唐家山堰塞湖排险的探索与思考

唐家山堰塞湖成功排险的探索与思考
摘要:在交通、通讯完全中断的情况下，在地质情况不完全了解、施工环境极其恶劣的条件下，在时间紧迫、任务繁重的前提下，成功排除极高危险堰塞湖险情，创造了世界奇迹。

本文从堰塞湖排险的设计组织、统筹规划、施工管理等方面进行了简要介绍，并进一步对堰塞湖应急排险进行探索与思考。

主题词:堰塞湖排险施工探索与思考
1、概况
1.1堰塞湖的定义
堰塞湖是指地震后引起的大规模山体滑坡，河水冲击泥土、山石而造成堆积，堵截河谷或河床后贮水而形成的湖泊。

堰塞湖形成过程有四个过程，一是原有的水系；二是原有水系被堵塞物堵住。

堵塞物可能是火山熔岩流，可能是地震活动等原因引起的山崩滑坡体，可能是泥石流，亦可能是其他物质。

三是河谷、河床被堵塞后，流水聚集并且往四周漫溢。

四是储水到一定程度便形成堰塞湖。

1.2唐家山堰塞湖成因
唐家山堰塞湖形成过程是汶川大地震造成了龙门山300KM的地震断裂带，山体坠落，封闭河道，原有水系被堵塞物堵住。

河谷、河床被堵塞后，流水聚集并且往四周漫溢，水位迅速积蓄抬高，造成洪峰，威胁下游。

1.3唐家山堰塞湖规模及险情
唐家山堰塞湖位于北川县上游通口河上，堰体长803.4m，宽611.8m，面积30.72万m2，体积2037万m3，堰体最高点高程791.9m，堰体低高程667.5m，最大坝高124.4m，垭口处坝高82.65m。

总库容3.15亿方，回水长度约23km。

若产生溃坝将影响下游北川县，江油市，绵阳市的涪城区、科学城、农科区以及三台县130多万人口，甚至影响到遂宁市，属此次特大地震中形成的极高危级堰塞湖。

2、设计方案与施工规划
2.1设计方案及方案调整
2.1.1最初抢险方案。

利用地震形成的垭口，采用工程机械开挖明渠，降低水位。

有“高、中、低”三
个泄流渠方案，低标准方案，泄流渠进口高程747m、渠底宽28m，泄流漕总长670m，上游平缓段纵坡0.6%，下游陡坡段纵坡分别为24%和16%；中标准方案，泄流渠进口高程745m、渠底宽22m，泄流漕总长680m，上游平缓段纵坡0.6%，下游陡坡段纵坡分别为24%和16%；高标准方案，泄流渠进口高程742m、渠底宽13m，泄流漕总长695m，上游平缓段纵坡0.6%，下游陡坡段纵坡分别为24%和16%。

“高、中、低”方案开挖方量分别为10.0万立方米、7.0万立方米和5.0万立方米，平均开挖深度分别为10米、7米、5米，施工工期为5月25日至6月5日。

从泄流效果来看，高方案泄流量最大，最有利于保障坝体安全，但工程量大、施工时间较长，且须保证天气良好。

2.1.2方案调整
因自5月23日至5月25日，唐家山堰塞湖上空气象条件极差，能见度非常低，直升飞机吊运设备困难重重，5月25日下午进行首次方案调整，调整为机械施工与人工爆破“双管齐下”人工爆破为主的施工方案。

后因机械施工情况良好，已经超额完成了指挥部确定的低方案任务，所以爆破施工未实施。

为加大泄流槽的泄流能力，在对下游不造成威胁的条件下，尽快实施泄流，6月6日对方案进行再次调整，在原由泄流槽的基础长进行未部另开泄流槽和原泄流槽尾部巨石进行爆破相结合的方案，加速泄流。

2.2施工规划
根据当时实际情况，按照主动处理，避免被动处理；立足早处理，防止因水量增大增加处理难度；立即实施工程排险方案并确保施工人员安全的原则进行施工规划。

根据设计方案，按照“人员轮班作业，设备持续作业”的原则进行方案实施。

3、施工组织
3.1组织机构
唐家山堰塞湖排险施工量大、时间紧，为此，水电部队专门成立了唐家山堰塞湖排险前进指挥部，由李光强将军任主任，岳曦大校任副主任，下设现场指挥组、质量安全技术组、政工组、后勤保障组和综合组，每个组均由水电部队领导或总队军、政、后领导任组长，3至5名骨干组成；按单位区分又成立了6个突击队；岳曦副主
任并负责现场排险的具体组织指挥。

3.2人员组织
唐家山堰塞湖排险技术方案确定后，水电部队根据方案确定了参战兵力和兵员工种组成，并立即调集所属四个总队兵力共1200人，其中推、挖、装操作手200人、爆破手100人。

5月24日，兵力分别从北京、河北、广西、江西、湖北、云南和四川省内部分市州，采取飞机、火车、汽车摩托化开进方式，25日在绵阳机场和北川县任家坪收费站处全部集结完毕。

