本文转自：科普我国
摘 要：
以2021年7月河南抗洪抢险作业实践为根底，对我国抗洪和救灾作业中普遍存在的问题进行剖析，依照发现问题、指出问题、剖析问题、处理问题的思路展开研讨，提出处理相关问题的主张。结合已有研讨效果，针对性地提出比如下降水库汛限水位、完善防洪减灾工程、给洪水多留顺利通道等处理问题的途径。罗列的技能计划包含：(1)推行运用清华大学“一种钢筋混凝土预制板桩组合坝”专利技能，在原有堤防的迎水面刺进钢筋混凝土预制板桩，进步加固中小河流堤防，以便在往后的防洪减灾中变被迫为主动；(2)运用铁船变流促淤技能，完结“高水变流促淤、低水挑流护岸”功用；(3)用长臂打桩机将钢结构异型板桩构件从口门两头堤头迎水面打入，抢筑裹头后再沿堵口坝基线接连交织打入异型板桩并加以焊连，一同顺板桩反面填渣推动，在上述铁船变流技能合作下，即可封堵成功；(4)以“避水苑”工程办法改动水灾时紧迫搬运大众的单一办法，即选用上述专利技能，沿村边修建工程安稳性强的板桩组合坝，作为防护坝墙，路口设置应急挡门作为应急门户，并在村角修建“避水阁”,在泵站动力强排下，处理防洪避水自保问题；(5)预制板桩组合坝的施工可选用变宽深开沟机与沉桩造基槽协同合作的新施工办法，特别选用插拔自若的液压式打桩机将冲槽桩锤打入的沉桩造槽施工办法，对附近修建物影响小，不惧地下水位高难题，且板桩端可进入土体密实层，此挡水板桩坝墙施工，具有工序简略、习惯性强、根底较深、密闭性好、施工高效、成本低、外观规矩及便于同绿植计划结合等长处。
要害词：
洪水;抢险;堵口;暴雨;板桩组合;避水苑;浮船变流坝;
作者简介：
张红武(1958—),男,教授,国务院参事,博士研讨生导师,博士,首要从事黄河办理研讨作业。E-mail:zhhw@mail.tsinghua.edu.cn;
*付健(1977—),男,正高级工程师,黄河规划院生态院院长,领军计划博士研讨生,首要从事黄河办理与生态维护研讨作业。E-mail:fujian@yrec.cn;
基金：
国家要点研制计划项目(2016YFC0402500);
引证：
张红武，李琳琪，付健，等．应对特大暴雨的抗洪抢险存在问题与处理途径：以２０２１ 年 ７月河南暴雨应急救灾为例 [J] 水利水电技能（中英文） ，２０２１，５２（１１）：２７ ３８.
ZHANG Hongwu, LI Linqi, FU Jian, rtal. Problems and solutions of flood flighting and rescue in China: based on the practice in flood fighting and rescue of Henan Province in July 2021 [J]. Water Resources and Hydropower Engineering, 2021, 52 (11): 27-38.
0 引 言2021年7月河南省西部、北部和中部区域呈现了前史稀有的强降雨气候，引发了城市及其相关区域严峻洪涝灾祸和山洪地质灾祸。其间，2021年7月20日下午郑州暴雨构成郑州地铁5号线五龙口停车场及其周边区域发生严峻积水现象，7月20日18时许，积水冲垮出进场线挡水墙进入正线区间，构成郑州地铁5号线列车在海滩寺街站和沙口路站地道列车停运。当人们都在注重郑州灾情时，次日特大暴雨又忽然呈现在西北方向约90 km的新乡上空，22日新乡雨势显着减小，但到下午5点多，发生某河下泄的洪水在右堤漫溢进入的严峻险情。24日受河南省相关部分约请，笔者火速赶到河堤溃口现场，参加封堵抢险后，又到卫辉、郑州灾区调研，一同，经过其他途径，了解鹤壁、安阳等灾区情况。现场看到当地政府与军民全力抢险救灾，水利部、应急办理部领导同志赶赴防汛一线查看辅导，大众在危险关头彼此搀扶自救和互救，世人冒着生命危险冲出去救人，大大削减了人员的伤亡。7月26日，笔者在卫辉市唐庄镇了解到，灾情发生后，许多企业家捐款，有的捐了上千万元；还亲眼目睹了唐庄79岁高龄的吴金印书记坚持奋战在救灾现场，安排的抢险队不只救助本镇偏远村庄乡民，并且还为凤泉区共产主义渠溃堤堵口无偿供给石料。本文以笔者2021年7月份以来参加抗洪抢险与调研搜集的材料为根底，剖析我国抗洪和救灾作业中存在的问题，提出处理相关问题的主张，并有针对性地给出处理的技能计划。
