多目標協同下戴家湖涵閘應急搶險方案研究

鮑 梅

（潁上縣防汛抗旱機動搶險隊，安徽 阜陽 236200）

1 工程概況

戴家湖是緊靠潁上縣姜唐湖行蓄洪區的低湖洼地，戴家湖涵位于姜唐湖行蓄洪區北堤廟垂段，控制流域面積7.9 平方公里，是一座具有防洪排澇及灌溉引水的鋼筋混凝土箱涵。防洪閘門位于姜唐湖行蓄洪區一側，為鑄鐵閘門，孔徑為2 孔×2.2m（高）×2.0m（寬），涵底板頂高程為14.65m。整體為鋼筋混凝土箱涵結構，孔徑為2 孔，閘門高2.2m，寬2m，涵洞長55.2m，涵洞底板頂高程14.65m，堤頂高程28.20m。防洪閘門位于姜塘湖行洪區側，為鑄鐵閘門。戴家湖涵閘最早建設于1975 年，沿用至2004 年姜唐湖蓄洪區開始實施堤防加固，由此針對戴家湖涵閘進行拆除重建處理，至2005 年才重新投入使用。

2 險情分析

2.1 出險情況

2020 年7 月20 日13 時姜唐湖行洪區開閘行蓄洪，7 月26 日8 時下游退水閘內水位26.20m，姜唐湖上游進水閘水位26.25m。7 月26 日上午9 時57分，巡堤查險人員在戴家湖涵閘巡查時，閘門一聲悶響傳來，隨后發現洪水通過涵閘處瞬間涌出，并在大堤背后形成直徑10m 的漩渦。洪水溯源發現從姜唐湖行洪區涌入戴家湖涵閘西門進入堤后垂崗圩。當時，戴家湖內水位高達18m，鐵鑄閘門損壞位置水位深度達12m，閘門損壞涵洞反向進水流量達40m3/s。由于垂崗圩北方堤防多年未設置擋水結構，一旦大量洪水涌入，將大概率引發潰決風險，嚴重威脅戴家湖區內半崗、垂崗兩個鄉鎮3 個行政村涉及面積11.8km2、8476 名群眾居住安全。

2.2 險情成因

安徽省（水利部淮河水利委員會）水利科學研究院（安徽省水利工程質量檢測中心站）受委托對洪災后清理的戴家湖涵閘門材料進行了檢測和安全評估，發現戴家湖涵閘門的主體結構沒有損壞，質量符合要求。下游面沒有損壞，下泄洪面和下坡面沒有損壞，上坡面的右側被水渦切開，很危險，2.7m 的尾水槽已經坍塌沖走。左側門板完好，右側門板斷裂，其余斷裂的門體嚴重腐蝕，門溝明顯變形，嚴重腐蝕，原本的尺寸為2.1m×2.3m，鑄鐵閘門板面積為4.83m2，其余鑄鐵頂板面積為1.24m2，斷裂的水洗門面積為3.59m2，占74.4%。因此，戴家湖涵閘門發生險情危害的主要成因在于：涵閘門出現損壞。

戴家湖涵洞閘門鑄鐵材質HT200，實測面板最薄厚度為29.5mm，最厚數值為34.0mm，鑄件預期抗拉強度要求155MPa 以上，戴家湖涵閘鑄鐵材料試驗結果136MPa；鑄件布氏硬度要求在150～230HBW的區間，戴家湖涵鑄鐵閘門材料的力學測試結果為127HBW。很明顯，戴家湖涵閘鑄鐵材料試驗結果是不合格的。涵閘門材料的力學性能檢測數據如表1所示。

表1 戴家湖涵閘門材料力學性能檢測數據統計表

綜上分析，險情的成因主要在于以下方面：（1）閘門材料不符合要求；（2）水下結構在險情之前未做過任何檢查測試工作。特別是在2006 年戴家湖涵閘拆遷改造項目中，選擇了鑄鐵閘門材料，因為這種材料本身成本相對較低，抗銹能力強，保水效果好，便于安裝、維護和修理。然而，這種材料實際的抗拉強度非常低，且材料本身的脆性相對較大，而且在鑄造過程中不可避免地出現氣泡缺陷。一旦造成損害，就會有很大的風險，會出現普遍的損害。在驗收出廠的閘門時，規范中沒有要求原材料檢測，只能依靠閘門出廠的檢測報告，存在風險和隱患。鑄鐵閘門結構一般，止水效果好，但閘門和閘門縫隙總是在水面以下，平時需要打排水壩進行檢查，由于經費緊張，汛前檢查未能起到應有作用。