根据任务情况，马上对兵力又部署为堰体抢险队、后勤保障队、设备物资装卸队。

25、26日，在天气条件差直升飞机不能降落情况下，组织部队500余人，背负3000公斤炸药、1200发雷管、8000余米导爆索、1000公斤柴油和背包、帐蓬等个人生活物资，平均负重50斤，徒步翻越高山、横跨塌方体、穿行密林约10公里到达唐家山堰塞湖坝体。

3.3设备组织
唐家山堰塞湖因地震山体整体下塌形成，坝体约2300万方，库容约3.2亿方，短时间内要开挖10万的泄洪槽，必须有足够的机械设备作保障。

为此，专门组织人员与地方政府协调，最快速度筹措了推土机28台、挖掘机31台、装载机18台、自卸车10台、钻机2台共89台套，适时开赴战场。

但进唐家山沿途陆地交通全线中断，机械设备只能从空中输送。

于是又选址离唐家山较近又便于飞机起降的北川县擂鼓镇，作为机械设备运输地点；并组织了20名官兵负责设备加油、试驾、吊装等工作。

在俄罗斯米—26重型直升飞机的协助下，从26日起，三天时间便将设备全部输送到了唐家山堰体。

3.4物资材料组织
3.4.1施工材料组织
抢险中，近百台机械设备昼夜不停施工，每天消耗近30吨油料。

为此，共筹措了柴油180吨、炸药10吨、雷管1200发、铅丝笼10000个、油罐和油桶等储油设备20套，并通过人工背运和直升机空运全部组织到了堰体。

3.4.2生活物资组织
针对人员分唐家山堰体、任家坪、擂鼓镇、绵阳机场四个宿营地的实际，通过自
己筹措和与地方政府共同筹措，利用飞机空运、汽车运输、人工背运等几种方式，共为排险官兵保障了单兵自热食品500件、饼干900件、面包350件、八宝粥480件、火腿肠1500件、午餐肉450件、榨菜600件、矿泉水3600件、牛奶450件、毛巾1230条、手电1000支、蚊香40件、湿巾20件等40余吨；为确保在天气恶化不能空运保障的情况下解决官兵的保障问题，备足3-5天的食品消耗量，装运3个集装箱空运投放到唐家山堰体，并预备近400人在北川县任家坪收费站处，随时担负人工背运食品到堰体。

为加强一线官兵营养，组织社会化保障盒饭8500盒，空运前送3200盒到堰体，尽最大努力让官兵能吃上热食。

为加强官兵身体防护，为一线官兵保障了雨衣1200件、水靴1200双、迷彩服2500套、帐蓬148顶，并联系绵阳市区两家澡堂，解决了官兵撤出堰体后的消毒洗澡问题。

4、施工过程与统筹管理
4.1指挥系统组成
为尽快排除唐家山堰塞湖险情，在国务院抗震救灾总指挥部下设了水利组，主要由国家防办和水利部有关部门和人员组成，总体统缆所有堰塞湖的排险工作，办公设在成都。

四川省成立了以省长为指挥长的应急排险指挥部，具体负责协调排险工作，包括工程除险、下游百姓撤离疏散等具体工作，办公设在绵阳。

在唐家山现场成立了应急排险前线指挥部，具体负责实施工程排险任务，主要由各行专家和工程施工单位组成，前线指挥部下设了专家组、指挥协调组、技术质量安全组、后勤保障组等部门，三支施工队伍具体从事工程施工任务。

本文主要介绍前线组织指挥系统的运作情况。

堰塞湖应急排险工作一般都是在堰塞体地质情况不甚了解的情况下进行快速处理，具有时间紧、任务重、条件恶劣等特点。

如果组织指挥不畅通，处理进度缓慢，可能造成突然溃决的严重后果。

4.1.1职责分工
专家组主要是根据前期对堰塞体的结构、组成成分分析的基础上，结合当地气象、水文、地质因素，根据堰塞体地形地貌特点，研究制定排险方案。

在排险过程中，根据实际情况进行及时的必要的调整。

专家组定时与不定时将排险方案向指挥长进
行汇报。

前线指挥部根据排险方案确定施工设备、施工人员的数量，其中施工设备包括挖掘机、推土机、自卸车、钻机等。

在施工过程中，如发生变化，通过直升机快速运送。

同时根据总体排险施工任务，由指挥长将任务分解到每天，分管副指挥长分段落实到每个施工队伍。

指挥协调组主要就施工力量的投入状况、施工任务的划分、设备的内部调剂等进行具体指挥和协调，并将有关情况向指挥长报告。

技术质量安全组主要就方案的落实情况、施工现场的施工质量和整个堰塞体周边的安全进行全面把关，确保施工安全、人员安全。

并对当天兵力、设备投入，任务完成、质量安全等情况向指挥部报告。

后勤保障组主要根据确定的设备数量、类型组织进场，同时根据现场实际情况，及时组织新的设备到位。

另外就是生活物资的保证供给等。

各施工队伍主要根据划分的任务及分管副指挥长每天下达的计划组织人员进行施工，并将施工中发现的有关问题向各组汇报。

4.1.2例会制度
现场指挥部坚持每天20点召开例会，指挥部成员及各组组长参加，通过当天汇总的所有信息，主要就投入设备兵力、完成任务、质量安全、后勤保障等工作进行讲评，对存在的问题进行分析，提出改进措施。