1 已有研讨根底简述20世纪80时代，笔者在丁坝根石迷路相关研讨中标明抛石粒径关于防汛抢险十分重要,并且《防汛抢险技能》手册及不少专著引荐了所树立的临界粒径公式。其时还企图运用流体力学原理，调整铁船船体方位、吃水深度构成的人工环流进行抢险，提出：“近些年咱们为治河工程研讨的船式导流坝，也选用了导流屏发生人工环流相似的原理。所谓的船式导流坝，便是运用一只(或多只)特制的船(可经过充水多少调整吃水深度),开往出险堤段上游，当激流干流顶冲之时，船体将流速较大的上层水流导向河心，一同底层又将许多泥沙由船底以下带向河边，致使河边附近有许多泥沙落淤，险情缓解，为抢险发明便当条件”。近年来，国家要点研制计划专项“黄河下流河道与滩区办理研讨”项目组(以下简称项目组)构建的1∶1“溃堤封堵处置实验渠道”,可以模仿实践河流溃决进程，又能在不同堵口抢险工况下展开大型堵口实验，能为展开溃堤封堵研讨供给根底条件。此外，葛川、安排号、仝华杰等结合抢险堵口场所小和常见砂土液化地基等条件，研制小型、陆水两用、可数显反力的专用钻机和载具，并环绕设备运用，树立水上、陆路的吊装、钻进和取样等多功用运用工法，取得了开端效果。
项目组注重研制造用在应急抢险中的运用。例如，文献[7]第3条研讨定论：“研制出可经过空间调整构件完结不同功用的治河与抢险新式结构——预制板桩组合技能。这种工程结构办法节省传统施工许多作业，可以修建在河势情况复杂的河段，处理控导河势与防洪相调和问题，完结工厂化建坝，也能用于应急抢险”。演示工程施工时，也力求发挥铁船的效果：“其实铁船还为打桩等其他作业与没有水利施工阅历的人员安全供给了便利。特别是项目担任人为改进施工环境条件，奇妙运用船体发生的人工环流，使遭水流冲刷河边的情况大为缓解，再加上分量很大的‘钢结构异形板桩’构件一旦打入河槽，其反面与下流的水流流态当即会得到改进，使本演示工程在水中进占时无惊无险，便于水中施工，大大节省了工程建造费用”。
[7] 张红武.黄河下流河道与滩区办理演示工程的板桩组合技能研讨[J].公民黄河，2020,42(9):7-11.ZHANG Hongwu.Research on the sheet-pile combination technology of channel-beach management demonstration project in the Lower Yellow River[J].Yellow River,2020,42(9):7-11.
黄河中游东安控导工程单排透水桩坝，归于世界银行2012年借款建造项目，钢筋混凝土灌注桩长28 m, 先后被评为黄委及全国文明工地，2021年4月11—13日水流顶冲的流量约为1 000 m3/s, 工程呈现冲垮4联81.6 m的险情，不得不在未出险的透水桩坝迎水面抛护许多土工模袋，方使冲垮段的下流还余约500 m长的桩坝。此外，黄河下流韦滩控导工程透水桩坝现在也呈现了往河侧倾倒的险情。对此，张红武等发现管径与透水率对部分冲深影响很大，树立了核算公式；侯琳等进一步剖析位移对透水桩结构安稳的影响，提出桩体横向位移值的物理概念及工程含义，运用结构力学虚功原理得出透水桩水平位移核算办法，提出可经过材料弹性模量的比值确认答应位移值的巨细，经过对钢管桩及钢筋混凝土两种材料制成的桩体的安稳性加以比较，剖析管径、桩长、壁厚等条件对结构安稳的归纳影响，解说了东安透水桩坝出险的原因，以为钢管透水桩在安全安稳、施工乃至工程出资等方面具有显着优势。以此为根底，现在正在研讨怎么选用钢管透水桩工程的结构，封堵东安透水桩坝81.6 m缺口以及防止韦滩钢筋混凝土透水桩坝往河内倾覆的计划。
2 气候部分的奉献与短少2.1 气候预告的奉献
依照相关规矩:24 h内雨量为50.0～99.9 mm归于暴雨，100.0～250.0 mm归于大暴雨，超越250.0 mm则称为特大暴雨。依照上述我国气候局的规矩，阐明郑州“7·20” 暴雨和随即而来的新乡降雨无疑归于特大暴雨。
材料标明，2021年7月19日21:50—7月20日16:01,河南省与郑州市气候部分在约18 h内接连共宣告了10次暴雨赤色预警，阐明在郑州“7·20”特大暴雨前后已不断进步预警发布频率与等级，这场特大暴雨的确被警示了，气候局效果不行轻视。灾后发现，这场雨洪在城区导致的严峻灾祸底子都发生在金水河畔，相关部分虽然7月20日12:00发动紧迫预案，水库提早泄洪，采纳封闭隧洞等办法，要求地铁中止运营、人们停课罢工，跟防疫相同要求“非必要不出门”,可是因为暴雨等级过高，雨水灾祸丢失仍然发生。
2.2 气候预告的精度短少
一方面，相关部分没有发动紧迫预案，另一方面，细心将实测材料同赤色预警信号“估计未来3 h内降雨量将达100 mm以上”比较较，前几次赤色预警数值较实践降雨量偏大许多，人们并没有感受到暴雨的要挟，导致没有引起注重，更不依照预警提早制定应对之策。而7月20日下午4点多的预告，定量上又偏小不少，紧接着的1 h降雨量急速超越所猜测的3 h内降雨量2倍以上。
