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在今年夏天的雨季,唐家山堰塞湖无论如何演变,都会是一个巨大的未知数

6月7日零点,在漫长的等待之后,唐家山堰塞湖的水位终于达到了740米——这是坝体上人工开挖的应急泄洪槽入口的高程。按照预定计划,在这一刻,被阻断的江水将开始沿之前的河道逐步泄洪。
可是,在6月6日下午,百余名武警水电部队官兵再次进入唐家山堰塞湖堰顶,对泄流槽进行加宽加深工程施工,以增加过水能力。为了保证施工安全,临时在泄洪槽入口处做了一道高约0.6米的临时挡水堤。实现泄洪的时间点,不得不再一次被推迟。
此时,这个汶川大地震之后形成的最高危险等级的“悬湖”,蓄水量已经超过了2.2亿立方米,并且仍然在进一步蓄积能量。
其实,对于唐家山堰塞湖来说,泄洪与否并非是真正的悬念。正如一位唐家山堰塞湖专家会商组成员对《财经》记者所强调的那样,“真正的焦点,仍在于何时会溃坝。”
天降悬湖
唐家山,位于北川县城西北数公里处,本是四川省北部龙门山山脉中一座极其普通的小山包。一条名叫湔江的河流,在山脚下蜿蜒流过。
汶川大地震发生后,准确地说,5月15日之后,唐家山崩塌而形成的堰塞湖(由火山爆发或地震等引起山崩滑坡堵截河谷贮水而形成的湖泊——编者注),逐渐成为关乎千万人生命安全的最大悬念。
5月15日,中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,对接收到的中国台湾福卫2号卫星多波段影像和全波段卫星数据进行解译后,发现强震几乎摧毁了唐家山,形成约3000万立方米的巨型滑坡,将湔江河道堵死。
湔江是涪江的支流之一,在北川县境内沿西北-东南方向,先后流经漩坪乡、北川县城(曲山镇)、通关镇,之后进入江油,最终在重庆汇入长江。
整个唐家山滑坡分为三个组成部分:对北川威胁最大的是1号唐家山滑坡,规模巨大,在距离北川县城仅7.4公里处形成了一个堰塞湖;2号滑坡和3号滑坡规模稍小,体量也接近300万立方米,在距离北川县城分别2.4公里和1公里的上游河道中形成了上下两个被泥石和小山包隔离的堰塞湖。
这三个堰塞湖,前后相间,总长度超过11.5公里,湖区总面积达1.03平方公里。
在意识到1号滑坡形成的堰塞湖可能给位于其下游的北川县城带来灭顶之灾后,5月16日,水利部成都山地灾害与环境研究所将此危情上报四川省科技厅,并将报告送抵绵阳前线抗震救灾指挥部。
唐家山堰塞湖远非这次地震所引发的次生灾害孤例。据水利部统计,汶川大地震后形成的高度超过10米、库容超过10万立方米、流域面积在20平方公里以上的堰塞湖有34座。除了北川县,四川安县、平武、绵竹、青川乃至崇州、彭州等地均有因山体滑坡形成的堰塞湖。
中国地震局地质研究所研究员聂高众在接受《财经》记者采访时表示,堰塞湖作为一种常见的自然现象,主要是在一定的地质与地貌条件下,由火山喷发物、滑坡体、泥石流、冰川堆积物等形成的自然堤坝横向阻塞河谷后,上游段壅水而成。根据成因的不同,可分为火山堰塞湖、冰川堰塞湖、地震堰塞湖等。
一般而言,4.5级以上的地震,都有可能产生堰塞湖,6级以上地震造成堰塞湖的可能性就更大。此次地震的震级高达8.0级,所释放的能量1000倍于6级地震,加上震区多属滑坡等地质灾害高发地区,河流密布,遍地开花式形成众多的堰塞湖也就不足为奇。
表面上看,堰塞湖和人工形成的水库有些类似之处,实际上却要危险得多。因为人工大坝有着严格的技术要求和过程控制,结构相当紧密、坚固;而地震堰塞湖主要是石块土块快速堆积所致,坝体结构较为松垮。当堰塞湖区内的水位不断升高,水体的渗流压力逐渐增大,会在疏松堆积的堰塞湖堤上形成管涌,从而造成垮坝。如果水位很高,洪水通常会给下游带来灭顶之灾。