3 多目標協同下戴家湖涵閘應急搶險方案

3.1 應急搶險的目標

多目標協同下的應急搶險目標在于盡可能地降低險情事故引發的后果，涵蓋人員傷亡、財產損失以及環境破壞等各種明確目標，在保障現有各單目標基礎上實現多目標協同、多方案匯總，由此最大限度地發揮應急搶險工作的作用與效果。在目標內容上，主要包含：（1）即刻組織救援受害人員，這也是應急救援工作的首要目標；（2）及時、迅速地把控事態發展，做好對險情事故的危害檢測、監測，劃分危害范圍、性質及程度；（3）逐步接觸危害后果，切實做好險情現場修復工作，包括人員、動植物、土地、空氣等保護及修復工作，避免出現繼續危害及環境污染問題；（4）調查險情成因，評價危害程度，做好傷亡統計、事故分析及善后工作。

3.2 應急搶險的原則

多目標協同下應急搶險工作開展主要遵循以下原則：（1）以人為本，安全第一。切實保障群眾的人身財產安全、最大限度預防和降低突發險情可能造成的傷亡情況；（2）統一領導，分級負責。各級政府負責做好當地應急救援組織工作；（3）預防為主，防救結合。貫徹落實預防為主，預防與應急相結合的原則，做好預防、預測、預警和預報工作；（4）快速反應，協同應對。增強應急搶險隊伍的建設工作，強化地域間、部門間的合作，制定完善的協同聯動合作機制，據此形成完善的應急管理快速應對機制；（5）做好社會動員。充分發揮出政府主導作用，組織動員社會力量，據此形成突發事件的應急合力。

3.3 多目標協同的應急搶險方案

3.3.1 迅速啟動應急機制，組織群眾轉移

戴家湖涵閘險情發生后，省市縣領導迅速抵達一線、靠前指揮，要求做到安全第一、生命至上。第一時間啟動避險轉移方案，市縣鎮村四級聯動，緊急組織人員安全轉移。安排半崗、垂崗兩個鄉鎮通過預警廣播通知湖區群眾轉移，同時抽調近900名公安干警，配合鎮村干部開展拉網式排查，對出險涵閘周邊群眾全部轉移，確保不落一戶、不少一人。安全轉移戴家湖區域內8476 名群眾，妥善合理安置，一部分群眾選擇投靠親友分散安置，一部分群眾選擇村部、學校臨時集中安置，共設置2 個安置點，集中安置276 名群眾，實行干部包保到點，做好生活、醫療衛生等保障。

3.3.2 成立現場搶險指揮部，制定搶險措施

接到險情報告后，省市縣黨政主要負責同志第一時間抵達現場，靠前指揮，與現場負責人和專家會商，成立現場搶險指揮部，組成搶險專家組，迅速拿出搶險技術方案，指導應急搶險工作。現場設立臨時指揮部，經召開緊急會議磋商、制定決策，最終確定采取以下應急處置措施：（1）姜唐湖行洪區側涵閘前拋投堵漏。先用鋼筋籠裝塊石拋投，然后用編織袋裝石子集中放入鋼絲籠中拋投，再用編織袋裝粘土拋投閉氣，封堵閘進水口。（2）垂崗圩側堤后構筑“養水盆”。利用行洪堤、西側老堤和北側東側新筑圍堤，形成“養水盆”，減少行洪堤內外側水頭差，為破損涵閘段堤壩加裝“雙保險”。（3）在姜唐湖行洪區側涵閘前填筑“月牙堤”。包裹住漏水涵閘，防止閘門滲漏，保證涵閘和行洪堤安全。（4）加固嚴守沿崗堤，保證沿崗堤以北區域安全。

