行條件或者通過常規救援技術能夠迅速搶通道路，而在救援中心區域，尤其是次生災害發生區域(堰塞湖、大型滑坡體)，因其自然環境惡劣，地質條件差，往往只有一條或者兩條路徑，甚至沒有常規路徑可選，搶通搶建難度比較大。筆者主要圍繞救援中心區域在優化救援路徑情況下新設備的引進與應用進行論述，以保證救援道路在有效時間內搶通，確保受災生命線通暢。

3　基于云南魯甸紅石巖堰塞湖險情處置情況下的新裝備應用

3.1基本情況

2014年8月3日16時38分，云南省昭通市魯甸縣發生6.5級地震，昭通市巧家縣境內牛欄江右岸巧家縣與魯甸縣交界處的龍頭山體發生大規模山體滑坡，滑坡體約1 000萬m3，導致牛欄江河道堵塞300余m，河水上游水位突然上漲近4 m，形成長約70 m，寬約100 m,約6、7萬m3水量的堰塞湖(圖1)。牛欄江紅石巖堰塞湖堰體高，蓄水量大，危險分級評定為“極高危險級”。當時正處于雨季，如不及時處理，山體進一步滑坡將加劇堰塞湖險情，直接影響到上游會澤縣兩個鄉鎮，同時也威脅下游沿河的魯甸、巧家、昭陽三縣(區)10個鄉鎮、3萬余人、3.3萬畝耕地以及下游牛欄江干流上天花板、黃角樹等水電站的安全。

圖1　牛欄江紅石巖堰塞湖河谷原貌(往下游方向)

3.2路徑選擇

受地震影響，交通完全中斷。根據現場情況調查，發現兩岸各有一條道路，但其受地震影響，塌方地段多達35處。但通過道路搶通排險，可以滿足設備、物資通往堰塞體。

第一條路徑：左岸道路位于包谷垴鎮接大坪子、新坪至紅石巖村，道路寬3～4 m，邊坡高陡，道路高度距河床約500 m。該道路受地震影響路基嚴重損毀，多處巖石崩塌，巨石嶙峋，部分路基僅有幾十公分寬且靠山側為筆直的峭壁(峭壁上部分巖體已張開，隨時有掉落的危險)，部分路段人員徒步通行困難，但其為通往堰塞體唯一的陸上通道。

第二條路徑：右岸道路從包谷垴、天生橋向上游轉線至紅石巖電站，沿江道路高程較低，距河床30～40 m，為柏油路面，寬5 m，受地震影響，多處塌方，同時受滑坡體影響，右岸山體陡峭，無法在右岸巖壁上打通通往堰塞體的道路，需通過堰塞湖湖面水上通道到達堰塞體。

3.3路徑對比及裝備融合應用

為了盡快啟動紅石巖堰塞湖搶險任務，排除險情，聯合指揮部確立了以運輸時間最小化和投入裝備、物資最大化為目標，制定了兩個方向、兩條道路同時打通的方案。

左岸道路以新坪至紅石巖村路段為例，道路全長23 km，公路在起始位置完全中斷, 多處路基外側崩塌，部分路基僅有幾十公分寬，損毀嚴重，作業面過窄、不利于機械操作，部分路段徒步通行都十分困難，搶險難度較大，相當于在懸崖峭壁上重新修建一條道路。但該道路搶通后，即打通了紅石巖堰塞體和“災區孤島”紅石巖村的唯一通道。

右岸道路大部分位于昭巧二級公路天生橋附近，受災路段長約60 km，塌方較多，但與左岸相比較，公路原始道路條件較好，主要為滑坡體覆蓋，搶通難度適中。道路搶通后，受堰塞湖湖水阻隔，并不能直接到達紅石巖堰塞體和紅石巖村。

最終，通過第一條路徑(包谷垴至紅石巖村)由陸路向紅石巖堰塞體運輸人員、物資及設備(圖2)；通過第二條路徑(包谷垴、天生橋、紅石巖電站)，配合解放軍舟橋部隊臨時碼頭、沖鋒舟、漕渡門橋，水陸混合向紅石巖堰塞體運輸人員、物資及設備。第二條路徑(右岸公路)是在災害現場交通不暢、沒有陸路通行、導致工程機械無法通過常規手段到達救援現場的情況下基于救援路徑優化考慮的，通過與其他兄弟部隊協同作戰，采用舟橋部隊搭設臨時碼頭通過漕渡門橋水上作業平臺的方式，為惡劣災害環境下裝備保障打開了水路通道。類似情況的還有“5.12”唐家山堰塞湖應急排險，首次動用了大型飛機吊運重型挖掘機展開搶險任務。

3.4新裝備的應用

圖2　左岸道路危險路段搶通

基于路徑優化模式下，為達到運輸時間最小化，在充分考慮搶險作業惡劣環境的情況下，我部在與地方聯演聯訓活動中探索應用了應急動力舟橋和應急快速機械化橋，形成了水上作業平臺，解決了部分涉水搶險難題。

3.4.1應急動力舟橋

HZ應急動力舟橋是一種重型舟橋器材，每個浮體單位自帶動力，架設快速、機動靈活，集浮橋、渡運于一體，其公路運輸可直接開往目的地，在緊急或非正常狀態時快速架設應急通道，克服水面障礙，為快速實施救援提供了保障。

HZ應急動力舟橋可以快速拼裝與分解，便于使用及運輸，拼組的浮式結構整體安全穩定(圖3)。全套器材由8個河中舟、2個岸邊舟、10輛舟車及全橋輔助器材組成，適用于在流速不大于3 m/s的江河上架設浮橋，保障履帶載63 t或輪式軸壓力13 t以下的荷載通過江河。展開后的河中舟長10 m，寬8.3 m，高1.3 m，車行道寬5 m，重約10 t。

