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世界上治理大型堰塞湖的奇迹

时间:2022-11-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:2008年6月10日,在一场人类同大自然、同地震、同堰塞湖、同洪水较量的战斗中捷报频传。这意味着汶川大地震后,被称为“第一号风险堰塞湖”的唐家山堰塞湖抢险泄洪应急处置取得了重大胜利,下游130余万人民群众的生命安全了。国务院抗震救灾总指挥部决定由水利部、四川省和武警水电部队紧急实施对堰塞湖的排险治理。18日,水利部水文专业组紧急抽调30余名技术骨干,组成10支堰塞湖现场勘测突击队。

2008年6月10日,在一场人类同大自然、同地震、同堰塞湖、同洪水较量的战斗中捷报频传。7时42分,唐家山堰塞湖洪流终于按照水利专家的设想出现了重大转折:泄流槽流量已达497立方米/秒,已超出入湖流量数倍。

数小时之内,唐家山堰塞湖被堵塞近一个月的洪流,顺着泄流槽滚滚而下,流量迅速呈几何级数增长。随后,流量、流速逐步回落并渐渐趋于平稳,流过北川、流过江油、流过绵阳。

15时15分,被唐家山堰塞湖阻隔了整整29天的洪水,以排山倒海之势顺利通过了四川省第二大城市绵阳,全市百万人民安然无恙!唐家山堰塞湖抢险指挥部在洪峰顺利通过绵阳的第一时间郑重宣布:唐家山堰塞湖橙色预警信号从15时15分起解除。

这意味着汶川大地震后,被称为“第一号风险堰塞湖”的唐家山堰塞湖抢险泄洪应急处置取得了重大胜利,下游130余万人民群众的生命安全了。

这是一个平安的日子,这是一个胜利的日子,更是一个值得让历史铭记的日子。从这一天起,堰塞湖、唐家山这些本不被人们所熟知的名词,不再让人揪心,永远地留在历史的档案中,却在每一个国人的心中留下了深刻的记忆。

感知地震的残酷,记忆于30多年前的唐山大地震,让我们深深地体会到了生命的珍贵。30多年过去了,那地震中的20余万亡灵,已经从我们的心头渐渐地淡忘。然而,正当我们已然淡泊那段悲伤的往事记忆,努力建设美好未来时,2008年5月12日14时28分,那场历时只有80秒的浩劫,却让数十万人们陷入了生死挣扎之中,让我们再次经历刻骨铭心的切肤之痛。

房倒屋塌,街道撕裂,山崩地陷。地壳深处一次里氏8级的剧烈弹跳,震动了大半个中国,震撼了整个地球。孩子们刚刚走进教室拿起课本,一场巨响,折断了朗朗的书声,化作废墟中撕心裂肺的呼救;繁华的街市,突然间剧烈地颤抖,杂吵的尖叫声中散落一地的惊悸与绝望;数十条公路上疾驶的车辆和行人,瞬间被一座座垮下的大山覆没,消失在黑暗之中……

刹那间,汶川,这座川西高原的羌族小城,突然间失去了声音,迷失了方向。刹那间,北川,这座山区小城夷为废墟。通口镇的几个村民刚刚从倒塌的房屋里逃出来,惊恐地发现湍急的通口河露出了河床,河水断流了。

通口河上游叫湔江,从距北川县城上游3.2公里的唐家山下静静流过。一山一河,一直鲜为人知。这座1000多米高的巍巍大山,在地震中发生了可怕的崩裂:从山顶开始,山体被削去一半,巨石与泥沙像瀑布一样狂泄而下,把原本在涪江支流湔河西岸山腰上的杨柳村和坪房村直接推过了湔河,奔流而下的湔河被阻断,水位迅速上涨。滑坡体落入河道后形成一座长803.4米、宽611.8米、体积约为2037万立方米的堆积坝体,堵塞河道形成堰塞湖。如果涨满的话,绵阳的上游,将出现一个总容积约为3.2亿立方米的巨大“悬湖”。它的下游就是川中著名的大河涪江,流经江油、绵阳、三台、射洪、遂宁等地,均是川中经济和人口重镇。一旦溃决,高悬的洪水将奔腾而下横扫千里,下游百余万生灵危在旦夕。