在历史上,1933年四川叠溪发生大地震,形成了多个堰塞湖。45天后,这些堰塞湖突然溃决,高达5亿立方米的水奔流而出,夺走了茂县、汶川、灌县(现都江堰市)等地共计2万余人的生命。
统计显示,堰塞湖天然坝中,有22%在堰塞湖形成之后的一天内就溃决;十天内溃决的比例占一半左右;在一年内溃决的,占到了91%。
换句话说,堰塞湖形成后,绝大多数难以抵挡住时间的考验。只有极少数堰塞湖能幸运形成新的进出水平衡,并稳定存在下来,成为风光旖旎的海子景观。
危机四伏
同在5月15日,四川省国土资源厅也意识到此处隐藏的风险。他们组成了专家组,于当天和次日前往唐家山大滑坡进行专门调查。由于道路损毁等问题,专家组在短时间内无法抵达堰塞地点。
不过,通过现场外围踏勘并结合现有资料,专家们初步认定湔江上形成的堰塞湖对下游有较大危险,并将这些建议提供给当地抗震救灾前线指挥部。
5月16日一早,水利部抗震救灾前方绵阳工作组试图徒步进山,以尽快到达唐家山堰塞湖现场。由于沿河两岸根本没有路可走,工作组在苦竹水电站处返回。
5 月17 日上午,绵阳抗震救灾指挥部决定水路、空中并进,前往察看1 号唐家山堰塞湖现状。由于地震后河道水势变化,皮筏艇行进困难,天黑前未能到达;直升机也因山中云雾较大,能见度低,未能抵达唐家山堰塞湖上空。次日,工作组又动用两架直升机前往唐家山堰塞坝,又因天气原因无果而返。
直到5月20日,空军再次动用三架直升机之后,绵阳市抗震救灾指挥部水利组专家才终于到达唐家山堰塞坝,带回了唐家山堰塞湖坝体的基本情况及水位和堰塞体高程情况。此时,这个堰塞湖蓄水已达9000万立方米,成为此次大地震形成的最大规模的“悬湖”。
评估显示,唐家山堰塞湖的最大库容约为3亿立方米,相当于一座大型水库的蓄水量(库容超过1亿立方米的即为大型水库)。设计总容量达11亿立方米的紫坪铺水库,目前实际库容也就是这个水平。
在中国水利部总工程师、唐家山堰塞湖抢险指挥部专家组组长刘宁看来,唐家山堰塞体相对河床的高度在82米到124米高,如不采取措施而溃决,形成的水头可能高达60米至80米,对下游潜在的破坏力可想而知。
雪上加霜的是,唐家山堰塞湖上游的流域面积达3550多平方公里,即这样大区域内的降雨形成的地表水,都会汇聚到堰塞湖中。即使整个集雨面积的平均降雨量只有2毫米,堰塞湖的坝前水位也会上涨1米。
每年6月,恰恰是当地进入雨季的时点。四川省气候中心提供的气候分析及预测显示,唐家山堰塞湖周边茂县、北川、青川、汶川四地,预计进入6月后月降水量均在80毫米以上;其中绵竹、青川、都江堰和北川等地,将在100毫米至130毫米左右。整个雨季要持续到9月才会告一段落。
在北川的历史上,因暴雨成灾的记录可谓俯首皆是。据《北川县民政志》,1992年的7月12日至8月9日之间,全县先后五次遭受特大暴雨袭击。7月26日晚,不少地方5小时内降雨420毫米,最大降雨强度超过每小时100毫米,在气象史上亦属罕见。
幸运的是,汶川大地震发生时,当地尚未进入雨季。这为灾后第一时间救援以及组织下游群众疏散赢得了宝贵的“时间窗口”。
即便如此,据绵阳市抗震救灾指挥中心纪录显示,5月19日8时,唐家山堰塞湖的坝前水位为709米,相应库容为7000万立方米;57个小时之后,也就是5月21日的17时,这两个数据就变成了715.78米和9160万立方米。5月20日至21日北川与青川出现一次降雨过程后,入库水量更是远远超过此前预计的数据。
即使水位未到堰塞坝的最低处,也随时存在溃决的风险。因为堰塞坝本身结构松散,容易在水压大的底部形成管涌,这种渗漏有可能形成雪崩。此外,在唐家山堰塞湖的上游马岭岩,还有一处近2000万立方米的滑坡体,一旦受余震、水位波动影响而滑入湔江中,激起的巨大涌浪,可能在瞬间把松散的坝体击穿。
