喀拉哈巴克水库突发洪水事件应急预案研究

刘建海

(新疆塔城地区水利水电勘察设计院，新疆 塔城 834700)

水库是一个自然综合体，也是一个经济综合体，具有重要的社会、经济和生态意义[1]。据水利部数据统计，截止2017年，全国已建成各类水库98795座，其中：大型水库732座，中型水库3934座。虽然我国水库数量多，但是建设标准和工程质量较低，存在溃坝等风险，严重威胁着下游人民生命财产安全[2]。喀拉哈巴克水库始建于1975年，据塔城市仅有17 km，是一座以农业灌溉为主的水库，水库安全问题严重威胁着社会经济和生态环境的可持续发展。因此，建立健全的喀拉哈巴克水库大坝突发事件应急机制，明确职责，提高喀拉哈巴克水库大坝安全管理水平和应对突发事件处置能力，提高水库的工程安全系数，保障人民群众的生命财产安全，最大程度地避免和减轻突发事故带来的损失，促进社会经济可持续发展的重要举措。

1 工程概况

1.1 水库工程

该水库坝型为均质土坝，设计总库容8.0×106m3，兴利库容7.1×106m3。水库于1975年4月动工，1979年完成坝体填筑5.6×104m3，涵洞砌筑长度108.0 m，浇筑闸井高度4.5 m，至1985年，水库蓄水约2.0×106m3。1990年坝高填筑到高程639 m，最大坝高17.5 m，主坝总长1180.0 m，放水涵洞布置在主坝桩号 0+760 m处，与主坝轴线垂直，全长118.0 m，由进口段、洞身段及消能段组成，其中洞身段长79 m；溢洪道布置在大坝左坝肩，在坝轴线1+175 m处，溢洪道轴线与坝轴线垂直布置，溢洪道宽顶堰宽20.0 m，长13.6 m，水库蓄水5.0× 106m3。1999年按原设计在639 m高程基础上加高至642 m，至此，完成水库大坝主坝段土料填筑工程。2004年对喀拉哈巴克水库进行除险加固，2006年4月底全部完成。

1.2 流域概况

喀拉哈巴克水库主要水源为泉水、季节雪水及集水面积上的降水，其次来自阿不都拉河调水。根据统计参数的计算结果，计算出不同保证率的设计年径流量，见表1。

表1 喀拉哈巴克水库不同频率设计年径流量成果表

不同频率径流量年内分配采用典型年法，根据年水量相近，灌溉期来水量偏少的选择原则，在实测系列中分别选取1995年、1989 年和1986年为典型年，采用水量控制。同倍比缩放，得到不同保证率P=25%、P=50%、 P=75% (丰水、平水、枯水)的设计年径流量年内分配见表2。

表2 喀拉哈巴克水库设计年径流量年内分配表

2 突发洪水事件分析

2.1 突发洪水事件

(1)水库大坝运用维护管理不当时，为避免溃坝事件发生，临时泄空水库，导致下泄流量高于下游河道防洪标准，从而形成人工洪水。

(2)水库大坝运用维护管理不当时，可能因大坝结构隐患导致溃坝，从而形成溃坝洪水。

(3)水库遭遇超标准洪水，水库下泄流量加大，形成超泄洪水。

(4)水库遭遇超标准洪水，导致坝顶漫溢溃坝，从而形成溃坝洪水。

2.2 溃口洪水分析

依据《水库大坝安全管理应急预案编制导则》(SL/Z 720—2015)，喀拉哈巴克水库大坝坝高较小，溃坝泄量按导则简化计算法估算如式(1)所示：

Qm=0.115Bg0.5H1.5

(1)

式中:Qm为最大溃坝流量，m3/s；B为坝顶长度,m；g为重力加速度，取10 m/s2；H为最大水深，m。

正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位、极限水位均有可能形成溃坝，其中水库在正常蓄水位下运行的时间最长，选取在该水位发生溃坝作为典型工况，其泄量见表3。

表3 喀拉哈巴克水库溃坝泄量表

2.3 影响分析

(1)影响范围：水库溃坝或超泄洪水后，影响范围主要涉及水库下游喀拉哈巴克乡的喀拉哈巴克村、吐勒克库拉克村、阔斯哈巴克村、墩格勒克奇村、别肯托和德村，及五工村等。

(2)溃坝洪水：水库大坝运用维护管理不当时发生溃坝，坝址处的溃坝最大流量为33 255.96 m3/s，演进至城区所需时间约2.5 h。

3 突发洪水应急预案

3.1 应急组织体系机构

(1)建立应急组织体系机构。为了保证预案的高效运转，应建立应急指挥机构、专家组、保障机构、抢险与救援队伍等在内的应急组织体系。确立应急防范与处置过程中人的相互关系，规范人及其组织在应急防控系统中的职责和相互关系，与当地突发事件总体应急预案衔接，资源共享。应急组织体系机构主要包括政府单位及相关部门、水库管理单位与上级主管单位、水行政主管部门、公众[3]。人民政府作为应急指挥机构处于核心和主导地位。应急组织体系原则是政府指挥、部门协调、水利支撑、业主承担、公众配合。