3.3.3 緊急調運搶險物資，集結社會力量

一是第一時間組織調運搶險物資。縣防指及時就近調運縣級儲備防汛物資，國家防總、省、市防指和有關部門及時安排調撥搶險物資大力支持應急搶險，共投入編織袋24.05 萬條、麻袋5450 條、編織布3.47 萬m2、鋼筋籠99 個、鋼絲網兜3550 個、木樁160 根、鉛絲100kg、土工布400m2、救生衣8500 個、雨衣1537 件、應急照明燈10 臺套等防汛物資，從潁上淮河河道管理局陸續調運省級代儲的砂石料2300t 用于搶險。二是各方馳援、軍地合力協助。地方基層黨組織干部迅速行動，累計集結省內外官兵2420 名參加搶險救災。阜陽市動員葛洲壩集團、民兵預備役、市縣消防救援和水利施工企業、縣級搶險隊等共集結1067 名搶險隊員馳援一線，參與搶險，為防汛搶險一線提供有效保障。市、縣防指臨時組織推土機、挖掘機、自卸車100 余臺套連夜趕赴戴家湖涵現場投入搶險施工。軍地通力協作，齊頭并進組織搶險。

3.3.4 有序實施搶險措施，有效處置險情

搶險過程及采取的應急搶險措施：（1）封堵涵閘進水口：7 月26 日14 時40 分開始，陸續投放砂石料近2300t、鋼絲網兜3550 套、鋼筋籠99 個，通過采取粘土袋、棉被等閉氣措施，有效封堵破損涵閘。截至7 月28 日15 時，外河側破損閘孔得到有效封堵；7 月30 日凌晨3 時，拋擲的黏土漏出水面；7 月30 日15 時，涵洞漏水得到有效控制；（2）構筑“養水盆”：7 月26 日下午，高強度進行搶險筑堤，歷時60 多個小時，“養水盆”圍堤與防洪堤于7 月29 日15 時成功實現合龍，7 月30 日19 時全部完成，新筑圍堤316m，筑堤土方4.9 萬m3；（3）填筑防洪閘側月牙堤：7 月28 日6 時實施，7 月31 日14 時38 分月牙堤合龍，施工土方3 萬余m3，8 月1 日上午8 時30 分，平臺構筑完成，起到了正面阻水防滲漏的作用；（4）嚴守沿崗堤，對沿崗堤廟臺至垂崗段進行全線測量，對堤頂高程不足28.0m 的堤段，采用編織袋裝土搶筑子堤，對所有過堤涵管進行封堵，并安排專人值守。

3.3.5 險情全部解除

本次搶險累計投入搶險人員3487 人、挖掘機95 臺、推土機58 臺、自卸車96 臺。從7 月26 日下午至8 月1 日上午經過6 天6 夜奮戰，涵閘徹底堵死，養水盆圍堰、閘前月牙堤構筑等全部完成，險情已全部解除。險情處置過程中，沒有發生安全事故，無一人傷亡。

4 汛后水毀修復工作

2020 年汛后及時組織勘測設計單位對戴家湖涵、戴家湖站進行勘測設計，有針對性地開展戴家湖涵站水毀修復，并作為應急項目先行實施。戴家湖涵站水毀修復工程于2020 年10 月上旬招標，11 月4日開工，工程進展順利，12 月15 日全面完成“月牙堤”和堤后“養水盆”拆除，并完成搶險占用耕地復墾等修復任務。潁上縣水利局委托安徽省水利科學研究院和水利部金屬結構檢測中心對戴家湖涵進行安全鑒定，對破碎閘門進行質量檢測。2021 年1 月8 日，縣水利局特邀省內知名水利專家及省廳和市局領導主持召開了戴家湖涵工程安全鑒定評審會。專家組評審認定戴家湖涵閘為三類閘，閘門破損，需經除險加固后才能正常運行。根據批復的修復方案，更換了防洪閘門和啟閉機，目前，戴家湖涵站修復工程已按照要求完成修復加固任務。

5 結語

戴家湖險情事發突然且異常緊急，在國家防總指導，省市縣領導的正確指揮下，制定了完善的多目標協同應急搶險方案。后經過部隊官兵與廣大干群的共同努力，最終險情得以解除，且取得零安全事故、零傷亡的顯著結果。汛后開展事故成因分析、現場勘測、涵閘門檢測等各項工作，同步進行水毀修復，如今已圓滿完成修復加固任務。事后總結，需重新選擇涵閘鑄鐵閘門材料，同時進一步強化對水下結構的汛前檢查工作，可通過水下成像、水下機器人等技術做好提前檢測，這樣才能真正有效發揮防洪減災作用■