郭 霞
(德州市水利勘察設計研究院,山東 德州 253000)
樂陵市楊安鎮水庫是一座以城鄉供水為主,兼顧生態等綜合利用的中型水庫。水庫于2006年6月開工,2008年6月竣工。壩型為碾壓式均質土壩,總庫容1880萬m3,死庫容300萬m3,興利庫容1580萬m3。工程等別為III等,工程規模為中型,主要建筑物為3級,次要建筑物為4級。楊安鎮水庫從建設方式上為平原地區挖填式水庫,從運行方式上是供水水庫,沒有防洪任務。由于水庫不承擔調蓄洪水任務,水庫運行安全主要是供水安全。
1)水庫潰壩影響因素。根據突發事件的可能性分析,可能導致水庫大壩潰決的主要因素有:超標準降水、工程隱患、地震災害、水庫周邊危險施工、戰爭及恐怖事件和其他等因素。
2)水庫潰壩形式。從潰壩的成因來說,潰壩形式主要有壩坡滑坡引起大壩失穩潰壩和遇超標準降水漫頂潰壩兩種,其中漫頂潰壩可能性極小。從潰壩過程的時間長短而言,水庫發生大壩潰壩形式為逐漸潰壩,從潰壩缺口規模大小而言為橫向局部潰壩。
壩體逐漸潰決的流量計算類似于寬頂堰流量計算,本次計算采用了形式上類似于寬頂堰計算公式的半理論、半經驗性公式。
1)潰壩壩址最大流量:

式中:g為重力加速度,g/m3;b為潰壩決口頂寬,m;H0為壩上游水深,7.45m;b 為潰口寬度,139.7m。
經計算,QM=2636.8m3/s。
2)水庫泄空時間:

式中:K為系數,平原區水庫K取3.5。
經計算,T=5.825h。
水庫潰壩,以水庫為中心,假定圓形擴散估算庫內蓄水全部泄空時平均水深所影響的距離。

式中:W為水庫潰壩時的庫容,1580萬m3;h為影響范圍內水深,m;S為水庫水面面積,2.3km2。
水庫潰壩影響范圍半徑與水深的關系如表1所示。

表1 水庫潰壩影響范圍半徑與水深的關系
水庫周邊15km范圍內平均水深0.022m,基本不形成澇漬。水庫南距前進溝4km,東距前進溝12km,西距躍豐河12km,北距馬頰河5km,且河道均為排澇河道,因此將上述范圍作為該水庫實際影響范圍線。水深過高,將對城鄉居民生產生活造成嚴重影響,甚至危及生命,因此,確定水深超1.5m的水庫周邊2.0km范圍為撤離范圍線。
影響范圍內社會經濟情況:涉及3個鄉鎮(楊安鎮、寨頭堡、鐵營鎮),村莊169個,耕地1.12萬hm2,人口9.57萬,鄉鎮企業62個,工農業總產值68.58億元。撤離范圍內基本情況:涉及楊安鎮、寨頭堡2個鄉鎮,村莊50個,各類機構(企業、學校等)37處,人口2.74萬。水庫潰壩對國民經濟、城區居民生活造成的影響是不可估量的,也是短時間內難以修復的。
一旦出現嚴重威脅大壩安全的險情,應立即啟動應急預案,必要時,報請人民政府啟動高級別應急預案。應急指揮部統一指揮搶險救災工作。發布緊急通知,調運搶險物資器材,組織專業搶險隊伍和群眾搶險隊伍緊急搶險;根據水庫大壩安全管理應急預案中的撤離路線和轉移地點,通知影響范圍內的人員迅速撤離,及時搶救圍困的人員。各指揮部成員單位按照各自的職責和指揮部的命令開展搶險救援工作。
現場指揮遵循屬地為主的原則,建立以事故主管部門為主,各部門參與的政府統一領導下的應急救援協調機制。水庫一旦發生重大險情,防汛部門和當地政府應及時向可能受洪水威脅的地區發出警報并做好群眾轉移工作,并迅速組織隊伍搶險,盡量減少人員傷亡和財產損失。搶險期間做好應急人員的安全防護工作。應盡快查明大壩垮塌原因,采取一切可能采取的有效措施防止二次潰壩,同時盡量減少對農田、水面、河流、水源的污染。
險、災情得到有效控制后,由指揮部宣布結束臨災應急期,撤銷救災特別管制區,做好撤離區生活供給、衛生防疫、治安管理、重建家園、水毀工程修復等救災工作,關移交當地政府及相關部門組織實施。