侦测工作在水利灾害应急救援中的应用

(中国人民武装警察部队 水电第一总队，广西 南宁530018)

1 红石岩堰塞湖处置

1.1 基本情况

2014年8月3日16：30，云南省鲁甸县发生6.5级地震，地震造成重大人员伤亡，对人民生命财产和基础设施造成巨大的破坏。8月3日17：40，昭通市防办接到昭阳区水利局情况报告，在鲁甸县火德红乡李家山村和巧家县包谷垴乡红石岩村交界的牛栏江干流上，地震造成两岸山体塌方形成堰塞湖。

红石岩堰塞湖堆积体高83～96 m，迎水面长286 m、背水面78 m，顺河方向宽度753 m，堰塞体总方量约1 200万m3。堰塞湖集水面积11 832 km2，水位达到堆积体顶1 216 m高程时库容将达到2.6亿m3，上游回水长度25 km,水面7.1 km2，影响人口0.9万人、淹没耕地567 hm2。堰塞湖下游两岸分布有鲁甸县4个乡镇、巧家县5个乡镇、昭阳区1个乡镇，涉及3万余人，耕地2 201 hm2。水量如此巨大的堰塞湖对上、下游人民生命财产等造成严重威胁。当时牛栏江处于主汛期，余震不断，暴雨频发，入库流量大，堰塞湖水位上升快。如遇强降雨，堰塞湖内水位将迅速上升，将加剧库区地质灾害的发生。同时堰塞湖溃决风险日益增加，一旦溃决，将形成溃坝洪水，对下游沿岸人民生命财产造成的危害难以估量，并直接威胁着下游天花板、黄角树等水电站安全，极易引发连锁灾害，故堰塞湖排险处置迫在眉睫。

8月7～12日，经过6个昼夜的不间断作业，武警水电部队成功在堰塞体顶部打通一条底宽5 m、深8 m的泄流槽，降低了水位，减少了库容，之后利用工程减流的机理，解决了红石岩堰塞湖带来的安全隐患。

1.2 侦测过程分析

2014年8月3日下午16：30，地震发生, 昭阳区水利局当即命令所属单位和人员加强对区域内的水情及水利设施情况的调查与监测；17：40，获知红石岩堰塞湖险情，立即上报市防办，全程用时约70 min。

昭通市防办接到红石岩堰塞湖险情的报告后，立即启动应急响应机制，将情况上报省防办，同时派出相关部门的专业技术人员，连夜赶赴鲁甸、巧家地震灾区察看灾情。8月4日清晨08：00许到达火德红李家山村大坪村社，因交通中断步行2 h抵达堰塞体上游。

地震发生后，水电部队积极关注险情态势，收集水文、地质、区域概况等相关信息，并就该部队在地震灾害救援中可能担负的任务，收集物资、装备、人员等信息。例如，在接到正式抢险命令之前，观音岩项目部在接到有可能去地震灾区处理堰塞湖的通知后，及时联系反铲和推土机等抢险设备。当救援人员到达昭通市后，所有设备都已装车完毕，为救援部队及时进入灾区进行道路抢修赢得了宝贵时间。

部队派出先遣组提前赶往灾区，对交通道路情况、灾情现状及救援进展进行勘察。经过勘察发现，由于受地震影响，昭通—巧家公路鲁甸至天生桥段道路塌方严重，尤其是天生桥附近2 km公路从地震发生到8月5日仍未抢修通；下游昭巧公路天生桥距堰塞湖约6 km，局部路段塌方形成断崖，交通恢复十分困难。联指商讨后决定，装备设施利用浮船从上游运往堰塞体。救援人员通过水路使用冲锋舟往返于堰塞体和上游临时码头。侦测人员第一时间将此情况反映给前指，前指立即命令部队将已经装车准备运往下游的设备向上游火德红乡开进，利用浮船将PC360反铲运送到堰塞体上游，实现了首台大型装备上堰顶的目标，为部队遂行上游侧泄流槽开挖创造了条件。

根据国家防总的要求，按照省委省政府指示，2014年8月4日下午，云南省水利厅、省发改委、省能源局、省移民局主要领导与相关部门领导、专家赶赴堰塞湖上游区域调查，并在鲁甸县火德红乡主持召开工作部署会。