对第二天的任务进行布臵，并提出相关要求抓落实。

各施工队伍坚持每天22点召开例会，讲评当天施工情况，将指挥部下达的任务分解到班排，组织好人员，并对施工中的质量安全技术进行交底安排。

4.2施工现场管理
4.2.1技术质量管理
在排险现场，工程技术管理由三个层面进行把关，一是现场专家组，主要就排险设计方案进行管控；二是现场技术组成员进行控制管理，主要对排险方案的落实情况进行严格把关，并对三家施工队伍之间的有关技术安全方面进行综合统筹协调管理；各个施工队伍确定专职技术管理人员，对本队施工内容进行技术交底和技术
指导，控制施工质量。

4.2.2安全管理
与一般工程施工相比，排险工作本身就具有高风险性，因此安全管理至关重要。

一是由于堰塞体是自然堆积体，结构松散，开挖渠道很容易形成塌滑或设备陷落，加之湖水不断上涨，堰体溃决的可能性较大。

二是由于地震，两侧边破出现较大滑破和裂缝，在施工过程中，很容易再次滑坡，造成重大安全事故。

因此在安全管理中，我们采取了如下手段和措施。

首先是建立了专门的安全管理机构，专人专责。

在现场从各单位抽调安全知识丰富、责任心强的干部战士组成专业安全分队负责所有安全管理工作，主要有渠道开挖施工安全分队；左岸山坡裂缝发展情况监测分队；又岸山坡滑坡监测分队；上游来水量监测分队；下游渗漏变化情况监测分队。

每个分队配备一名干部，每天两次向安全机构负责人汇报安全形势和情况，特殊情况及时汇报。

其次是各施工队配备专职安全员，主要对施工中的安全进行站班巡视，对人员、设备的安全状况进行检查，发现问题及时处理。

三是坚持“三工制度”控制安全，在上班前，由班排负责人交代施工任务，提出安全注意事项和措施要求并进行安全交底，班排负责人并进行工中检查和工后讲评。

四是建立安全制度和应急预案。

在施工现场建立了《安全施工十不准》制度和《唐家山堰塞湖排险应急预案》，并将制度和预案向全体官兵进行传达学习，增强安全意识，提高自我防范安全事故的能力。

4.3后勤保障工作
地震后，通往堰塞湖的陆上交通中断，造成后勤保障工作非常困难，只有通过直升机运送所有设备和物资，在绵阳机场和前线成立了后勤保障工作组，负责所有物资设备的空中运输。

为提高效率，前方每天于当日18点前及时将所需设备物资信息传递给后方，后方当天及时组织到位，次日进行运输。

在施工现场，所有物资设备到达后，由后勤保障组派专人进行分类统计、分发，做到设备物资分配合理使用，最大限度发挥作用。

4.4通讯保障工作
由于通讯全部中断，通过省指挥部及时在现场架设了移动通讯设备，确保指挥信息畅通。

但容量有限，因此前线指挥部专门成立了通讯班，通过采用电台、对讲机等方式进一步弥补了通讯不足不畅的问题。

5、效果评价
6月7日零点，唐家山堰塞湖坝前水位达到原定的740米泄流高程时，7时到达740．37米高程时开始泄流，20时，唐家山堰塞湖坝前水位回落至719.48m，已经下降到720m这个比较安全的水位以下。

这标志唐家山堰塞湖除险工作按照原先预定的方案取得决定性胜利。

截至6月11日14时，唐家山堰塞湖坝前水位回落至714.13m，较10日1时30分的最高水位743.1m，已下降了近29米，相应蓄水量0.861亿m3；其下游通口电站水位落至538m，相应流量510m3/s；香水电站水位回落至524.5m，相应流量205 m3/s；涪江桥水文站水位落至660.57m，相应流量为每秒552 m3/s。

按照国务院抗震救灾总指挥部给唐家山堰塞湖应急处臵指挥部发去贺电进行此次排险效果评价：经过连续十多天的艰苦奋战，应急处臵指挥部按照安全、科学、快速的要求，成功地处理了唐家山堰塞湖险情，消除了汶川地震次生灾害的一个特大威胁，确保了人民群众生命安全，避免了大的损失，创造了世界上处理大型堰塞湖的奇迹。

6、探索与思考
针对堰塞湖应急处理要求时间紧迫、安全隐患较大、施工条件受限制等因素，通过对唐家山堰塞湖的成功排险，可以得出如下经验。

一是在堰塞湖形成后，应立即组织技术人员进行察看实情，根据地理位臵和环境、堰塞体大致组成部分及形状、当地水文气象等信息尽快那出处理方案，尽早处理，降低成本。

二是要合理选择排险队伍，施工队伍要具有组织严密、敢打硬仗、作风顽强、不怕困难的优势。

三是组织指挥系统不宜过余冗长，采用直线型组织形式，主要是要精干、效率要高。

四是应急排险方案要根据实际情况，及时调整，果断决策，不能犹豫。