疏散和泄流
鉴于溃决随时有可能发生,准确地评估溃坝对下游的影响,据此进行人员疏散,成了排险当务之急。
5月20日晚11时30分,唐家山堰塞湖现场查勘报告传到长江水利委员会水文局水资源处。经过六名技术骨干近四小时的计算和长江委后方专家组会商,多种排险方案正式通报水利部抗震救灾前方工作组。
计算的结果是:如果整个堰塞坝仅崩溃三分之一,就可以稳定地满足泄流需求,届时溃口最大流量将达到每秒2.8万立方米,北川县城的水位将上升16米,下游绵阳各区县共需疏散近16万人口;而如果崩溃三分之一仍然不能有效减缓水流对堰塞坝的冲击,一半的坝体都崩溃,届时最大流量将超过5.3万立方米,北川县城水位将上涨22米,需要疏散的人口也将激增至120万人。
而一旦在水流的冲刷下,整个坝体都崩溃,北川县城的水位将上升近27米,超过130万人口都需要进行疏散。
5月30日,绵阳市选择了疏散代价最小的三分之一溃坝方案,到5月31日完成了21万人的撤离。
对于为何按照三分之一溃坝方案执行,一位唐家山堰塞湖会商小组成员对《财经》记者解释说,这种溃坝方式影响最小,自然是努力的方向。但他也承认,“这样的测算只能是一个估计,不可能做到特别精确。”
要实现三分之一溃坝,就必须采取主动处理。于是,修建应急疏导泄流槽的工程性措施成为必然选择。
其原理十分简单:设法在坝体海拔最低的地方,向下挖掘导流渠,使得水位在上升到较低水平时,就可以缓慢流出,而不至于在上涨到更高水位时,因溢流而导致坝体崩溃。
根据测算,要实现三分之一溃坝的设计目标,让洪水有节制地奔向下游,应急疏导泄流槽的设计流量就必须达到每秒1000立方米至2000立方米。
据武警水电部队一总队副总工程师李虎章向记者介绍,唐家山堰塞湖泄流槽共设计高中低三种方案。所谓高中低,依据的是泄流槽口在坝体的位置:高泄流槽口方案需挖土石5万立方米,但槽口高程只能由原来自然形成的752米下降到747米;中泄流槽口方案需挖土石7万立方米,高程可以进一步下降到745米;低泄流槽口方案则需挖土石10万立方米,但进口高程可以进一步下降到742米。
从泄流效果来看,低方案下挖深度最大,可以形成的泄流量最大,自然最有利于保障坝体安全。
但完成10米深的泄流槽,在工程上并非易事。由于天气原因,可以装载大型施工机械的重型直升机米-26,始终无法把设备运到堰塞坝施工现场。5月26日凌晨3点,1800名解放军、武警官兵不得不步行携带各种器材、物资,先行抵达施工现场。幸运的是,当日上午9时,随着绵阳地区天气好转,两架米-26也实施了重型机械装备空降。
经过连续六天奋战,到6月1日,施工部队累计完成三分之一溃坝方案所需要开挖的土方13.55万立方米,泄洪槽进口高程成功地从752米下降到比低方案更低的740米。
溃决不确定
一切就绪,只待最终的泄洪,以及很可能接踵而至的溃坝时刻。
6月5日,是专家此前估计的唐家山堰塞湖水位达到740米高程实现泄洪的日子。这一天,下游江油市的各个乡镇,按照全溃坝预案转移群众4.7万人,并实施临时封锁。
当天下午,国务院总理温家宝也在震后第二次亲临现场查看情况。
6月5日傍晚,100公里外的成都骤降大雨,但直到当晚22时,绵阳市天空仍没有一丝雨意,堰塞湖水位至6月5日下午也仅上升0.9米,至738.81米。这使得原定的唐家山堰塞湖泄流计划推迟。
对于泄洪时间上的不确定性,中国水利部总工程师、唐家山堰塞湖抢险指挥部专家组组长刘宁6月3日表示,这主要是因为当地处于山区,小气候变化很快,很难精确预测集雨流域的降雨情况。
此外,在堰塞体的薄弱部位出现管涌渗透,也是一个不确定性因素。5月29日,在坝高700米处出现了管涌;次日,管涌渗水点渗漏量进一步扩大。到6月3日,观察到的渗流量又扩大了一倍。由于管涌仍可能进一步扩大,产生新的管涌、塌陷乃至部分溃决,都将进一步延迟水位到达泄洪高程的具体时间。