7月21日，接二连三的特大暴雨又出乎人们预料地降在新乡(典型站点7月降雨进程见图1)。7月21日新乡市有74个站点呈现了降雨量大于250 mm的特大暴雨(20日有55个站点),有58个站点降雨量大于300 mm, 有22个站点降雨量大于450 mm, 有11个站点降雨量大于500 mm, 最大降雨量达564.5 mm(虎掌沟站),比郑州“7·20”特大暴雨24 h最大雨量小的不是太多，且据新乡新闻网报导：“7月21日晚市区牧野站2 h降水267.4 mm, 超越郑州‘7·20’特大暴雨2 h最大262.5 mm的降雨量!”而上述气候部分威望解读时底子没有触及新乡，特别是对22—23日预告称“河南中西部小到中雨”,对新乡周围降雨更是只字未提。阐明依据现在的气候预告水平，特大暴雨发生之前的预告精度是短少的。
图1 2021年7月新乡市典型站点降雨量进程
2.3 郑州“7·20”雨水灾祸不能彻底归于天灾
依据我国气候局7月21日威望解读：“郑州气候观测站最巨细时降雨量达201.9 mm (20日16:00—17:00),打破我国大陆小时降雨量前史极值”。此言并不切当，仅黄河流域的气候记载就不难找出更大值。如1985年8月12日21:00—22:10甘肃省武山县桦林沟突降暴雨，在笼罩规划446 km2的主雨区，70 min降雨量为436 mm;再如，1976年8月19日16:00—16:30,青海省湟水北川河极乐乡暴雨0.5 h降雨量即高达294 mm。上述两例阐明，郑州这次最巨细时降雨量还没到达极值情况。
依据实测材料，对暴雨最大6 h降雨量进行比较，郑州站暴雨382 mm, 驻马店“75·8”暴雨830.1 mm(林庄站，超其时世界最高纪录782 mm);再对暴雨最大24 h降雨量进行比较，郑州市尖岗站降雨696.9 mm, 驻马店“75·8”暴雨1 060.3 mm(林庄站),标明郑州“7·20”暴雨尚无法同驻马店“75·8”暴雨比较。另与河南伊河石锅镇站1982年8月1—2日最大24 h暴雨量734.3 mm(还有文献发表12 h最大暴雨量达652 mm)比较较,郑州“7·20”暴雨强度也不能成为极值(其实，黄河最大暴雨发生在1977年8月1日22:00—2日8:00内蒙古乌审旗的木多才当，降雨量高达1 400 mm, 更为稀有，只不过是依照现代学科常识给出的查询值)。正因为如此，不能将这次雨洪构成的严峻人员伤亡和产业丢失彻底归结于天灾。顺便指出，据两位闻名学者回想，20日直至郑州气候台当天第五次发布“暴雨赤色预警”,主城区的确有大暴雨，但都还能正常活动，其间一位学者下午两点多从未来路回到河南省社科院家属院，他挨近5点时竟撑伞到文明路上趟着“已至腿肚”的水看景，底子想不到这场暴雨将带给郑州多大的悲惨剧。
3 抗洪救灾存在的问题在实地调研时大众反映，虽然近些年各地政府在河流办理和水办理方面投入了许多资金，但这场没有1963年洪水量级大的洪水，却带来了比那场洪水更大的灾祸丢失，除某河右堤堵口延误而添加了卫河卫辉段洪水流量等原因外，城市面积不断扩展占有了洪水通道也具有不行推脱的职责。完毕调研回京后，笔者同国家展开变革委、水利部、国家防汛抗旱总指挥部等部分的6位专家进行了咨询评论，现将我国抗洪救灾中带有普遍性的问题归纳如下：
(1)应急呼应不及时，危机降临动作迟。
在出人意料的暴雨灾祸面前，政府及其相关部分手忙脚乱，应急救援行动迟缓，危机处置错失良机。以郑州“7·20”特大暴雨为例，20日11:50郑州气候台第四次发布榜首流其他“暴雨赤色预警”,8 min后，河南省应急办理厅宣告的信息竟是：“气候炽热，溺水事端进入高发易发期”“请自觉远离危险区域，不擅自到江河、池塘、水沟等当地游水，未成年人外出游水有必要由大人伴随”。20日16:00,郑州市防汛指挥部宣告发动防汛Ⅰ级呼应，其时现已是顺街行洪、四面成灾，政府还未构成应对之策；18:10,郑州地铁下达全线网停运指令，直到雨水灾祸已构成严峻人员伤亡后的19:09,市民才收到防汛办的信息：“我市正在阅历部分特大暴雨进程，请市民无事尽量削减外出，留意做好自我安全防备。”关于广阔短少避险认识的大众，也不知怎么做好自我安全防备，加之应急救灾设备匮乏，导致抢险救援被迫。再以新乡水灾为例，23日雨后底子天晴，卫辉古城却直至26—28日激流灌城后方匆促搬运市民，有的大众是二次搬运，构成丢失增大，坐落一层的门店、库房情况最惨。
(2)水利设备短板多，周边水库推澜波。