(1)湖区与两岸边坡监测。①询问了解堰塞湖下游建筑及居民等方面的情况，为方案制定与组织民众撤离作参考。②利用电话询问和实地调查与观测等方式获取堰塞湖流域概况、上下游水库的运行情况及动态监测堰塞湖水位，为水文监测站点的选取提供了参考依据。③利用无人机搭载三维扫描仪获取堰塞湖周边的地形地貌资料和平面图。一方面用于寻找具有崩塌滑坡危险的山体，做到及时处理，防止因此造成堰塞湖水位突涨，进而威胁到抢险安全。另一方面为后续施工布置提供直观的资料依据。④加强堰塞体以及上游两岸边坡的变形监测。对新增的裂缝、塌滑体，及时向指挥部报警，紧急避险，确保安全；对地质危险点布置采用地质灾害监测手段，监测发现堰塞湖库区有11个滑坡、7个崩堆积体、14处不稳定斜坡及4条泥石流沟。

(2)水文气象监测。①为满足堰塞湖抢险的需要，联指联系协调了中央气象台、云南省气象台和昭通市气象台每日报送堰塞湖及周边气象情况，尤其是上游的降雨情况;并组织了云南省水文水资源方面的技术人员，在现场架设了水位、雨量、流量等观测设施，及时准确掌握雨水情。②为实时观测堰塞湖上游来水与水位变化、加强下游沿程防护，在现状查勘基础上，分别于堰塞湖上游22 km处(大沙店水文站)、堰塞体上游湖区800 m处、堰塞体下游区(天花板电站库区)、天花板电站下游、小河水文站等地布设5个临时水文自动监测站点，配置压力式水位传感器、电源系统、卫星通讯系统、高清视频摄像头和一体化支架，并配备气象水文监测技术人员，用视频实时监控和水位自动遥测。

(3)堰塞体监测。①测量人员架设测量仪器对堰塞体的地形进行现地测量与测量放样等。②加强堰塞体渗流、位移、沉降、变形观测，主要做法有巡视检查和架设仪器监测。巡视检查内容包括堰塞体变形和渗流，巡查次数为每天一次，在高水位时增加巡查次数，发现异常情况实行连续监测。仪器监测主要对象为堰塞体变形、裂缝、滑坡、渗流和堰塞体两岸及近坝区边坡的稳定、地下水等。

(4)溃坝洪水分析。为避免因堰塞湖溃坝导致严重次生灾害的发生，昭通市水利水电勘测设计研究院、昭通市水文水资源局立即成立技术组，启动堰塞湖基本情况及溃坝洪水的分析工作。通过现场踏勘和查阅相关资料，在基本了解堰塞湖所在区域的地形、地质及堰塞湖上、下游已建水利水电工程等影响区的情况下，进行了堰塞体现状及溃坝洪水的分析，为堰塞湖处置工作提供相关基础数据。

(5)地震灾情监测。时刻与地震监测部门联系，并现地架设地震监测仪器，时刻关注险情变化，避免二次灾害事故的发生。

(1)监测工作。持续开展对流域水文气象、堰塞体、边坡及地震信息等方面的监测，掌握实时动态信息。

(2)人员物资装备情况。对人员、装备、物资的投入情况进行实时跟踪，随时加以补充，使之处于最优配置。例如，在泄流槽开挖的前期，部队只投入了1台斗容量为1.8 m3的PC360大型反铲，其余反铲均为小型反铲，效率很低，很多大块石无法直接挖除，如果不增加大型反铲，可能无法在规定的时间内完成开挖任务。现场指挥人员及时与上级领导沟通协调，在征得上级领导同意后，立即增加了两台斗容量为1.8 m3的徐工370反铲，两台大型反铲于8月11日上午到达开挖工作面，为12日下午17：00时提前完成泄流槽开挖起了重要作用。

(3)安全隐患侦测工作。为了防止安全事故的发生，针对此次抢险任务，专门成立了由经验丰富的专职安全员组成的25人安全管理小组，组长由部队副总工程师担任。经过现场排查，堰塞湖抢险现场共有三大危险源，分别是右岸边坡滚石或滑坡、爆破和水上运输，前指结合实际，制定了相应的预防措施。

