李春生
(中国铁路武汉局集团有限公司武汉桥工段 湖北武汉 430000)
水害全称洪水灾害,即由于洪水发生给人们正常生活和生产活动带来的损失与祸患。洪水是地球表面河流、海洋、湖泊等水体内发生的一种峰高量大、暴涨暴落的水流。洪灾同洪水相关连,但洪灾和洪水并不同义,亦不等价,只有当洪流引起资产损毁及人员伤亡等情况时,才发生洪灾。
然而,铁路水害又有其特点,2017年以来,武汉桥工段管内累计发生水害21处,其中有14处发生在雨中或雨后,从概率学角度上说,规模较小的水害往往是由于短时强降水或连续降雨影响路基及其附属设备稳定性导致的。
洪灾是汛期影响铁路运输安全的重点和难点,每年汛期各类水害对铁路正常运输生产构成很大威胁,严重危及人民生命财产及行车安全,教训深刻。铁路水害主要有六个方面类型。
(1)路堤冲决:路基边坡被洪水冲刷,路基本体不能维持自身平衡而发生坍塌。
(2)桥涵冲毁:桥梁浅基或河调导流设施受河床下切或冲刷,造成桥墩失稳,导流设施冲毁等水害现象。
(3)边坡溜塌:路基或路堑受雨水作用后,路基本体强度不能维持平衡,因而发生溜坍并形成错台等水害现象。
(4)水淹道床:排水设施不完善或设计标准低,降雨达到一定强度造成雨水无法及时排出,因而造成水淹道床水害现象。
(5)岩溶陷穴:岩穴是水对可溶性岩石进行化学溶蚀作用或人为采空产生的陷穴。
(6)危岩落石:铁路一般依山而行,因山体经过长时间的雨水冲蚀,使山体表面石头发生变化并且运动的一种现象。
水害发生的两个条件:
(1)“水”——雨水、河水、洪水等容易诱导影响线路设备稳定的水源。
(2)“害”——存在线路设备病害,例如挡墙老化开裂、排水不良、路基地质病害等。
水害风险即指在特定的时空环境条件下,某频率降雨形成某种程度水害后果的机会。
铁路工务水害起因于诸多因子的综合作用。为便于分析,我们将铁路工务水害风险因子划分为水文、路基本体、防洪工程、人为灾害、环境破坏等几类:
(1)水文风险
在此仅指对铁路周边上游来水及当地降雨洪水二者的洪水特征产生影响的随机性因素。如气象的多变、区域性降雨的局限性以及周边汇水的增多、增大等等。它们使洪水特征值具有不确定性,致使防洪水事活动具有风险性。
(2)路基本体风险
主要指路基本体土质、植被情况以及本体土体的渗水性、稳定性、存水能力等特征参数产生影响的不确定性因子。它们综合地控制着水害产生的范围和灾情,而它们又受到水文因子、周边地形地物等不确定因素的综合影响。
(3)防洪工程风险
指路基支护工程设施产生影响的不确定因子。例如:路基支护工程设计、施工质量、建筑材料强度,地基勘测分析的准确程度,工程本身老化和理等因素。它们会使工程设施能够承受的抗冲刷性能、渗透强度和过流量等指标的实际值,同理论计算结果存在某种程度的偏差,影响着这些设施发挥其预期的功能,潜伏着不能胜任防洪任务的危险。
(4)人为灾害风险
指在落实防洪工作中人为因素造成的不确定性因子。诸如干部添乘检查不到位、职工雨中雨后巡查不到位;抢险现场负责人指挥不当、职工临时处置不当等等因素,造成洪灾未能及时发现或洪灾范围扩大化。
(5)周边环境破坏风险
这专指地方开发破坏铁路周边排水系统的行为。近年来,随着经济的发展,地方对铁路周边经济开发活动日益频繁,加之相互间的不协调、不配合,地方的建设一般未附加铁路防洪要求,以致铁路周边经济开发与铁路防洪建设之间的冲突日益显著。
总之,上述几类风险因子所具有的影响能力决不会等同,一般而言:水文因子是最主导的风险因子,而且洪灾风险在很大程度上是由水文因子的不确定性所引起;其次是路基本体因子、人为灾害因子,至于防洪工程因子、周边环境破坏因子,有些情况下(如工程标准太低和老化失修)也可能上升到主导的地位,例如2018年4月11日发生在我段管内京广线下行K1218+980-1219+080路基塌陷,就是由于周边施工导致防洪工程外部环境改变因而难以达到原设计受力效果导致的,因此诸因子之间的主次顺序应通过敏感性分析加以识别。
根据水害发生原理,通过对风险因子的合理管控,从而减少水害发生频率,降低水害损失。
观云追雨:观云追雨就是通过对卫星云图、雷达反射图的分析,根据降雨云层厚度、风向、风速的掌握,从而掌握未来降雨的强度、范围、时间段,为快速的指导、安排防洪工作提供科学的依据。
对天气的把握,我们要做到:了解中期、掌握短期;跟踪实况、及时预警。