我国城市排涝布局和才能同城区展开不习惯，近几年一窝蜂上马的水生态、水环境和水景象工程花费巨大，却耽误了防洪排涝设备的完善，雨洪分泌长时刻不畅。郑州市周边上游有10多座规范低的中小型水库，7月20日周边水库忧虑溃坝而匆促泄洪，抬升了河湖水位，乃至河水外溢，使本因城区河道阻水点多而难以排洪的情况落井下石，加剧了郑州东、南部淹浸程度。新乡水灾严峻时多座水库为自保泄洪，相同加剧了水灾。这即阐明特大暴雨是致灾主因，而周边水库泄洪使水灾叠加，也是加剧水灾的次因。其实，山西省之后发生水灾，也同上游水库泄洪导致河道排洪才能无法接受有关。
(3)救助机制待完善，官员大局认识弱。
河堤决口封堵处置应分秒必争，而某河堤溃口时即使在设备、人员、材料均已到位情况下，仍不让选用高效堵口技能，现场令百余辆大型工程车将石料倒进口门，大部分被冲走，推动40余辆货车效果有限，再动用多架次直升飞机吊投集装箱，气势较为浩大，导致错失最佳封堵机遇仍发生了许多泄流。当发现泄入的那条河流下流呈现过重灾情后，才在口门彼岸集结石料抢堵，耗百余小时，到水势全落去后才“合龙”,此刻附近还有堆积如山的石料，如此救灾既无视堵口消耗许多人力物力，也预判不到因延误堵口致使本身灾情显着加剧，更不考虑国家财政压力。这种现象跟我国水灾救助机制有关，大有“堵口救灾，上不封顶”“花钱越多，灾情越大”“灾情越大，机遇越多”之势。遭灾后除救灾时国务院动用中心财政预备费和财政部、应急办理部可拨付中心天然灾祸救灾资金外，每年还有特大防汛补助费，由财政部、水利部依据洪涝成灾面积、水利工程设备水毁丢失情况、当地(部分)防汛抗旱投入与财力情况等相关要素商定后拨付，且国家展开变革委在灾后重建等方面还要拨付大批经费，加上本省各种费用和社会捐助，并“不差钱”。
(4)办理系统需完善，指挥最忌外行人。
防汛关系到老百姓生命产业安全，因而水利职业特别防洪专业一向受到注重。但近几年水利部水旱灾祸防治职责整合到应急办理部，当今在防汛抢险战场上，水利部分成为副角，有干部看出问题后，为避责仍唯上而不唯实，乃至以“行政首长担任制”为由不作为。加上有抗洪抢险经历的领导干部和技能人员越来越少，抗洪抢险作业更为被迫。指挥人如短少专业常识，必定犯错。以笔者参加的堵口为例，在刚加固并建有水泥路面的堤段，附近取土便利，呈现行将漫溢的险情后，动用现已参加的许多军民与设备，抢加子堤(迎水坡用土袋、挡板应对，反面倒土筑埝),彻底可以做到水涨堤高，安全错峰，不该再展开成决堤大灾；决口后不知在两堤头抢筑裹头，阻挠口门扩展；将堵口坝基线撤退，导致更多水势如破竹而大增堵口难度(见图2);开端堵口时不呈“分兵合击、两面临进”之势;不知将货车这种“大块头”以及铅丝笼推到迎流面；车翻后石渣散出效果差(笔者请习晓军少将带兵士用铅丝网将车厢口封上后才有好转),也不知货车难同其他堵口材料结合，某河堤堵口现场推动几辆货车后，使对面堤头崩塌、口门宽18 m扩成45 m; 倾进口门的块石小于临界粒径导致边倒边冲走；直接用土工织物裹护彼岸堤头实难见效；笔者发现堤外有管涌后，依据水头差、土质及天色过晚等条件，当即安排在管涌外围筑“养水盆”,蓄水减压,但安排其他作业回来时，又发现施工者正在犯“堤旁铲土”“将‘养水盆’中水铲出”等常识性过错。
图2 堵口现场露出出不少问题
(5)信息发布不及时，媒体宣扬不报愁。
抗洪救灾期间应按相关法令法规，做到信息揭露，翻滚通报汛情灾情，经过媒体宣扬避险计划，回应社会关心问题。而实际中，抢险用工用料因存在当地分摊和外来捐赠而不照实核算，关于堵口用时也不便利多讲(以某河堤堵口合龙为例，中青报报导消防救援支队经近105 h接连作战，我国军网报导武警河南总队机动支队官兵等经6天5夜激战，而当地日报称“经过60多个小时分秒必争、昼夜不停地施工，……”),至于灾情特别伤亡人数更不肯发布，一些重灾区所报罹难人数少乃至为零，很不行信。本人在某市屡次提此问题都无人答复，在灾情严峻关头，不少警力和民兵被派在抢险路上以防“小报记者”为名多层设岗，实为封锁音讯。直到8月2日下午，在河南省政府新闻发布会才忽然通报有10多人罹难和失踪，导致人们对迟来的数据仍难以置信。
4 针对性主张针对抗洪救灾露出的问题，提出如下主张：
(1)完善应急办理系统，依法依规问责追责。