然而,对于已经被疏散到临时安置点近一周的绵阳市民而言,在结局呈现之前,每一天都显得那么漫长。
据《财经》记者了解,部分群众由于转移匆促,许多物品未及带出,已开始出现焦躁情绪。虽然绵阳市政府竭尽全力保障安置点市民的正常生活,仍有部分市民在多日等待无果后,试图重返家园。
目前,绵阳已近一座空城。《财经》记者注意到,除政府机关,绝大多数企业与学校放假,商场悉数关门,白天的市中心很难见到路人和车辆。这种局面还要继续多长时间,成为绵阳撤离市民最关心的问题。一些安置区的居民向《财经》记者抱怨说:“眼看着庄稼烂在田里,却不能下去收割。”
6月6日上午,温家宝在四川绵阳视察抢险总指挥部时,也明确指出唐家山堰塞湖的问题早解决比晚解决好,主动解决比被动解决好。毕竟,拖得越久,潜在的危险也就越大。
据《财经》记者了解,有专家提议,如果短时间内仍无法实现正常泄洪,可引入小型爆破和机械施工相结合的方式,以便形成新的泄洪通道。
其实,早期就曾有过爆破的思路,由于担心会引发滑坡,加上堰塞体的情况也非常复杂,最终选定机械挖掘方式。
不过,当天下午,重返堰塞湖的武警水电部队,还是以机械施工为主,开始对泄流槽加宽加深;同时,还在左岸山坡施工,希望开辟新的引流槽,进一步增加过水能力。
一个问题是:溃决是否注定不可避免?按照最理想的情况,洪水通过开挖的泄洪槽排出时,会不断对槽的周围尤其是底部形成新的冲刷;如果坝体结构能够承受,也许会以泄洪槽为中心,形成一个类似“V”字型的稳定峡谷式泄洪通道,避免大的溃决发生。
不过,这种可能性到底有多大,也许谁都没有答案。毕竟不确定性因素太多,堰塞坝内部结构、上游可能的滑坡、天气以及余震等,任何微小的偏差,都有可能导致完全不同的结局。
今年夏天的雨季,唐家山堰塞湖无论如何演变,都会是一个巨大的未知数。■

6月7日零点,在漫长的等待之后,唐家山堰塞湖的水位终于达到了740米——这是坝体上人工开挖的应急泄洪槽入口的高程。按照预定计划,在这一刻,被阻断的江水将开始沿之前的河道逐步泄洪。
可是,在6月6日下午,百余名武警水电部队官兵再次进入唐家山堰塞湖堰顶,对泄流槽进行加宽加深工程施工,以增加过水能力。为了保证施工安全,临时在泄洪槽入口处做了一道高约0.6米的临时挡水堤。实现泄洪的时间点,不得不再一次被推迟。
此时,这个汶川大地震之后形成的最高危险等级的“悬湖”,蓄水量已经超过了2.2亿立方米,并且仍然在进一步蓄积能量。
其实,对于唐家山堰塞湖来说,泄洪与否并非是真正的悬念。正如一位唐家山堰塞湖专家会商组成员对《财经》记者所强调的那样,“真正的焦点,仍在于何时会溃坝。”
天降悬湖
唐家山,位于北川县城西北数公里处,本是四川省北部龙门山山脉中一座极其普通的小山包。一条名叫湔江的河流,在山脚下蜿蜒流过。
汶川大地震发生后,准确地说,5月15日之后,唐家山崩塌而形成的堰塞湖(由火山爆发或地震等引起山崩滑坡堵截河谷贮水而形成的湖泊——编者注),逐渐成为关乎千万人生命安全的最大悬念。
5月15日,中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,对接收到的中国台湾福卫2号卫星多波段影像和全波段卫星数据进行解译后,发现强震几乎摧毁了唐家山,形成约3000万立方米的巨型滑坡,将湔江河道堵死。
湔江是涪江的支流之一,在北川县境内沿西北-东南方向,先后流经漩坪乡、北川县城(曲山镇)、通关镇,之后进入江油,最终在重庆汇入长江。