抢险任务结束后，救援力量组织返营，先遣组做好沿途交通道路的侦测工作。当地政府继续派遣侦测人员对堰塞湖进行持续监测，为后续整治工作提供信息支撑。

2 唱凯堤决口处置

2.1 基本情况

唱凯堤位于江西省抚州市抚河中游右岸，圩堤总长81.8 km，为一封闭圩区，保护区域面积100.65 km2、耕地面积8 197 hm2、人口14.43万人。圩堤途经抚州市临川区湖南、罗湖、唱凯、罗针、云山5个乡(镇)。堤内有福银(福州至银川)高速公路、316国道、213省道通过。该圩堤是抚州市唯一的保护耕地面积6 670 hm2以上的重点堤防工程。

唱凯堤处于抚河冲积平原上，圩区地势较为平坦，主要出露第四系全新统人工堆积层、冲积层和白垩系上统地层，堤内总库容2.96亿m3，顶高程为38.54 m，堤高5.5 m，顶宽10 m，上游边坡1∶1.25，下游边坡1∶1.76，堤身填土为粉细砂，堤基为中粗砂-砂砾石透水地基，堤身填土主要为含砂低液限黏土、低液限黏土、粉(黏)土及级配不良细中砂，填筑质量较差，堤身防渗性能差。

2010年6月下旬，江西省遭遇了50 a一遇的洪涝灾害，21日18：30，受强降雨影响，江西抚州市临川区唱凯堤福银高速与抚河交汇上游堤段，即唱凯堤灵山何家段(抚河右岸桩号33+000.0处)发生决口。决口初始宽度约60 m，22日决口宽度发展至348.0 m，导致罗针、罗湖、唱凯、云山四镇大片房屋被淹、农田被毁，淹没水深2.5～4.0 m，近10万受灾群众被迫离开家园，造成严重的经济损失和巨大的社会影响，情况十分危急。

2010年6月21日19：20，武警水电部队受命承担唱凯堤决口封堵应急抢险任务。24日08：00堤防决口封堵正式开始，30日08：00决口合龙，7月2日08：00防渗闭气完成。此次封堵过程历时8个昼夜，提前3 d完成任务，十多万灾区群众能得以提前返回家园，提前进入灾后重建阶段，对于稳定社会、抚慰百姓、提升政府公信力意义重大。

2.2 侦测过程分析

早在2010年入汛前，江西省政府就根据天气情况，明确指出要做好防大汛、抗大洪、救大灾的准备，全省各级防汛机构3月底前全部调整到位，加强了对水库巡查及山洪地质灾害防御力度。各级防汛机构对所属区域内的水文、地质、地形地貌、重点设施等基础资料进行了收集与整理，并建立了严格的险情上报与防汛责任体系。

2010年6月21日18：30，唱凯堤发生决口险情之后，江西省防总在第一时间就收到了险情报告，迅速锁定了决口区域位置，掌握了险情的基本情况与灾害情况，并及时向江西省武警、消防、武警水电、公安民警、预备役以及附近的南京军区、江西军区等多个救援力量提出救援的请求，从而确保了受灾群众能够及时得到解救和安置。

2010年6月21日19：20，武警水电部队接到江西省防汛抗旱指挥部《关于派员紧急驰援抚州唱凯堤抢险救援的函》后，迅速启动应急响应机制，召开作战会议，主要根据初步获取的信息和省防总提供的信息围绕以下几个方面进行研究分析：

(1)结合省防总提供的灾情信息、地形图、区域基本概况、工程概况以及水文等资料信息，通报分析灾情，明确任务重点。

(2)结合所属部队人员、装备、物资器材、专业能力以及决口封堵处置经历等信息资料，决定由刚刚完成鹰潭市余江县中潢圩堤抢险任务的170名具有堤防抢险经验的官兵参与前期处置，并抽调曾参加三峡、万安等大型电站截流的精干力量成立专家技术组，随前指人员赶往一线，加强技术指导。

