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水电总院武明鑫博士绘制的白格下游各站址洪峰过程线
总院的武明鑫博士还绘制出了白格堰塞体溃决全过程的流量变化,洪峰流量出现在13日下午6点20分,最大流量33900立方米每秒,与周兴波博士预测的32800立方米每秒相差无几。武博士还全程绘制了金沙江上游所有站点的流量过程线。
追忆
偶然有幸参与了白格堰塞湖的应急处置,感慨颇多。白格滑坡险情一发生,党中央、国务院领导就迅速做出批示和指示,成立了应急管理部牵头,自然资源部、 水利部、国家能源局参与组成的部际联合工作组,第一时间赶赴一线指导帮助处置工作。中央部委和地方建立联合应对,统一指挥协调实施抢险救援行动,健全、高效的工作机制,安全管理责任到人,应急转移通知到人。在超过万年一遇特大洪水的大灾面前,无一人伤亡。处置无疑是成功的。2019年我在瑞士作白格的报告,瑞方代表说,在这种灾难面前能够生存下来,已经很不容易了。
能源局前后方领导超前预判,尤其是童光毅在前方极力主张提前采取堰塞体挖槽干预、苏洼龙围堰破拆和梨园的腾库的三大举措,事后证明对减小灾害损失非常重要。总院后方高效的工作团队,郑声安院长、彭土标副院长亲自部署,赵全胜副总工带领一大批优秀的年轻博士,王富强、周兴波、武明鑫、姚虞、刘超等开展了大量的工作,对堰塞湖应急处置的科学决策提供了极大支持。
白格记忆,挥之不去,不愿再看到。
值得总结的经验
白格滑坡险情发生后,党中央、国务院领导高度重视,迅速做出批示和指示,成立了应急管理部牵头,自然资源部、 水利部、国家能源局参与组成的部际联合工作组,第一时间赶赴一线指导帮助应急处置工作。有关部门和地方建立联合应对机制,统一指挥协调实施抢险救援行动,健全、高效的工作机制,安全管理责任到人,应急转移通知到人。在超过万年一遇特大洪水的大灾面前,无一人伤亡。处置无疑是成功的。2019年我在瑞士作白格的报告,瑞方代表说,在这种灾难面前能够生存下来,已经很不容易了。
如果要总结,首先是高效的联合应急机制。“11.03”应急处置有7个方面的联合工作机制。顶层建立了决策者和专家的合作机制;部际联合现场工作机制;多部门的联动机制。中层建立了多省联合工作机制。基层发挥军民、企业政府通力合作机制;基层干群互动合作机制;各部门前后方联动工作机制。健全高效的联合工作机制,是应急处置方案能够快速实施的根本保证。
其次是应急处置方案的科学性。各部委后方团队判堰塞体自然过流会对下游造成十分严重的破坏。能源局专家组分析自然溃堰洪峰将达到4.4万立方米每秒,这个流量的后果是极其严重的。要知道叶巴摊坝址万年一遇的洪水也不过1.08万立方米每秒。如果知道后果的严重性,各方就会充分重视。前方指挥部及部际联合工作组多次现场勘查,决策在山体较为稳定的左岸尽快采取人工干预措施降低塞体堰顶高程,减轻灾害风险。应急处置要坚持“生命至上、安全第一”的原则,人工干预措施要做到适度干预、切实可行。
能源局专家组结合已有经验,并根据第一次堰塞湖溃决过程验证与反演后的参数,预测溃决洪峰演进至苏洼龙水电站处流量约1.5万至2.3万立方米每秒。苏洼龙围堰破坏后将叠加4000立方米每秒的流量,研究制定了苏洼龙水电站围堰提前破拆方案,同时提出梨园水电站水库腾空方案。
应急处置实践证明,堰塞体人工挖槽方案、苏洼龙水电站围堰提前破拆和梨园水电站腾库方案科学合理、行之有效,确保了堰塞体下游水电工程安全,也减轻了沿岸的洪灾损失。
第三是应急保障措施到位。国网四川公司、西藏公司和南网云南公司等全力做好应急抢险电力保障、灾民安置点供电安全。能源局协调中国华电金沙江上游公司叶巴滩分公司、中国电建等电力企业紧急调集施工车辆、设备、机具和人员,赶赴前线开展堰塞体人工干预开挖泄槽作业。灾后及时排查有关电网设施安全情况,并迅速调配资源,及时开展抢修复电保电工作,做好电网运行和抢险救灾供电保障工作。救灾部门紧急调拨大量帐篷、棉被褥等救灾物资,妥善安置转移群众。大灾过后社会稳定,快速恢复生产生活,各项保障措施到位起了重要作用。