整个唐家山滑坡分为三个组成部分:对北川威胁最大的是1号唐家山滑坡,规模巨大,在距离北川县城仅7.4公里处形成了一个堰塞湖;2号滑坡和3号滑坡规模稍小,体量也接近300万立方米,在距离北川县城分别2.4公里和1公里的上游河道中形成了上下两个被泥石和小山包隔离的堰塞湖。
这三个堰塞湖,前后相间,总长度超过11.5公里,湖区总面积达1.03平方公里。
在意识到1号滑坡形成的堰塞湖可能给位于其下游的北川县城带来灭顶之灾后,5月16日,水利部成都山地灾害与环境研究所将此危情上报四川省科技厅,并将报告送抵绵阳前线抗震救灾指挥部。
唐家山堰塞湖远非这次地震所引发的次生灾害孤例。据水利部统计,汶川大地震后形成的高度超过10米、库容超过10万立方米、流域面积在20平方公里以上的堰塞湖有34座。除了北川县,四川安县、平武、绵竹、青川乃至崇州、彭州等地均有因山体滑坡形成的堰塞湖。
中国地震局地质研究所研究员聂高众在接受《财经》记者采访时表示,堰塞湖作为一种常见的自然现象,主要是在一定的地质与地貌条件下,由火山喷发物、滑坡体、泥石流、冰川堆积物等形成的自然堤坝横向阻塞河谷后,上游段壅水而成。根据成因的不同,可分为火山堰塞湖、冰川堰塞湖、地震堰塞湖等。
一般而言,4.5级以上的地震,都有可能产生堰塞湖,6级以上地震造成堰塞湖的可能性就更大。此次地震的震级高达8.0级,所释放的能量1000倍于6级地震,加上震区多属滑坡等地质灾害高发地区,河流密布,遍地开花式形成众多的堰塞湖也就不足为奇。
表面上看,堰塞湖和人工形成的水库有些类似之处,实际上却要危险得多。因为人工大坝有着严格的技术要求和过程控制,结构相当紧密、坚固;而地震堰塞湖主要是石块土块快速堆积所致,坝体结构较为松垮。当堰塞湖区内的水位不断升高,水体的渗流压力逐渐增大,会在疏松堆积的堰塞湖堤上形成管涌,从而造成垮坝。如果水位很高,洪水通常会给下游带来灭顶之灾。
在历史上,1933年四川叠溪发生大地震,形成了多个堰塞湖。45天后,这些堰塞湖突然溃决,高达5亿立方米的水奔流而出,夺走了茂县、汶川、灌县(现都江堰市)等地共计2万余人的生命。
统计显示,堰塞湖天然坝中,有22%在堰塞湖形成之后的一天内就溃决;十天内溃决的比例占一半左右;在一年内溃决的,占到了91%。
换句话说,堰塞湖形成后,绝大多数难以抵挡住时间的考验。只有极少数堰塞湖能幸运形成新的进出水平衡,并稳定存在下来,成为风光旖旎的海子景观。
危机四伏
同在5月15日,四川省国土资源厅也意识到此处隐藏的风险。他们组成了专家组,于当天和次日前往唐家山大滑坡进行专门调查。由于道路损毁等问题,专家组在短时间内无法抵达堰塞地点。
不过,通过现场外围踏勘并结合现有资料,专家们初步认定湔江上形成的堰塞湖对下游有较大危险,并将这些建议提供给当地抗震救灾前线指挥部。
5月16日一早,水利部抗震救灾前方绵阳工作组试图徒步进山,以尽快到达唐家山堰塞湖现场。由于沿河两岸根本没有路可走,工作组在苦竹水电站处返回。
5 月17 日上午,绵阳抗震救灾指挥部决定水路、空中并进,前往察看1 号唐家山堰塞湖现状。由于地震后河道水势变化,皮筏艇行进困难,天黑前未能到达;直升机也因山中云雾较大,能见度低,未能抵达唐家山堰塞湖上空。次日,工作组又动用两架直升机前往唐家山堰塞坝,又因天气原因无果而返。
直到5月20日,空军再次动用三架直升机之后,绵阳市抗震救灾指挥部水利组专家才终于到达唐家山堰塞坝,带回了唐家山堰塞湖坝体的基本情况及水位和堰塞体高程情况。此时,这个堰塞湖蓄水已达9000万立方米,成为此次大地震形成的最大规模的“悬湖”。
评估显示,唐家山堰塞湖的最大库容约为3亿立方米,相当于一座大型水库的蓄水量(库容超过1亿立方米的即为大型水库)。设计总容量达11亿立方米的紫坪铺水库,目前实际库容也就是这个水平。