相關水路應急交通工程裝備還有應急分置式浮橋、應急帶式舟橋、應急機動棧橋等。

3.4.2應急機械化橋

HZQL21應急機械化橋是一種用汽車載運并由單車完成架設和撤收作業的制式機械化橋梁器材(圖4)，主要用于快速架設臨時橋梁通道，為克服小型河流、溝谷、彈坑等障礙，快速實施救援提供保障。橋梁長度為21 m，克服障礙最大寬度為19 m，架橋、撤橋時間約10 min，可保障履帶式荷載60 t以下、輪式荷載軸壓力17 t以下的各類車輛、火炮、坦克、工程機械等重型裝備通過。該器材可以用于高原、山地、平原和水網稻田地區。

圖3　HZ應急動力舟橋

圖4　HZ應急機械化橋

相關公路應急交通工程裝備還有應急兩棲機械化橋、應急重型機械化橋、應急輕便快速橋等。

4　基于東方之星沉船道路搶通環境下的新裝備應用

4.1基本情況

2015年6月1日21時40分，湖北監利大馬洲水道發生“東方之星”客輪翻沉事件，水電部隊受領任務，完成長江大堤到主干道沼澤地內5.8 km道路搶通及保通任務，為江面救援中心打通了唯一一條陸上生命通道。此次搶險時間緊、任務重，施工難度大。

4.2處置方法

此次道路搶通保通任務最主要的特點：一是搶通路段地處蘆葦蕩、深水溝、沼澤地，土質松散、含水量高，排水困難，循環輔助通道年久失修、路基松軟、涵洞塌陷、洪水浸泡；二是過往車輛多，承載任務重，對道路破壞和施工干擾非常大；三是強降雨多，道路被反復沖垮。

此次搶通保通采用了“多點作業、開溝排水、淤泥清除、石渣固基、草簾鋪設、碾壓密實、全程保障”的沼澤地道路搶通戰法。主要是排除積水，保存路基原狀，減少擾動破壞，采用碎石料及時鋪設并碾壓密實，盡快形成通道后全程跟蹤保障，逐步加固(圖5)。

圖5　道路搶通現場

4.3新裝備的應用

針對一系列新困難：一是沼澤地搶通。任務道路地處蘆葦沼澤地，地基長年泡水，土質松軟，不易形成硬化路面；二是強降雨中保通。因任務區域連降暴雨，對暴露的泥土路基形成二次擾動，原狀路基易暴露而被雨水浸泡；三是二次保通壓力大。路線貫通后，由于路基總體較軟并經來往車輛反復碾壓，同時長時間被雨水沖泡，很多路段二次破壞后形成“彈簧路”和“泥漿坑”。在實際救援現場前期石渣料供應不足的情況下采用了各種傳統道路加固辦法，道路保通壓力大。

基于陸上唯一路徑模式下，為做到道路搶修時間最小化，確保第一時間通行順暢，在充分考慮搶險作業惡劣環境的情況下，我部在與地方聯演聯訓活動中，探索應用了軟質機動路面保障裝備，解決了泥濘路面快速保通搶險的難題。

HZLM100型應急硬質機動路面主要用于在沙灘、泥濘、雪地、沼澤等高承載能力的地段鋪設臨時活動路面，保障履帶式荷載LD-60、輪式荷載軸壓力13 t以下車輛通過，以提高后勤保障中部隊的機動能力。此外，其還可以為臨時物資轉運站、庫房、車站、航空站等設施及各類工地鋪設臨時通道(圖6)。

5　結　語

道路搶通直接關系到救災工作是否順利開展。作為搶險任務的首要任務之一，道路搶通具有較強的時效性，其難在于“急”，貴在于“快”。上述新裝備的拓展與應用，能夠有針對性地解決以往實際搶險過程中的短板、弱項，在傳統的應急救援技術基礎上，創新思路，大膽采用先進、高效的新裝備，大大縮短了既有路徑的搶通搶建時間，為搶險救援行動贏得了寶貴的時間。

圖6　應急硬質機動路面

要想在災害發生后第一時間快速高效地搶通道路，必須做到以下幾點：一是要在鞏固傳統道路搶通技術的基礎上，積極探索應用國內外先進應急救援裝備，如徐工“蜘蛛俠”—ET110步履式挖掘機、水路兩棲挖掘機、無人智能挖掘機、無人機、無人船等新裝備的訓練與應用；二是加速軍民融合，以戰斗力提升為目的，加強與裝備生產廠家的溝通，在裝備研發需求上做好引導和定位，進一步改進救援裝備以貼近救援實際；三是依托政府部門，建立并完善應急救援裝備體系，在確保自有裝備保有量的基礎上，由政府部門整合工程機械企業和大型施工單位工程裝備，確保災害發生后能迅速投入救援現場。目前，湖南、遼寧兩個省已有探索，形成了工程機械服務機構救援網絡。

[1]謝明武.工程機械應急救援管理技術研究[D].西安：長安大學，2014.

[2]孟小丁.應急運輸路徑選擇問題的優化研究[D].蘭州：蘭州交通大學,2013.

[3]翟從福.武警水電部隊應急建設能力水平研究[D].南昌：南昌大學，2011.

(責任編輯：李燕輝)

2016-07-12

X4;TV53

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1001-2184(2016)04-0046-04

張謙(1982-)，女，山東淄博人，工程師，碩士，從事水利水電工程施工技術與管理工作；

張罡(1981-)，男，陜西武功人，工程師，學士，從事水利水電工程施工技術與管理工作；

趙會生(1974-)，男，河南焦作人，工程師，學士，從事水利水電工程施工技術與管理工作.