李 托
(解放军理工大学,江苏南京 210007)
利用地下空间防护重要经济目标的措施分析
李托
(解放军理工大学,江苏南京210007)
摘要:以向家坝水电站地下电站为例,分析了地下电站在安全性方面的优势与劣势,并从战时空袭防护和内部灾害防护两方面着手,提出了地下电站应采取的防护措施,对同类型地下空间的建设与保护有一定意义。
关键词:地下电站,安全性,防护
在未来战争中对经济目标的空袭必将愈演愈烈,围绕经济目标展开的攻防斗争将决定战争的胜负、国家的存亡。在对重要经济目标进行防护时,有许多可供选择的防护措施。在长期的重要经济目标防护实践中,将重要工厂建在地下是对抗空袭特别是核武器袭击的最好措施,但地下空间并不是“万能”的,对于建于地下空间的重要经济目标,其在平时和战时仍面临诸多威胁。本文以向家坝水电站地下电站为例,对地下电站的安全性和防护措施进行了分析。
向家坝水电站是中国第三大水电站,世界第五大水电站,位于四川省宜宾县和云南省水富县交界的金沙江峡谷口处,是金沙江流域水利资源梯级开发的最后一个水电站。电站是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙、通航、灌溉等综合效益的巨型电站。
电站枢纽工程由混凝土重力坝、右岸地下厂房及左岸坝后厂房、通航建筑物和两岸灌溉取水口组成。右岸地下电站位于右岸坝肩上游山体内,为国内跨度最大的地下厂房,设计安装4台最大单机容量800 MW的水轮发电机组,由引水系统、厂房系统、尾水系统等三大部分组成。主厂房最大开挖跨度为33.4 m,最大开挖高度为85.5 m,机组单机容量和厂房跨度均为国内之最。
2.1地下电站的优势
地下电站在安全性上具有以下优势:
1)地下电站对武器袭击及地震等灾害具有天然防护能力。密实的土层和岩层是地下空间天然的防护层,当地下电站的覆盖层和结构层具有一定厚度时,能抵御爆炸、地震、地面火灾、毒气、风灾等多种灾害,并能坚持较长时间。
2)地下空间资源具有密闭性、恒压性、恒湿性、恒温性,不受地面情况的干扰等特点。这些特殊性质,使得地下电站比地面电站更具优势。
3)地下空间设施作为灾害防御的手段。由于地下空间资源的特性以及对于爆炸冲击、地震的天然抵抗性,使其在遭受打击及地震灾害时,损失非常小,故可以利用地下空间作为战时重要经济设施坚持生产的生产车间。
2.2地下电站的劣势
地下空间安全性有其自身的劣势,主要表现在对来袭武器时,地下设施并非“坚不可摧”和对内部灾害防护上,如内部火灾、有毒物质泄漏和地面洪水倒灌等对地下空间内部的人员和设备会造成严重威胁。
2.2.1空袭对地下电站的危害
现代高科技战争条件下,地下电站虽然对空袭特别是普通炮航弹的轰炸具有较强的抵抗能力,但是随着高技术武器的广泛应用,特别是随着精确制导炸弹、钻地武器及电磁脉冲武器在战场上的应用,地下电站也面临着被摧毁的处境。
2.2.2内部灾害对地下电站的危害
1)地下火灾的威胁。地下火灾具有以下特点:
a.危害性大。密闭性,不易疏散。b.“中性带”低,烟雾浓度大。“中性带”,洞室内外空气压力相等的地带叫中性带。c.火灾蔓延快,疏散困难。d.散热困难,升温很快。
2)有毒物质泄漏的威胁。
当发生有毒物质泄漏时,地下电站的通风气流和隧道活塞气流会使其迅速扩散。
3)地面洪水倒灌的威胁。
由于地下电站位于地面以下,所以可能发生地面洪水倒灌入电站。
对于地下电站,战时面临的主要威胁为:精确制导炸弹、钻地导弹及电磁脉冲武器。面对战时多种武器威胁,应大力发展综合防护措施:
1)运用多种伪装措施,确保敌方难以发现。
在未来的高技术战争中,军事侦察技术构成了全时空多层次的立体侦察系统,地下电站即使隐藏于地下,被发现的概率也越来越高。“发现”意味着“打击”,所以地下电站应采取多种伪装措施,技术伪装与天然伪装相结合,隐真与示假相结合,广泛运用人工障碍、迷彩、人工植被和热量抑制等办法,改变电站标志性设施的目标外形和辐射特征,同时在电站周围设置能对付敌雷达、红外、可见光、远红外等信息侦察手段的假目标,通过有形或无形的示假措施,干扰和欺骗敌侦察,使其判断失误。
2)合理确定防护参数,积极应用新材料,提高工程抗力。
精打要害,破坏结构是信息化战争条件下空袭的重要方式。面对战争中敌方空袭,地下电站应结构坚固。
a.地下电站防护层应具有足够的厚度;
b.采用高强材料,如新型遮弹层、高强度陶瓷偏航板来提高电站防护结构抗力。
3)采用主动防护技术,使敌人难以精确命中。
面对空袭时,采取主动防护措施可以显著提高地下电站的生存能力。采用强激光、烟幕、水幕、低空人造诱饵、低空诱饵、低空障碍等干扰、误导来袭武器的制导系统特别是末制导系统,使其偏离或丢失目标,起到主动防护的作用。
4)重要部位设置抗震措施及屏蔽措施。
地下电站精密电子设备较多,当受到武器爆炸冲击及电磁武器攻击时,即使电子设备未受到攻击,但由于电站电子设备连接的管线暴露在外面,电磁脉冲可通过管线引入电子设备,损坏设备。因此,应将电子设备置于屏蔽室内,以阻隔电磁脉冲的攻击。对于电源线和信息输入、输出线,应加电磁滤波器,阻止电源线或信息线上传来的电磁脉冲,起到防护的作用。