《中华公民共和国突发事情应对法》为突发事情处置供给了法令遵从。应急办理有必要表现专业化、规范化，依托专家、专业力气，加强科学施策。一是完善应急办理机制和系统建造，树立水利、交通、气候、医疗、公安、救援、电力、通讯等部分的联动机制；二是常反思经历、查找短少，按归纳化、专业彻底化要求修订应急预案，充分发挥水利部分与人员在调和、监督、辅导抗洪救灾中的主力军效果，经过灾祸模仿和救灾演练，了解各要害环节，进步应急处置才能；三是依据预警即时发动相应等级呼应，各级防汛指挥部敏捷进入战时情况，决断罢工停学歇业停运，对城市地铁、地道、地下工程等易涝区段及时封路，逐一危险点派出了解情况的熟行干部靠前指挥；四是对抗洪抢险中存在不尽职不尽职的人员，应依法依规予以问责追责，改动某些干部避责、不肯担任的现象。
(2)稳重下拨救灾款，以灾情核对为依据。
灾后政府部分应赶快安排由防洪和应急抢险专家以及社会力气参加的灾情查询组，总结灾祸应对经历经历，提出防灾减灾改进办法，全面客观公正地核对评价灾祸丢失，作为国家救灾和灾后重建资金支撑力度的科学依据，战胜原有水灾救助机制的短少，不能同当地防汛抢险投入直接挂钩，下降当地官员“救灾费用不要白不要，不斑白不花”的心思预期。而对统筹兼顾、全方位采纳办法抢险救援、及时搬运大众、及早除险、把水灾丢失降至最低的部分和人员，应大力给予资金奖赏。
(3)下降水库汛限水位，完善防洪减灾工程。
跟着城市快速展开，周边建成时代较早的水库实践上已不习惯当今防洪需求，需高规范加固或进步改造，将水库主功用调整成防洪，经过技能论证下降汛限水位，增大防洪库容，汛期底子不能背负供水与灌溉使命，不然为了获取经济利益，不肯提早泄流。平常弃水贮存至湖池，在主汛期到来前腾空库容，有必要留意同下流河道洪水错峰，湖池必要时也尽量清空便于储蓄雨洪。关于郑州、新乡等城市，汛期供水使命由南水北调中线工程代替，短少部分和农业灌溉可用黄河水，特别应将桃花峪水库这个河南完善黄河防洪减灾现代水网系统的要害工程及早建成，虽然该工程规划小、出资少，却能减轻郑州、开封、新乡等市防洪压力，进步这些区域的水资源运用功率，且能彻底解放北金堤滞洪区，削减东平湖的分洪几率和分洪量，促进下流区域的高质量展开。
(4)抢险须用新技能，力求减灾不贻误。
汛期关于没有经过洪水浸泡的新堤或许水位已超越警戒水位的堤段，要专人担任，昼夜巡查。要点查看大堤有无裂缝、冲刷、崩塌、滑坡、塌坑等险情发生;堤堰背水坡有无散浸、渗浑水，坡脚附近有无积水坑塘和冒水、涌沙、流土现象;迎水坡护砌工程有无裂缝、沉陷、损坏、脱坡、崩塌等问题;沿堤闸涵与堤堰的结合部有无裂缝、位移、滑动、漏水、不均匀沉陷等痕迹;土石坝有无变形、渗漏、裂缝、崩塌等险情发生。一旦发现严峻险情要当即采纳抢护办法，决不能有一点点忽略。堵口机遇至关重要，口门变大不只难堵，并且发生吞没后再封堵为时已晚。其实，南边常见的堵口经历也相同深入。为此，主张推行国家要点计划研制项目(2016YFC0402500)提出的“钢结构异型板桩 导流船”高效堵口技能。
(5)应表现弹性治水理念，给排洪多留顺利通道。
全国各地都力争上游投入水办理项目，其间一些成了“打水漂”或“交学费”工程，很大一部分因为技能考虑不周或短少科学论证，防洪功用短少。更严峻的是，城市建造占用了雨洪空间，阻流修建物与城区面积添加多倍，导致曾经暴雨市郊受淹，现在便是城区水灾；城市化使地上浸透才能减小多倍，在平等降雨量下，如今城区所发生的径流量添加了多倍。从郑州“7·20”特大暴雨视频上看出多条道路上已构成流速较大的激流，除跟水库泄洪有关外，首要仍是城区径流量显着添加所构成的。但是，分泌雨洪的总出口断面却改动不大，且又因阻水卡口与桥墩多而河道更难晓畅，且多条公路、铁路、供水渠等公共设备的走向同行洪方向相交而影响排洪，导致近些年雨水灾祸频发，灾情加剧。因而，防洪规划有必要要表现弹性治水理念，给特大雨洪留有必要的空间与具有调蓄才能的湖区湿地，量体裁衣，蓄排并重，特别在灾后重建之时，在防止借机大拆大建的前提下，经过河道疏通和晋级改造，给洪水分泌多预留几条顺利的超支应急通道,并尽量削减公路等设备对雨洪的阻水影响。
(6)遍及应急处置技能，进步防灾避险认识。
我国是天然灾祸多发的国家，全球气候改动后“灰犀牛”“黑天鹅”降水事情也不免呈现，因而，全民应从小学开端，终身接受危机教育和应急训练，把握应对办法和技能，遍及抢险常识,了解应对特大洪水的紧迫避险预案，变危机时刻的被迫防护为主动参加，进步自救、互救和逃生才能，绝不能在“赤色预警”发布后仍然依然故我。其实，遍及避险救援常识非常重要。例如，此次郑州地铁内求救信息被许多人收到，假如这些人中有人有危机认识就会榜首时刻报信报警，即可将救援时刻显着提早；再如，正因拥堵在京广路地道的某市民阅历过北京“7·21”暴雨事情而有了避险认识，敏捷下车敲打后方几十辆车，让人弃车而逃，挽救了许多人生命。
(7)及时发布灾祸信息，活跃回应社会关心。