第四是信息共享功不可没。打通道路,保证大型工程机械进入堰塞体是应急处置的关键。中国电建成都勘测设计院有限公司叶巴摊设计项目提出,在叶巴摊电站前期移民调查时发现有一条山间便道通往堰塞体最近。中国华电金沙江公司推荐正在叶巴滩施工的中国水利水电建设第五工程局有限公司提供大型机械,作业手边行进、边开路24小时不间断行进,仅用 30 多个小时就在无人区打通了陆路通道。
中国华电、中国电建成都院、中南院、北京院等提供金沙江上游规划的各梯级电站的水文资料供前线指挥部决策使用。能源局组织水电总院、大坝安全监察中心等开展的分析成果,第一时间提交应急管理部。考虑溃堰洪峰量大,水文站点无法正常观测,各梯级电站项目部增加高位测站,保证正常监测。信息资料和分析成果的共享,是准确预判险情,制定科学处置方案的基础保证。
对流域安全重要性的再认识
流域安全关乎国家战略安全。我国西南地区的大江大河,受地壳隆升和构造侵蚀,以及河流的快速下切,两岸岩体强烈卸荷,河谷两侧滑坡体、崩塌体大范围分布,堵江事件也时有发生。其中,仅金沙江及其支流就已经识别出61处古滑坡堵江体。河流岸坡失稳及滑坡堵江将会具有时间上的连续性和持续性。河流下切在地质历史的尺度下是永恒地存在。对于大型滑坡等地质灾害,只能采取搬迁避让,大范围治理很不现实。地质灾害是世界各国难以回避又根治的一个重大难题。滑坡是点风险源,下滑堵江后都会演化为影响范围很大的流域风险。如果说点风险源采取避让措施尚且可以应付,那么流域尺度下的风险如何应对?每一次堵江事件后都采取应急处置,动辄搬迁数万人、数十万人,也只是权宜之计。无法搬迁的基础设施任由冲毁,社会、经济和生态安全面临巨大威胁,可持续发展面临巨大挑战。
工程能力是防治流域地质灾害的根本出路。其核心是建设调节能力强的高坝大库,将不可控的溃堰洪量滞纳于库内,达到人工控泄。只有这样才能避免应急常态化。以“11.03”为例,上游规划的控制性梯级岗托如果建成,调节库容40亿立方米,堰塞体堵江后,岗托控制下泄,那么“11.03”的处置时间就不是71小时。可允许的处置时间越长,堰塞湖库容也越小,影响程度也就越低。同样,如果下游54km的叶巴摊早日建成,调节库容8.6亿立方米。通过叶巴摊水电站的调节库容,“11.03”溃堰洪水风险截断在54km的范围之内,而不需要考虑考虑671km之外的梨园腾库,也不需要搬迁下游数百公里的人口。因此,高坝大库是实现流域系统安全的根本保证,也是长治久安之策。
如何实现,也是工程师需要考虑的问题。高坝大库必须保证万无一失,即使出现极端的超标准洪水,也要有应对措施。不能因为工程自身能力不够,考虑不周全,不仅无法防灾减灾,而且成了一个更大的风险源。
应急处置的短板
“11.03”白格堰塞湖应急处置,是以《突发公共事件应对法》为核心、相关法律法规为配套的应急管理的深入贯彻。无论从依法处置,还是体制与机制,都是浓墨重彩的一笔,但在处置过程中暴露出不少短板。
流域风险特征认识不足。堰塞体溃决后,洪峰风险具有传导、叠加、放大的“多米诺骨牌”效应,若无工程调控,风险播及面广,影响范围大。本次堰塞体应急处置,未充分认识溃堰洪水的传播特征,人员撤离无伤亡,但财产损失很严重。
流域综合信息分享不畅。金沙江上、中游沿线水文信息、社会信息、基础设施信息、交通道路信息、地质灾害信息、涉密信息分属不同部门、不同层级政府掌握,应急处置信息交互渠道单一,制约应急处置效率和协同应对能力。各种信息的碎片化难以支撑应急指挥的科学性,影响应急处置的系统安排。未来迫切需要建立流域水雨情、汛情、工情、地质灾害、社会等信息的共享机制。
能力建设亟待提升。各技术单位计算的溃堰洪峰相差一倍以上,洪水演进到石鼓更是与实测相差数倍,给应急决策造成很大难度。应急处置最为关键的是打通道路,缺乏应急处置的特种设备,需要重点加大应急技术和装备的研发。
防灾减灾工程建设滞后。我国金沙江上游梯级电站建设严重滞后,没有形成防灾保安体系。尽管本次应急投入巨大人力、物力和财力,但灾害损失仍然巨大。加快金沙江上游控制性梯级的建设,是提升防灾减灾能力的根本出路。
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