这个“悬湖”就是汶川大地震中面积最大、危险最大的唐家山堰塞湖。

堰塞湖,这是一个许多人都不熟悉的水利专业术语,但随着汶川大地震的发生,却成了举国关注、每一个人都关心的名词。它是由火山熔岩流,或由地震活动等原因引起山崩滑坡体等堵截河谷或河床后贮水而形成的湖泊。堰塞湖的堵塞物不是固定永远不变的,它们也会受冲刷、侵蚀而溶解、崩塌。一旦堵塞物被破坏,湖水便漫溢而出,倾泻而下,形成洪灾,极其危险。堰塞湖一旦形成威胁,必须事先以人工挖掘、爆破、拦截等方式来引流或疏通湖道,使其汇入主流流域或分散到水库,以免造成洪灾。

因为山体垮塌形成的堤坝土质松软,堰塞湖决堤的可能性很大,如果再遇到下雨,堰塞湖面积将不断扩大,导致湖中蓄积的水压过大而溃坝,将酿成极大的地震次生灾难。据历史记载,1786年康定大地震、1933年的叠溪大地震,均发生过堰塞湖溃坝的惨剧,造成的死亡人数,数倍于地震直接死亡人数。

汶川“5·12”地震在四川灾区形成了34处堰塞湖,严重威胁了灾区70余万群众和抗震救援部队及抢险人员的安全。这34处堰塞湖主要集中在北川、绵竹和什邡等地,分布在沱江、涪江、岷江和嘉陵江水系。单个堰塞湖集雨面积范围在80至3550平方公里之间,堰塞体体积达10至2037万立方米,其地质构成多为松散堆积土石体,坝高10至120米,最大蓄水量达50万至3亿立方米。伴随着每天水位持续上涨,堰塞湖形势异常严峻,它如一颗颗随时都会引爆的炸弹,严重威胁着饱受地震重创的灾区人民的生命财产安全。

在经历了新中国成立以来最大的地震后,当幸存的人们认为这场生死浩劫已经过去时,他们万万没想到:比地震更大的洪水威胁迫在眉睫!

党中央、国务院果断决策:绝不允许堰塞湖被动溃坝,绝不允许遭受大地震劫难的百万灾区群众和十万抗震将士再次遭受洪水浩劫。国务院抗震救灾总指挥部决定由水利部、四川省和武警水电部队紧急实施对堰塞湖的排险治理。

险情就是命令,时间就是生命!迅即制定合理的应急处置方案,是摆在水利专家们面前的一道亟待攻克的难题。

5月15日,国务院抗震救灾指挥部召开应急处置会议,决定由水利部、中国水电顾问集团成都勘测设计院和长江水利委员会勘察设计研究院组成专家组,制订整个唐家山的抢险方案。

18日,水利部水文专业组紧急抽调30余名技术骨干,组成10支堰塞湖现场勘测突击队。但是,恶劣的天气依然阻止了直升机的降落。

19日,水利部前方专家终于成功到达唐家山,更为精确的勘测结果表明,唐家山堰塞体最高点和最低点垂直落差最大相差124米,在大型水库堆石坝中极为罕见。唐家山堰塞湖虽有大型水库的形态,却没有大型水库坝体固若金汤的本质。堰塞体由基岩挤压或解体形成的碎裂岩、残坡积碎石土和库区沉积的含泥粉细砂组成,具有一定的稳定性。但是,堰塞体右侧垭口沟槽主要由碎石土和碎裂岩构成,堰塞体内水位持续上涨过程中,首先会从右侧垭口沟槽过流,逐步淘蚀并最终导致堰塞湖溃坝。

水利部专家组根据唐家山堰塞湖溃坝的方式,经过精密测算后,得出唐家山堰塞湖直接威胁人口的数据:如果三分之一溃坝,仅绵阳市就有常住人口14.76万人,流动人口1.1万人将被洪流淹没;如果发生二分之一溃坝,绵阳市将有常住人口91.16万人,流动人口29万人的生命受到威胁;如果全面溃坝,绵阳市常住人口99万人,流动人口30.99万人将在滔天洪水中遭受浩劫。