(3)结合江西省道路交通图以及其他客观因素，初步制定了兵力投送方案。

兵力投送方案确定后，部队首先派出先遣组提前出发赶往灾区。先遣组按照兵力投送方案开进，观察汇报沿途道路、交通状况，为后续部队选择合适的临时休息点，并与交通部门联系取得先期放行权，为后续部队的有序开进提供便利。在此过程中，由于连日暴雨与堤坝决堤的影响，灾区部分道路难以通行，先遣组通过向当地居民询问了解，获取其他道路信息，及时调整开进路线，并将情况告知后续部队。

先遣组到达指定区域与当地政府协商好部队宿营地后，立即明确分工，进行现地勘测，分头收集相关信息资料，保障前指定下决心。①询问灾区负责人及相关人员，掌握堤坝的基本情况和抚河流域内的水利设施情况，了解灾区状况、险情的现状以及可能发展的态势。②现地实时观测，采用测量、遥感、地质勘测等技术手段搜集水文、地形、地貌、地质等信息。定期施测决口龙口宽度、水位、水深、流速和流量等，绘制龙口纵、横断面图；在现场附近设置雨量计进行雨量观测，并据此进行现场气象预测；指定专人与当地气象部门联系，定期进行中、短期雨量、水位和流量预报；勘查决口上下游河势变化情况，分析龙口水位、流量发展趋势。③实地走访周边群众和地方单位，搜集当地社情、历史灾情、气候规律、道路交通和装备物资分布等情况。④与江西武警总队协商，调用卫星保障车，及时将现场情况实时传回基指，实现基指与前指互动指挥，使用数字集群构建联接上下、横贯友邻、全面覆盖的指挥通信网络，确保对部队实施不间断的指挥控制。

现场的勘测在此次抢险行动中发挥出了强有力的支撑保障作用，主要体现在制定决口封堵方案和降低抢险难度两个方面。

(1)制定封堵方案。①封堵时间选择。一般来说，堤防一旦决口，要采取一切必要措施，减少灾害损失，缩小淹没范围。同时，要抓紧时机，利用上游水库或分洪工程消减洪水，尽快抢堵合龙，此为封堵决口首先采取的上策。万一因客观条件限制，不能当即堵口合龙，可考虑安排在洪水降落到下次洪峰到来之前封堵。选择恰当的封堵时机，将有利于顺利地实现封堵复堤，减少决口灾害的损失。通常，根据龙口发展变化趋势、一段时间内的上游来水情况及天气情况、洪水淹没区的社会经济发展情况、堤防决口封堵料物的准备情况、施工人员组织情况、施工场地和施工设备等来决定封堵时机。6月22日，国内相关资深水利专家赶赴唱凯堤决口现场进行详细勘察，并根据已获取的上游来水情况、流域天气状况、现场交通条件，以及物料采集情况，确定决口封堵开始时间为6月25日，因为此时抚河水位呈下降趋势，降雨量减小，适宜封堵决口。②封堵轴线选择。堵口堤线的选定关系到堵口的成败，必须慎重地调查研究。对部分分流的决口，在河道宽阔并具有一定滩地的情况下，或堤防背水侧较为开阔且地势较高的情况下，可选择“月弧”形堤线，以有效增大过流面积，从而降低流速，减少封堵施工的困难。若决口较小，过流量不大，龙口土质较好，则可按原堤线进行堵口。若河道过窄，水流靠近堤身，临河不易前进封堵，则可从原堤的背河侧进行封堵，但由于堤身内圈易兜水，不易防守，一般不采用。若决口是全河夺流，即原河道断流，则应先选定分流渠的路线，为水流寻找出路，然后根据河势、地形与河床土质选择堵口堤线，堤线与分流渠河头的距离以 350～500 m 为宜。堤线尽可能选在老崖头和深水的地方，有一岸靠老崖也可。若两岸均系新淤嫩滩，则就原堤进堵，堤线选在龙口跌坎的上游。经现地勘测发现，此次唱凯堤决口为部分分流，河道宽度大，封堵施工时由于流域降雨量将减少、抚河水位降低、决口过流量不大，适于选择按原堤线进行封堵。③封堵施工方法选择。决口封堵的方法主要有立堵、平堵和混合堵3种方式。根据现场条件和快速封堵决口的原则，唱凯堤决口封堵适于选择单戗双向机械化立堵方法，封堵材料使用的石渣、块石料、大块石可在距现场20 km的石料场开采；钢筋石笼及铅丝石笼可在钢筋厂制作，载重运输车运至石料场进行填装石料后码放整齐；黏土可在距现场约1.5 km的土料场开采。