汛期应加强宣扬，首要是执行职责，引导公民增强危机认识；严峻洪涝灾祸降暂时，特别是榜首流其他预警信息应掩盖全区域人群，不能再考虑商业利益；洪涝发生后，政府要经过新闻发布会，威望、及时、翻滚发布灾情、人员伤亡信息、政府应对办法以及抢险救灾情况，营建活跃抢险救灾的言论气氛，回应社会关心，安稳社会秩序。
(8)加大科技攻关投入，强力支撑抗洪救灾。
2021年水利部着重展开“预告、预警、预演、预案”的“四预”建造，关于完结暴雨预警和灾祸危险之间有机耦合，从而使预警与呼应机制有用联接联动含义严峻。近年来各地建造“才智城市”“才智水利”花费巨大，城市洪涝应急指挥调度系统无疑也应归入其间，其实只需亲近监测雨情水情，重复查看各危险点监控图画，即能及早发现危险预兆，防止人员伤亡。河南这次并没能经过数字赋能的“城市大脑”应对灾祸。岂不知在监测数据、猜测模型、预案制定、指挥调度等每一环节的人为失误，均可使“才智”沦为铺排。特别是气候预告往往是过后解读有力度，猜测成果欠精度，导致人们常把气候台预警当成参考音讯。此外，各地抗洪技能落后，功率低下。预告是“四预”之魂，抗洪亟需技能支撑，因而，主张经过科技攻关进步气候猜测水平，完善灾祸灵敏点实时监测系统建造，强化预警呼应才能，一同主张加强抢险要害技能研制,加大高效堵口技能的推行力度。
5 推行抗洪抢险有用新技能5.1 “钢结构异型板桩 导流船”高效堵口技能
5.1.1 铁船变流促淤工程技能
项目组置办5只长13.5 m铁船，在2021年5—7月黄河下流流量增大之时(包含调水调沙期间),在护滩工程上下流滩地不断崩塌撤退情况下，修建了藏头、护尾、固背、淤还滩地、挑流工程。例如，挑流工程系用镀铝钢板与钢管修建的非吞没式下挑丁坝。一同在现场不同地址展开了铁船变流促淤及抢险中根底加固加深、反面安稳加固实验，长度分别为50 m、180 m、185 m(不计淤滩工程),进一步添加了演示工程类型，获得了一系列防洪工程因根底短少的除险加固与治河技能，其间“铁船变流促淤工程技能”(见图3)关于多沙河流护岸、高效堵口颇有适用价值。首先把几只铁船散开安置，相距20 m(相当于船长的1.5倍左右),小水时下挑视点约45°,在钢结构异型板桩护岸上焊接一个平置钢环，将设置在船尾的立轴套在一同(立轴长度依据洪水涨落崎岖确认，黄河下流一般1～2 m),激流时上浮，小水时下沉，即成浮船坝。在坐落河内的船头上设置一个平置的滑轮，用细而多的钢缆绳或高强度尼龙缆绳穿进钢环，在钢结构异型板桩护岸上，同船尾、船头相对应焊接两个钢环，以便经过缆绳固定船体(见图4),其间在船尾上游的钢环挂上高强度绷簧，与穿进滑轮的缆绳相连。这两部分缆绳，需依据水位改动确认预留长度，以便船能随水位涨落而相应升降。一般在水流顶冲时船向下流的夹角小于45°(最小为30°,关于中小河流，该视点与船长可以相应变小),天然使船坝对干流的阻力有所削减，此刻船体将流速较大的上层水流导向河心，一同依据弯道环流输沙原理,将底层含沙量较大的浑水流向近壁，将许多泥沙由船底以下带向河边，致使河边附近构成落淤;当水流对船体的冲力削减时，船向下流的夹角变大，将水流导向河心的效果加大，水位较低时船体下沉，特别小水时船体落在河槽上，又可发挥“丁坝”的挑流护岸效果，船后回流区糙率加大而构成淤积，有用维护河边，然后表现了“高水变流促淤、低水挑流护岸”的功用，特别适用于平原河流的河边办理。即使坐落城区的河段，精心打扮的船体作为城市修建与河流空间之间的联接元素，可以在各种随势而筑的岸边，完结护岸防冲使命，一同与时缓时急的河水天然构设出调和的景象。
图3 异型板桩迎水面 “铁船变流促淤坝”实验现场
图4 “铁船变流促淤坝”暗示
5.1.2 “异型板桩构件 导流船”堵口新技能
提早将一些两边各焊有8 m长300 mm×300 mm的H型钢的16 m长钢管(管径大于356 mm, 为便于打桩，可切成尖),制构成为异型板桩，作为堵口抢险必备构件，若口门现场两边多焊有H型钢，则堵口进占会愈加高效。先从口门两头堤头迎水面开端，选用长臂液压打桩机将该板桩打入，其反面的水流情况会当即得到改进,敏捷按约0.5 m的距离，将其它长度逐步减小的板桩相继打入，抢筑裹头；再沿在分流口前所选堵口坝上游基线迎水面，接连将相邻异型板桩的H型钢交织5～10 mm宽打入，逐步构成堵口板桩坝段；在前面不断进占的一同，敏捷选用H型钢将顶部焊牢，迎流面以铁船作为渠道，在水面以上不远处加焊一道槽钢(在主动焊接设备合作下更简略完结);随后安排翻斗车顺已建堵口板桩坝反面填渣推动；最终龙口选用主动焊接设备将顶部相连的H型钢焊接结实，在坐落口门上游迎水面的铁船导流与削减底流冲刷的合作下，即能封堵成功。在水急浪大条件下动用的铁船，需用岸边的电动卷扬机牵引着与驾驶员协同控制，进步控制才能与适用性的一同保证抢险安全。此外，关于重要河流的堵口工程，封堵合龙后还应该在口门上游迎水面暂时设置“铁船变流促淤坝”,以便为处置堵口收尾工程供给维护。
