郭 霞
(德州市水利勘察设计研究院,山东 德州 253000)
乐陵市杨安镇水库是一座以城乡供水为主,兼顾生态等综合利用的中型水库。水库于2006年6月开工,2008年6月竣工。坝型为碾压式均质土坝,总库容1880万m3,死库容300万m3,兴利库容1580万m3。工程等别为III等,工程规模为中型,主要建筑物为3级,次要建筑物为4级。杨安镇水库从建设方式上为平原地区挖填式水库,从运行方式上是供水水库,没有防洪任务。由于水库不承担调蓄洪水任务,水库运行安全主要是供水安全。
1)水库溃坝影响因素。根据突发事件的可能性分析,可能导致水库大坝溃决的主要因素有:超标准降水、工程隐患、地震灾害、水库周边危险施工、战争及恐怖事件和其他等因素。
2)水库溃坝形式。从溃坝的成因来说,溃坝形式主要有坝坡滑坡引起大坝失稳溃坝和遇超标准降水漫顶溃坝两种,其中漫顶溃坝可能性极小。从溃坝过程的时间长短而言,水库发生大坝溃坝形式为逐渐溃坝,从溃坝缺口规模大小而言为横向局部溃坝。
坝体逐渐溃决的流量计算类似于宽顶堰流量计算,本次计算采用了形式上类似于宽顶堰计算公式的半理论、半经验性公式。
1)溃坝坝址最大流量:
式中:g为重力加速度,g/m3;b为溃坝决口顶宽,m;H0为坝上游水深,7.45m;b 为溃口宽度,139.7m。
经计算,QM=2636.8m3/s。
2)水库泄空时间:
式中:K为系数,平原区水库K取3.5。
经计算,T=5.825h。
水库溃坝,以水库为中心,假定圆形扩散估算库内蓄水全部泄空时平均水深所影响的距离。
式中:W为水库溃坝时的库容,1580万m3;h为影响范围内水深,m;S为水库水面面积,2.3km2。
水库溃坝影响范围半径与水深的关系如表1所示。
表1 水库溃坝影响范围半径与水深的关系
水库周边15km范围内平均水深0.022m,基本不形成涝渍。水库南距前进沟4km,东距前进沟12km,西距跃丰河12km,北距马颊河5km,且河道均为排涝河道,因此将上述范围作为该水库实际影响范围线。水深过高,将对城乡居民生产生活造成严重影响,甚至危及生命,因此,确定水深超1.5m的水库周边2.0km范围为撤离范围线。
影响范围内社会经济情况:涉及3个乡镇(杨安镇、寨头堡、铁营镇),村庄169个,耕地1.12万hm2,人口9.57万,乡镇企业62个,工农业总产值68.58亿元。撤离范围内基本情况:涉及杨安镇、寨头堡2个乡镇,村庄50个,各类机构(企业、学校等)37处,人口2.74万。水库溃坝对国民经济、城区居民生活造成的影响是不可估量的,也是短时间内难以修复的。
一旦出现严重威胁大坝安全的险情,应立即启动应急预案,必要时,报请人民政府启动高级别应急预案。应急指挥部统一指挥抢险救灾工作。发布紧急通知,调运抢险物资器材,组织专业抢险队伍和群众抢险队伍紧急抢险;根据水库大坝安全管理应急预案中的撤离路线和转移地点,通知影响范围内的人员迅速撤离,及时抢救围困的人员。各指挥部成员单位按照各自的职责和指挥部的命令开展抢险救援工作。
现场指挥遵循属地为主的原则,建立以事故主管部门为主,各部门参与的政府统一领导下的应急救援协调机制。水库一旦发生重大险情,防汛部门和当地政府应及时向可能受洪水威胁的地区发出警报并做好群众转移工作,并迅速组织队伍抢险,尽量减少人员伤亡和财产损失。抢险期间做好应急人员的安全防护工作。应尽快查明大坝垮塌原因,采取一切可能采取的有效措施防止二次溃坝,同时尽量减少对农田、水面、河流、水源的污染。
险、灾情得到有效控制后,由指挥部宣布结束临灾应急期,撤销救灾特别管制区,做好撤离区生活供给、卫生防疫、治安管理、重建家园、水毁工程修复等救灾工作,关移交当地政府及相关部门组织实施。