(1)了解中期(即3d以上、1周或10d):通过天气在线、中国天气网,了解管内中期雨情信息,如果有大雨及以上雨情,即进入短期掌握程序。
(2)掌握短期(3d、48h、24h):值班人员每天两次查询中国天气、铁路专业气象,查看24h、48h预报情况,如果24h内预报有大雨以上雨情,进入实时跟踪程序。
(3)跟踪实况(6h、2h、实时):值班人员按时查看铁路局网防洪信息的雷达图、卫星云图网,寻找可能影响段管内的云系、尺度大小及其走向,判断进入段管界的方向及位置,跟踪沿线降雨情况。
(4)根据地方气象台短期预报结合追云观雨提前发布降雨预警信息、添乘人员处于待命状态、车间、工区提前做好人员留守和防洪准备工作。
防洪重点地段就是我们通常讲的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级防洪地点。Ⅰ级防洪地点:汛期发生灾害的可能性很大(或一年四季都可能发生灾害的处所),与降雨相关性不明显,一旦发生灾害将严重危及行车安全的处所,如重度危岩、严重陷穴等。简单讲就是汛期不放心,要进行汛期看守。Ⅱ级防洪地点:降雨诱发水害的可能性很大(或设备质量及周边环境存在一定缺陷),与降雨相关性很强,一旦发生灾害将严重危及行车安全的处所,如泥石流、边坡防护不良地段等。简单讲就是降雨不放心,雨中及雨后一段时间要临时看守。Ⅲ级防洪地点:所处环境复杂,降雨极易使设备状态发生变化的重要设备如高堤深堑、滨河路堤等处所。简单讲就是没有明显病害的重要设备,要增加巡查频次,加强检查。
汛前组织两级防洪专业排查,车间级初步确定防洪重点地段,防洪办组织段级防洪专业排查小组进行确认复查。确定段防洪重点地段,编制防洪示意图。
(1)客观来讲,认为守住了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,就守住了防洪安全是不切实际的。水害发生的内因是设备和周边环境存在缺陷,降雨是发生水害的诱因。水害在哪里发生、何时发生,要看外因与内因耦合的程度。之所以在这里发生,是因为这里有缺陷,之所以今天发生,是因为今天的降雨类型与这里客观存在的水害类型耦合了。设备、周边环境缺陷的复杂性和降雨的随机性,决定着水害发生具有极强的不确定性,预先难以辨识。
(2)参加专业排查人员专业水平参差不齐,基本上靠眼看利用仪器探测分析少,所以对路基本潜在威胁研判把握不准确。目前,全路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级范围内发生水害的处所仅占当年水害总处所的不足34%。下一步要堤高对防洪重点地段研判,加强对缺陷设备整治力度,提高设备的抗洪能力。
(1)汛前开展“三沟”清理、圬工砍杂修补专项活动,提高防洪设备行洪和抗洪能力。
(2)做好防洪预抢工程,增强路基设备抗洪能力。
防洪预抢工程是汛前防洪检查出那些工程量小、工期短、投资小、维修干不了、大修不立项、不进行整治甚至连一般年景的降雨都难以防范的隐患项目,简单讲就是加固补强项目。
防洪预抢是必须的。汛前以少量的投入可以最大限度地减少损失。尤其在设备质量抗洪能力相差太多的情况下,合理安排防洪预抢工程尤为重要。
每年我段安排4~5处防洪预抢工程,对一些抗洪能力地段进行加固整治,提高设备抗洪能力。
(1)根据全线设备排查情况,制定合理的防洪安全措施、抢险预案、各项防洪工作流程图。
(2)做好防洪知识学习培训工作。
(3)铁路沿线水库调查,建立联动机制。
(4)做好防洪备用料清点、补充工作。
(5)做好雨量计维护、检修工作。
(6)加强组织领导,落实防洪责任。车间、工区防洪包保按《段领导、干部包保表》执行,确保每个车间、工区有干部指导防洪工作。
(7)防洪添乘检查按机关科室分线包保,确保落实防洪添乘检查制度。
(8)车间、工区制订雨中雨后巡回图与段防洪办不定时抽查相结合,确保落实雨中雨后巡查制度。
(9)全员发动,积极应对水害抢险工作,最大程度降低水害损失。
(1)做好对车间、工区铁路保护区巡查记录检查工作,督促车间、工区落实铁路保护区巡查量化,及时发现地方开发破坏铁路排水系统事件。
(2)发现问题及时向集团公司汇报,并积极主动与地方主管部门沟通、协调。
由于气候变化的随机性,铁路水害发生是不可避免的。只有通过合理的风险管理,汛前加大对抗洪设施的维护,增强防汛能力,汛期加强对防洪设备排查,做到早发现、早整治。最大限度避免减少水害的发生,确保汛期铁路安全运营。