顺便指出，铁船变流促淤工程可以经过巧用人工环流，用于施工导流，也可关于冲刷严峻的土质，经过靠近异型板桩每隔1～2 m再打入同长度钢管桩(尽量错开已打入构件的钢管桩对应方位),其桩顶高于水面，同板桩坝焊接一体，进一步将根底加深。此外，还能经过对船底设置活动性支架处置，成为液压打桩机施工渠道，故也归于具有多功用的技能研制。
5.2 预制板桩堤堰进步技能与“避水苑”工程
5.2.1 以“预制板桩组合技能”进步加固中小河流堤防
实地调研了解到，洪水期中小河流决堤往往是构成灾情加大、救灾被迫的原因。为此，在水利科技水平现已有了较大展开的今日，即使分洪也应该尽量经过涵闸进行必要的调控。为改动这种现状，2020年末经过调研与剖析以为：“若运用国家要点研制计划专项推出的具有工程结构巩固、施工便易、不抢险等长处的‘预制板桩组合技能’,可低出资高规范加固洞庭湖区11个要点垸1 216 km一线堤防及8个重要一般垸堤防……”。因而，可以运用清华大学“一种钢筋混凝土预制板桩组合坝”专利技能,在原有堤防的迎水面，刺进钢筋混凝土预制板桩(施工工艺见下文),加固中小河流堤防，在往后的防洪减灾中变被迫为主动。
5.2.2 以“避水苑”改动单一搬运办法
信息滞后的广阔乡村相关于大城市，暴雨来得愈加猝不及防。一旦呈现大的水灾，会呈现断网、断电、断路乃至失联情况，救灾愈加困难。往往在洪水发生2～3 d后还听到“村庄等候救援”“乡民难以搬运”“搬运大众产业丢失大”的音讯。即使救援队赶到，一般村庄都短少可作为紧迫避险的高地势场所，往往只能将困在自家的乡民就近搬运到有高楼的人家。即使是归于城市的卫辉城区，也短少地势较高的避险场所。洪水发生后，7月26日许多大众面临个人产业丢失严峻的情况却百般无奈。
经过研讨以为，关于所建高楼质量较好的平原乡村，经济根底好，所建高楼质量高，彻底有条件以“避水苑”工程办法改动水灾时紧迫搬运大众的办法。可选用具有特别密封工艺的上述专利技能，沿村庄周边按规划水位，低出资高规范修建工程安稳性强的板桩组合坝，作为防护围墙，村角修建多层“避水阁”,供乡民游憩、避水与远眺调查之用，在村口依据需求设置密闭性好的应急挡门，可以在洪水期挡洪水，平常打开来满意交通需求，成为村庄应急门户，并备用多台柴油发电机和设置排水泵站，特大暴雨降临需求应急时，在动力强排设备合作下，就不难处理防洪避水自保问题。因为钢筋混凝土预制板桩组合坝在地基较软、承载才能较小或许受地上崎岖约束的条件下都能适用，能保证整个避水工程系统挡水入村功用的可靠性。
例如，笔者依据唐庄镇某村全体地势、地质与水深2.5 m等条件，沿村庄外围设置由挡水板桩坝墙、应急门户、强排系统、避水阁等组成的避水苑防洪系统(见图5)。经过冲刷与安稳核算,要求用长为5.4 m的钢筋混凝土预制板桩，地上下有3 m, 其侧视图如图6所示。板桩各顺向在旁边面端一分为二，另一块板桩同此板桩端交织咬合，作为滑道与滑板，均留有缺口，组合成一个菱形，便于注入灌浆料，起到密封效果，构成相对全体的结构。顺向板桩的仰望图如图7所示，板桩配筋情况如图8所示。
图5 避水苑工程规划效果暗示
图6 钢筋混凝土组合坝墙侧视(单位：mm)
图7 钢筋混凝土组合坝坝墙拼接前后仰望(单位：mm)
图8 钢筋混凝土组合坝墙配筋(单位：mm)
图9 冲槽桩锤结构暗示(单位：mm)
预制板桩组合坝的施工可以选用变宽深开沟机与沉桩造基槽协同合作的新施工办法。运用开沟机构成深180 cm、宽39 cm的基槽，再选用插拔自若的液压式打桩设备，将厚为0.35～0.50 cm由钢板制造的冲槽桩锤(见图9)打入造槽即可。以如此办法沉至地基内到达所需深度后拔出，相当于压土成槽，能对周围土体发生挤密效果，使接受荷载的区域具有杰出的土力学特性。该沉桩造基槽施工办法，对附近修建物及周围环境的有害影响小，桩长和直径可按规划要求改动调整，特别板桩端可进入土体密实层等，假如地下水位较高，可不运用开沟机整理上部土。基槽查看合格后放入钢筋混凝土预制板桩。在组合坝接连到位后，顶部现浇宽40 cm、高60 cm的冠梁，同钢筋混凝土组合坝浇筑成一体，进一步加强板桩坝的全体性与结实性[7],顶部可行人，也便于墙体绿植生态景象工程施行。如此挡水板桩坝墙，具有工序简略、习惯性强、根底较深、快速组装、施工高效、外观规矩、成本低、便于同绿植计划结合等长处。为处理雨水内涝及部分渗水，可运用设置在便于排水部位的泵站进行强排。