在中国水利部总工程师、唐家山堰塞湖抢险指挥部专家组组长刘宁看来,唐家山堰塞体相对河床的高度在82米到124米高,如不采取措施而溃决,形成的水头可能高达60米至80米,对下游潜在的破坏力可想而知。
雪上加霜的是,唐家山堰塞湖上游的流域面积达3550多平方公里,即这样大区域内的降雨形成的地表水,都会汇聚到堰塞湖中。即使整个集雨面积的平均降雨量只有2毫米,堰塞湖的坝前水位也会上涨1米。
每年6月,恰恰是当地进入雨季的时点。四川省气候中心提供的气候分析及预测显示,唐家山堰塞湖周边茂县、北川、青川、汶川四地,预计进入6月后月降水量均在80毫米以上;其中绵竹、青川、都江堰和北川等地,将在100毫米至130毫米左右。整个雨季要持续到9月才会告一段落。
在北川的历史上,因暴雨成灾的记录可谓俯首皆是。据《北川县民政志》,1992年的7月12日至8月9日之间,全县先后五次遭受特大暴雨袭击。7月26日晚,不少地方5小时内降雨420毫米,最大降雨强度超过每小时100毫米,在气象史上亦属罕见。
幸运的是,汶川大地震发生时,当地尚未进入雨季。这为灾后第一时间救援以及组织下游群众疏散赢得了宝贵的“时间窗口”。
即便如此,据绵阳市抗震救灾指挥中心纪录显示,5月19日8时,唐家山堰塞湖的坝前水位为709米,相应库容为7000万立方米;57个小时之后,也就是5月21日的17时,这两个数据就变成了715.78米和9160万立方米。5月20日至21日北川与青川出现一次降雨过程后,入库水量更是远远超过此前预计的数据。
即使水位未到堰塞坝的最低处,也随时存在溃决的风险。因为堰塞坝本身结构松散,容易在水压大的底部形成管涌,这种渗漏有可能形成雪崩。此外,在唐家山堰塞湖的上游马岭岩,还有一处近2000万立方米的滑坡体,一旦受余震、水位波动影响而滑入湔江中,激起的巨大涌浪,可能在瞬间把松散的坝体击穿。
疏散和泄流
鉴于溃决随时有可能发生,准确地评估溃坝对下游的影响,据此进行人员疏散,成了排险当务之急。
5月20日晚11时30分,唐家山堰塞湖现场查勘报告传到长江水利委员会水文局水资源处。经过六名技术骨干近四小时的计算和长江委后方专家组会商,多种排险方案正式通报水利部抗震救灾前方工作组。
计算的结果是:如果整个堰塞坝仅崩溃三分之一,就可以稳定地满足泄流需求,届时溃口最大流量将达到每秒2.8万立方米,北川县城的水位将上升16米,下游绵阳各区县共需疏散近16万人口;而如果崩溃三分之一仍然不能有效减缓水流对堰塞坝的冲击,一半的坝体都崩溃,届时最大流量将超过5.3万立方米,北川县城水位将上涨22米,需要疏散的人口也将激增至120万人。
而一旦在水流的冲刷下,整个坝体都崩溃,北川县城的水位将上升近27米,超过130万人口都需要进行疏散。
5月30日,绵阳市选择了疏散代价最小的三分之一溃坝方案,到5月31日完成了21万人的撤离。
对于为何按照三分之一溃坝方案执行,一位唐家山堰塞湖会商小组成员对《财经》记者解释说,这种溃坝方式影响最小,自然是努力的方向。但他也承认,“这样的测算只能是一个估计,不可能做到特别精确。”
要实现三分之一溃坝,就必须采取主动处理。于是,修建应急疏导泄流槽的工程性措施成为必然选择。
其原理十分简单:设法在坝体海拔最低的地方,向下挖掘导流渠,使得水位在上升到较低水平时,就可以缓慢流出,而不至于在上涨到更高水位时,因溢流而导致坝体崩溃。
根据测算,要实现三分之一溃坝的设计目标,让洪水有节制地奔向下游,应急疏导泄流槽的设计流量就必须达到每秒1000立方米至2000立方米。
据武警水电部队一总队副总工程师李虎章向记者介绍,唐家山堰塞湖泄流槽共设计高中低三种方案。所谓高中低,依据的是泄流槽口在坝体的位置:高泄流槽口方案需挖土石5万立方米,但槽口高程只能由原来自然形成的752米下降到747米;中泄流槽口方案需挖土石7万立方米,高程可以进一步下降到745米;低泄流槽口方案则需挖土石10万立方米,但进口高程可以进一步下降到742米。