更让人揪心的是,余震在继续,降雨在持续,水位在上涨……与此同时,随着进入主汛期,天气不确定性因素增加,降雨的概率进一步加大,集雨范围达3552平方公里的唐家山堰塞湖上游河道来水随时面临猛涨的可能,溃坝的风险会越来越大。

水利专家估算,在不考虑上游发生强降雨的前提下,预计从5月22日开始,18天至24天后,堰塞湖水位可达到堰塞体垭口低槽处,堰体将决口或者崩坝,届时高悬的洪水就会奔腾而下,以可怕的速度横扫下游一切建筑物,淹没绵阳市大半城区,泥石流、滑坡等不可控的风险也将纷至沓来。

一定要把唐家山溃坝的风险控制在三分之一之内,保证人民群众无一伤亡。这是党和人民交给参加唐家山堰塞湖抢险人员的一项重大任务,为实现这一目标,水利部调集全国水利专家要赶在汛期之前确定唐家山堰塞湖抢险的各种方案。

5月25日上午,水利专家们在经过几昼夜的殚精竭虑之后,经过4个小时的集体会商终于拿出了一系列排险处置方案:紧急疏通唐家山堰塞体右岸基本连通的低洼沟槽,形成人工泄洪通道,达到降低堰塞体前水位的目的,减轻上下游洪水灾害;采取措施应急防护泄洪通道的进水口和出水口部位,以防人工泄洪通道沟冲刷下切……

排险方案虽然形成,但专家也深知,唐家山堰塞湖应急处置工程工期之急、任务之重、难度之大,在全世界范围内都十分罕见,没有先例可循,是一般水利工程不可比拟的。同时,存在的天气变化等不可预测因素,也直接为工程实施增加了无法预知的难度。

工期短。根据水文、气象条件和堰塞湖库容条件综合分析,在不考虑暴雨滑坡影响前提下,疏通工程工期最长也不能超过10天。

任务重。由于水情的不确定性决定着实际的施工工期存在不确定性。为此,在方案设计时拟定了3个不同开挖高程方案,但最低方案也要开挖5.6万多立方米的土石方

难度大。北川县通往唐家山的道路被地震损毁,在短时间内无法打通,不具备陆路交通条件。唐家山上、下游河流被堰塞体堵塞,基本断流,上游形成的湖泊淤积物和孤石较多,水下状况不清楚,船只无法靠岸,不具备水路运输条件。因此,施工人员、设备、材料、给养等运输只能采用空运。

5月25日上午,气候条件非但没有改善,反而比前几天更加恶劣。绵阳南郊机场,武警水电官兵继续待命。雷古镇停机坪,装载机、推土机、反铲等80余台(套)大型施工设备准备就序。两架军用直升机先后起飞,1小时后陆续折返机场……

为了与堰塞湖水位上涨抢时间、拼赛跑,为了保证下游不因漫坝溃堤造成洪水灾害,唐家山堰塞湖抢险指挥部召开紧急会议决定,在当前空运人员、设备方案暂时无法实施的情况下,武警水电部队立即组织405人的“敢死队”,从陆路出发,徒步向北川唐家山堰塞湖挺进。

26日上午7时,武警水电部队405名官兵,每人背负26公斤炸药和爆破器材,从任家坪集结地出发,徒步向唐家山堰塞湖坝体行进。下午5点,经过10个小时的艰难跋涉,官兵们终于到达了唐家山堰塞湖坝体上。这条由鲜血和忠诚开辟的小道,先后有3000人次背着数十吨炸药、帐篷和食品源源不断地运进唐家山堰塞湖坝体。