(2)成立应急技术专家组。专家组的作用是技术参谋与决策支撑，由经验丰富与反应迅速人员组成。通过网络建立专家数据库及动态管理机制，形成应急专家专有的资源信息网络[4]。为应对水库突发事件，由水利、电力、气象、通信、交通等不同领域专家成立应急技术专家组，建立了专家参与应急管理工作机制，负责收集技术资料，突发洪水情况预判，指导安全管理，组织开展专家培训和现场演练等活动，提高管理人员应急管理的意识和素质，帮助完成应急管理决策和咨询工作。

(3)组建应急救援队伍。专业的应急救援队伍建设是加强综合应急救援工作的基本保障，加大发展应急救援队伍(管理专家队伍和志愿者队伍)，有利于推进应急救援队伍的建设，有利于形成操作方便、灵活多变的网络化应急救援力量。水库发生突发性事件根据险情等级，可临时成立紧急抢险组、医疗卫生组、调查监测组、治安保卫组、基本生活保障组、设施修复和生产自救组、宣传报道组等应急救援队伍。根据突发事件的类型，确定其规模、人数、任务、所需配备的设备。任何单位和个人都有依法参加抢险救灾的义务。面对突发事故时，除了需要及时开展救援工作，争取救援时间，降低经济损失外，也要注意应急人员自身的生命安全，避免新的安全事故的发生。

3.2 应急保障

根据应急处置需要，充分利用当地政府总体应急预案中的应急保障资源，制定应急保障计划，建立应急保障体系，为应急处置提供人力、物力及财力保障，满足交通、通信、电力、医疗卫生、基本生活、治安保障需求，保障应急处置顺利和有效实施，包括经费保障、抢险与救援队伍保障、抢险与救援物资保障、交通、通信及电力保障、医疗卫生保障、基本生活保障、治安保障。

3.3 运行机制

运行机制是周密计划落实为有效行动的保障，水库安全管理应急预案在平时是一个计划，在应急处置时是行动指南，以“科学高效、规范有序”为基本原则，严格规范突发事件预测、预案启动、抢险救援、善后处理等各个节点的流程，明确突发事件处理中各个单位的职责，有效保障应急管理工作的有序进行。

(1)预测与预警。健全的预测与预警系统能有效保证水库的安全管理，需要定时检查水库中的建筑物，尤其在突发性天气将要来临时，更需要加派人手定时巡查，做到早发现、早报告、早处理。

(2)应急响应。突发事件警报和预警信息发布后，在规定的时间内，对应红色、橙色、黄色和蓝色预警，应分别启动Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级的应急响应[5]。启动后，应急组织体系正常开始运转，抢险指挥部的成员单位积极配合，全力做好分内工作，各相关人员按规定时间准备就位，等待开展应急处置工作，并向公众发起预警提示，做好撤离准备。

(3)应急处置。水库一旦发生洪水险情，将险情发生的位置、程度和可能诱发的其它问题及时通过有线及无线电话上报到人民政府及水利局，同时采用广播、电视、电话、警报、联络车等工具通报水库下游各机关企事业单位和各有关乡镇、村庄，做好转移准备。由应急抢险指挥部迅速组织有关技术人员对险情进行复查，确定抢险措施，并迅速实施。水库应急抢险指挥部各单位成员各司其职、密切配合，全力做好各自工作。

(4)应急监测和巡查。应由专业的水库技术人员构成应急监测和巡查小组，负责追踪事态发展，记录日常的应急监测和巡查结果，如有异常，立即上报至喀拉哈巴克水库大坝的应急指挥部办公室，再由办公室组织专业的应急抢险专家组进行研究处理。

(5)人员应急转移。由人民政府负责转移相关区域内的人员及财产，成立由交通、卫生、物资等部门参与的应急事件人员转移指挥部，根据不断完善的应急转移预案，安排群众的安全转移和安置工作，不同辖区内由不同相关单位负责安置。

(6)应急结束。突发事件应急处置工作结束，或者相关危险因素消除后，经市人民政府审核批准，由喀拉哈巴克水库大坝突发事件应急指挥部通过新闻媒体发布紧急状态终止的决定。

4 结 语

本文以喀拉哈巴克水库为研究对象，根据喀拉哈巴克水库的基本情况，对突发洪水事件进行分析，探讨了突发洪水事件应急预案，对于完善喀拉哈巴克水库突发洪水事件应急预案，保障国家人民生命财产安全具有重要的作用。