航弹、导弹及炮、炸弹在防护层表面或钻入地层一定深度爆炸时,会产生空气冲击波,在介质中和结构上引起直接地震动和感受地震动。这些震动会对人员及设备产生危害。因此重要部位如人员集中区和重要易损设备也应采取抗震隔震措施。
5)部署防空力量,拦截敌武器袭击。
最有效、最主动的防卫就是进攻。重要的地下电站,战时应请求上级组织防空队加强对空防护,将民兵高炮和防空导弹分队混合部署于远离电厂厂区的敌人可能来袭的方向上。
6)建立战时抢修队,及时恢复生产。
地下电站位置固定,对战时国民经济具有重要作用。遭遇打击后,快速消除空袭后果,及时恢复生产,是做好电站防护的重要内容。因此,平时要组织抢救、抢修、消防等专业队伍,并进行必要的训练和演练。一旦遭到敌人攻击,迅速组织各种专业队伍实施抢救、抢修,争取用最短的时间恢复生产。
地下电站会遇到如内部火灾、有毒物质泄漏和地面洪水倒灌等内部灾害,一旦发生将会对地下空间内部的人员和设备造成严重威胁,因此应做好以下措施:
1)做好应急预案。
针对火灾、有毒物质泄露、地面洪水倒灌,制定相应的应急预案,明确应急救援组织机构、组成人员、职责划分以及救援措施。
2)安全教育。
对电站内工作人员进行安全教育,使其熟悉应急预案,掌握灾害发生时的自救措施。
3)增加相应设施设备。
设置自动检测、监控、灭火等设施,如增加自动火灾报警设备、自动淋水灭火装置、除烟设备和紧急照明灯等,将火灾或有毒物质泄漏消灭在萌芽状态。此外,还应配备自救用具,如氧气面罩、防毒面具等,以备在灾害发生时自救。
4)改进建筑设计。
建筑设计时应有应对内部灾害的手法,增加其安全性。
a.合理布置防火隔断:危险性大的地下结构,分割面积小些;反之应大些。
b.合理划分防火分区。
c.设置合理的疏散系统。
d.分区避难:在每个分区适当设置紧急避险区,遇有紧急情况人员可进入紧急避险区暂避。
e.完善逃生通道:如建立应急逃生通道或紧急逃生竖井。
5)采用耐火建筑技术与材料。
地下电站尽可能采用非易燃材料兴建,所有电气材料和缆线装置在有阻燃作用、产生低度烟雾和无毒气物质制成的护套内,在可能引起火灾或爆炸的重要部位进行结构技术上的防护处理。
6)在出入口和孔口做好防倒灌措施。
根据水文地质资料,确定最高洪水位,作为孔口防倒灌标准的依据,并应做到以下几点:
a.应避免在地势低的地点设出入口。
b.孔口应高于室外自然地坪30 cm。
c.在过河段设置防淹门。
7)做好地下电站排洪措施。
地下电站地坪应设置坡度,并在低洼处设置水泵,及时排除洪水。
8)建立营救反应系统。
电站应建立紧急救护、警医联动等机制,当事故发生后,能够快速反应,减少人员伤亡。
将重要经济目标建于地下,能利用地下空间的天然防护能力,有效防护战时敌方空袭和平时多种自然灾害。但作为承载重要经济目标的地下空间亦具有局限性,需要我们采取法规、制度、技术等各种措施去克服其劣势,这方面我们需要加大研究,让地下空间更好地为重要经济目标防护服务,为我国在未来高技术战争中夺取胜利做出重要贡献。
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On analysis of measures of protecting key economic aims of underground space
Li Tuo
(PLA University of Science and Technology,Nanjing 210007,China)
Abstract:Taking the underground power station of Xiangjiaba Hydropower Station as the example,the paper analyzes the advantages and disadvantages of the underground power station from the safety,and points out the defense measures for the station from the wartime air-attack defense and prevention of inner disasters,has certain significance for the construct and protect similar underground space.
Key words:underground power station,safety,protection
作者简介:李托(1988-),男,在读硕士
收稿日期:2015-10-29
文章编号:1009-6825(2016)01-0246-02
中图分类号:TU927
文献标识码:A