从泄流效果来看,低方案下挖深度最大,可以形成的泄流量最大,自然最有利于保障坝体安全。
但完成10米深的泄流槽,在工程上并非易事。由于天气原因,可以装载大型施工机械的重型直升机米-26,始终无法把设备运到堰塞坝施工现场。5月26日凌晨3点,1800名解放军、武警官兵不得不步行携带各种器材、物资,先行抵达施工现场。幸运的是,当日上午9时,随着绵阳地区天气好转,两架米-26也实施了重型机械装备空降。
经过连续六天奋战,到6月1日,施工部队累计完成三分之一溃坝方案所需要开挖的土方13.55万立方米,泄洪槽进口高程成功地从752米下降到比低方案更低的740米。
溃决不确定
一切就绪,只待最终的泄洪,以及很可能接踵而至的溃坝时刻。
6月5日,是专家此前估计的唐家山堰塞湖水位达到740米高程实现泄洪的日子。这一天,下游江油市的各个乡镇,按照全溃坝预案转移群众4.7万人,并实施临时封锁。
当天下午,国务院总理温家宝也在震后第二次亲临现场查看情况。
6月5日傍晚,100公里外的成都骤降大雨,但直到当晚22时,绵阳市天空仍没有一丝雨意,堰塞湖水位至6月5日下午也仅上升0.9米,至738.81米。这使得原定的唐家山堰塞湖泄流计划推迟。
对于泄洪时间上的不确定性,中国水利部总工程师、唐家山堰塞湖抢险指挥部专家组组长刘宁6月3日表示,这主要是因为当地处于山区,小气候变化很快,很难精确预测集雨流域的降雨情况。
此外,在堰塞体的薄弱部位出现管涌渗透,也是一个不确定性因素。5月29日,在坝高700米处出现了管涌;次日,管涌渗水点渗漏量进一步扩大。到6月3日,观察到的渗流量又扩大了一倍。由于管涌仍可能进一步扩大,产生新的管涌、塌陷乃至部分溃决,都将进一步延迟水位到达泄洪高程的具体时间。
然而,对于已经被疏散到临时安置点近一周的绵阳市民而言,在结局呈现之前,每一天都显得那么漫长。
据《财经》记者了解,部分群众由于转移匆促,许多物品未及带出,已开始出现焦躁情绪。虽然绵阳市政府竭尽全力保障安置点市民的正常生活,仍有部分市民在多日等待无果后,试图重返家园。
目前,绵阳已近一座空城。《财经》记者注意到,除政府机关,绝大多数企业与学校放假,商场悉数关门,白天的市中心很难见到路人和车辆。这种局面还要继续多长时间,成为绵阳撤离市民最关心的问题。一些安置区的居民向《财经》记者抱怨说:“眼看着庄稼烂在田里,却不能下去收割。”
6月6日上午,温家宝在四川绵阳视察抢险总指挥部时,也明确指出唐家山堰塞湖的问题早解决比晚解决好,主动解决比被动解决好。毕竟,拖得越久,潜在的危险也就越大。
据《财经》记者了解,有专家提议,如果短时间内仍无法实现正常泄洪,可引入小型爆破和机械施工相结合的方式,以便形成新的泄洪通道。
其实,早期就曾有过爆破的思路,由于担心会引发滑坡,加上堰塞体的情况也非常复杂,最终选定机械挖掘方式。
不过,当天下午,重返堰塞湖的武警水电部队,还是以机械施工为主,开始对泄流槽加宽加深;同时,还在左岸山坡施工,希望开辟新的引流槽,进一步增加过水能力。
一个问题是:溃决是否注定不可避免?按照最理想的情况,洪水通过开挖的泄洪槽排出时,会不断对槽的周围尤其是底部形成新的冲刷;如果坝体结构能够承受,也许会以泄洪槽为中心,形成一个类似“V”字型的稳定峡谷式泄洪通道,避免大的溃决发生。
不过,这种可能性到底有多大,也许谁都没有答案。毕竟不确定性因素太多,堰塞坝内部结构、上游可能的滑坡、天气以及余震等,任何微小的偏差,都有可能导致完全不同的结局。
今年夏天的雨季,唐家山堰塞湖无论如何演变,都会是一个巨大的未知数。■