5月26日,唐家山上空终于云消雾散,迎来了一个难得的好天气。11时,世界上最大的直升飞机、被称为“空中巨无霸”的米-26,开始把第一台重型设备——一台13多吨重的挖掘机吊运到唐家山堰塞湖坝顶的武警水电部队施工工地,并不间断地往返于擂鼓镇与唐家山堰塞湖坝顶之间,执行大型设备的抢运任务。经空中运输、徒步行进的近600名武警水电官兵陆续到达坝体。

27日,经空运吊入的大型机械设备14台,又到达唐家山堰塞坝顶,按照水利部抗震救灾前线指挥部研究确定的唐家山堰塞湖泄洪槽下挖10米、开挖10万立方米的开挖方案和挖爆结合,先挖后爆,平挖深爆,以爆助挖的施工原则,一场大会战在崇山峻岭之间轰轰烈烈打响了。

5月31日,引水导流明渠开挖成型。堰塞湖原定下挖10米的导流渠、开挖10万方的开挖量,已完成土石开挖13万方,超额完成3万方的开挖量,提前完成任务,将泄洪的危险性进一步降低。

31日起,大批的施工机械设备和武警水电官兵开始徒步、坐直升机撤离。站在唐家山堰塞湖坝顶,一条长475米、深13米、宽50多米的导流渠出现在堰塞体上,仿佛在默默诉说一个刚刚发生的奇迹。

按照唐家山堰塞湖三分之一溃坝撤离预案,从5月30上午8时至31日上午8时前,19.75万下游群众将全部撤离到预先设定好的安全地带。

6月1日、2日……4日,时间一天天过去了……唐家山堰塞湖泄流不明显,湖水急剧增加,随时都有溃坝的危险。面对危情,6月5日,时任国务院总理温家宝再次来到唐家山堰塞湖现场视察,明确提出继续加大泄洪流量的要求,尽快端掉悬在百万百姓头顶的这湖水,保证人民群众安宁的生活。

水利部专家会同现场指挥人员召开了抢险分析会,确定在距导流明渠出口100米向内侧河床斜挖分流槽,以最大限度加大泄流量的抢险方案。征程未洗的武警水电官兵再次踏上征途,一场气壮山河的开渠引流战斗再次在唐家山打响。

6月8日上午8时,导流槽泄洪量已经达到每秒钟7立方米之多。随着开挖的不断进行,开挖部和明渠左侧形成了极易塌方的陡坎,现场指挥人员命令所有机械设备紧急撤离,抢险工作被迫暂时停工。

在此间隙,现场指挥人员召开紧急会议,经过仔细研究普遍认为虽然现场出现局部渗水现象,但是由于导流明渠的水量依然比较小,来水也并非坝前水,目前坝体还是比较稳固的,陡坎发生坍塌险情的可能性不大。于是,指挥部大胆决策:继续开挖。

10日7时,在唐家山堰塞湖坝体上彻夜未眠的抢险人员终于传回振奋人心的消息:洪流终于按照水利专家设想出现了重大转折——泄流槽流量已达497立方米/秒,已超出115立方米/秒的入湖流量数倍!

数小时之内,唐家山堰塞湖被堵塞近一个月的洪流,顺着人们为它抢挖出的泄流槽滚滚而下,流量迅速呈几何级数增长,泄流冲刷剧烈,按照人们规定的路线汹涌而下,堰塞湖水位迅速下降。

15时15分,被唐家山堰塞湖阻隔了整整29天的洪水,以排山倒海之势顺利通过了四川省第二大城市绵阳,全市百万人民安然无恙。

当日下午,国务院抗震救灾总指挥部给唐家山堰塞湖应急处置指挥部发去贺电。

贺电全文如下:

唐家山堰塞湖应急处置指挥部:

你们经过连续十多天的艰苦奋战,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。国务院抗震救灾总指挥部特向奋战在第一线的全体解放军指战员,武警水电部队官兵,水利、地质、地震、气象等部门的工程技术人员和干部职工,以及沿线疏散的广大干部群众表示衷心地慰问、感谢和敬意!希望你们继续做好工程除险和转移避险的后续工作,圆满完成唐家山堰塞湖处理的全部任务。

国务院抗震救灾总指挥部

二○○八年六月十日

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