(2)降低抢险难度。①抢通抢修道路。通过询问和实地勘测了解到当地福银高速公路与唱凯堤堤头相距不远，而且上游316国道田椴村入口有直通唱凯堤的公路。经过反复推敲协调，联指最终决定在福银高速胡背张家村处打开入口，修建一条长450 m的匝道，与唱凯堤桩号33+900处相接，并填筑加固下游道路800 m。另外，从316国道田椴村入口至唱凯堤桩号27+900处，抢通决口上游道路10 km，这样就使得双向立堵成为了可能，大大提高了决口封堵的速度。②利用上游水库调蓄削减流量。水利调度降低了原河床来水流量，创造的良好分流条件降低了决口流量，决口的上游水位和落差一般都会因此而下降，这是降低难度、加速封堵的最有效技术手段。通过水利部门了解到，唱凯堤上游的廖坊水库可用来调蓄洪水，削减下游洪峰流量。2010年6月25日，上游廖坊水库下泄流量 5 000 m3/s，龙口处水位抬高至34 m高程，石渣堤填筑高程抬高至35 m高程，26日降到3 500 m3/s左右，龙口处水位下降近2.3 m，达到了降低决口处上游水深以及上下游最大水位差，为快速封堵创造了最为有利的条件。

在救援行动阶段中，信息侦测的任务主要是观测抢险形势的变化，保障抢险顺利进行。

(1)继续定期施测决口龙口宽度、水位、水深、流速和流量等，绘制龙口纵、横断面图，根据现场情况每4 h施测1～2次不等，堵口前期采用低频次，堵口后期至合龙阶段采用高频次；继续关注雨水情变化和河流水势变化等。

(2)随时关注人员装备的投入使用情况。由于抢险行动是超常规施工作战，为确保抢险快速高效，在允许的条件下，人员、装备、物资和油料等都必须高额配置，武警水电部队在抢险过程中先后增加兵力471人，装备238台。此外，经与江西省政府协商，除调集临川区所有工程车辆、抚州市200多辆社会工程车辆外，还从省内就近调集有关工程车及驾驶员。

(3)探查附近可利用的填筑料源。唱凯堤决口封堵填筑料总用量70 000 m3，由于初始阶段没有现成的料源，在迅速探明附近料场的情况后，经过与当地政府协调，第二天就启用了附近的土料场。针对大粒径抛料，在现场组织制备了近2 000个钢筋笼、铅丝笼，解决了大粒径堵截体问题，以确保快速封堵成功。由于当地没有石渣料源储备，经过勘查发现，附近拥有多个民用块石料场，但其开采规模都比较小，单个料场无法满足抢险需要，所以就采用军民联合作战方式，在方圆50 km范围的石料厂进行分散制备并运输到现场，解决了约 5万m3石渣料。采用后台供应能力大于决口封堵现场能力的策略，以缩短进入现场运距，实现堤线上最大输送能力。正是由于对这些料源供给地的了解和及时投入使用，才确保了唱凯堤决口封堵的成功。

救援任务完成后，救援力量组织撤离返营，侦测工作分为两个部分。一部分人员随先遣组返回营地，观察返营路线的道路交通状况，寻找适宜的大小休息点及车辆装备油水供给点，并与交通部门协调，做好交通保障。另一部分人员留守抢险区域，继续观测区域的雨水情及堤坝运行状况。

3 结 语

侦测工作贯穿于水利应急救援的全过程，对于水利灾害的预警预报、抢险救援、灾后重建等工作都具有不可忽视的重大作用，是确保部队全时全域捕捉灾情信息、准确预判、快速反应、快速投送和迅捷高效处置各类险情的关键所在。在开展应急救援侦测工作的过程中，不仅要注重掌握实时信息的变化，还要注意平时对水利设施、地形、交通、水文等基础信息的累积储存，更要根据险情类别和重难险点合理调整侦测方向，这样才能确保侦测工作的准确性和时效性。此外，应急救援侦测是一项涉及军、警、民的跨部门、跨领域合作工程，搞好军民深度融合对于应急救援侦测工作至关重要。