坐落村庄骨干道上的2个应急挡门选用笔者研制的“双梁门式起吊闸口”,平常敞开时闸口被装修的牌楼所荫蔽。下方路面逐步升高35 cm对车辆起到减速效果，预留20 cm宽、5 cm深闸槽(槽内放置胶皮垫),钢结构平板闸口1.6 m高、14 cm厚，防汛应急时下落封闭后已满意村庄防洪需求，平常备用4渊源12 cm厚、20 cm高的矩形钢管加工而成的闸条构件，亦便是在每根矩形钢管顶部两边各焊一条窄钢条，极点条件下可在闸口顶部预留槽根底上，运用电动葫芦相继向上放置这些构件(在槽内放置胶皮垫)。至于在一般路口建立的防水挡门，经过比选以为设置防汛应急挡门较为有用(见图10),挡门3.5 m一扇，中心设置中墩。其长处在于应急时装置便利、出资较小，能有用阻挠洪水进村，必要时可以选用简略技能(如设置顶杠或在预留底孔条件下设置钢管立柱)和传统办法辅佐合作，保证防洪安全。
图10 防汛应急挡门
6 结 论(1)以笔者参加河南抗洪抢险与调研搜集的材料为材料，将我国抗洪和救灾作业中存在的问题归结为：榜首，应急呼应不及时，危机降临动作迟；第二，水利设备短板多，周边水库推澜波；第三，救助机制待完善，官员大局认识弱；第四，办理系统需完善，指挥最忌外行人；第五，信息发布不及时，媒体宣扬不报愁。
(2)水利部着重强化预告、预警、预演、预案“四预”办法，关于完结暴雨预警和灾祸危险之间有机耦合从而使预警与呼应机制有用联接联动含义严峻。郑州“7·20”暴雨前后，气候局不断进步预警发布频率与等级，效果不行轻视。但将实测材料同预警信号比较较，发现气候猜测成果颇欠精度。进一步罗列黄河流域与驻马店“75·8”暴雨的气候记载进行比较，郑州“7·20”暴雨强度并不是极值，故不能彻底将雨洪构成的严峻人员伤亡和产业丢失归结于天灾。预告是“四预”之魂，抗洪亟需预告支撑，因而，有必要经过科技攻关进步气候猜测水平，完善灾祸灵敏点实时监测系统建造。
(3)针对问题提出主张：榜首，完善应急办理系统，依法依规问责追责；第二，稳重下拨救灾款，灾情核对为依据；第三，下降水库汛限水位，完善防洪减灾工程；第四，抢险须用新技能，力求减灾不贻误；第五，应表现弹性治水理念，给排洪多留顺利通道；第六，遍及应急处置技能，进步防灾避险认识；第七，及时发布灾祸信息，活跃回应社会关心；第八，加大科技攻关投入，强力支撑抗洪救灾。在已有研讨根底上，针对性提出了处理问题的技能途径。
(4)为改动洪水期中小河流常常决堤所构成的灾情加大、救灾被迫的局势，运用清华大学“一种钢筋混凝土预制板桩组合坝”专利技能，在原有堤防的迎水面，刺进钢筋混凝土预制板桩，进步加固中小河流堤防，以便在往后的防洪中削减灾情丢失，变被迫为主动。
(5)运用水中铁船可构建成浮船坝，依据弯道环流输沙原理研制出变流促淤技能，从而完结“高水变流促淤、低水挑流护岸”功用；再结合钢结构异型板桩组合坝技能，构成“钢结构异型板桩 导流船”堵口新技能，亦即用长臂打桩机将钢结构异型板桩构件从口门两头堤头迎水面打入，抢筑裹头后再沿堵口坝基线接连交织打入异型板桩并加以焊连，一同顺板桩反面填渣推动，在铁船变流技能合作下，即可封堵成功。
(6)为处理水灾时紧迫搬运大众的被迫情况和产业的巨大丢失，主张以“避水苑”工程办法改动传统的单一办法，即选用上述钢筋混凝土预制板桩组合坝专利技能，沿村边按规划水位，修建工程安稳性强的板桩组合坝，作为防护坝墙，路口设置“双梁门式起吊闸口”及常见的防汛应急挡门作为应急门户，并在村角修建多层的“避水阁”,在泵站动力强排设备合作下，有用处理防洪避水自保问题。
(7)为尽量减小对附近修建物与村庄环境的影响，处理地下水位高的难题，选用变宽深开沟机与沉桩造基槽协同合作的新施工办法，对预制板桩组合坝墙进行施工，特别选用插拔自若的液压式打桩设备将冲槽桩锤打入的沉桩造槽施工办法，使板桩端进入土体密实层，挡水板桩接连到位后，顶部现浇钢筋混凝土冠梁，将组合坝浇筑成一体，如此施工具有工序简略、习惯性强、根底较深、密闭性好、施工高效、成本低、外观规矩及便于同绿植计划结合等长处。
水利水电技能（中英文）
水利部《水利水电技能（中英文）》杂志是我国水利水电职业的归纳性技能期刊（月刊），为全国中文中心期刊，面向国内外揭露发行。本刊以介绍我国水资源的开发、运用、办理、装备、节省和维护，以及水利水电工程的勘察、规划、施工、运转办理和科学研讨等方面的技能经历为主，一同也报导国外的先进技能。期刊首要栏目有:水文水资源、水工修建、工程施工、工程根底、水力学、机电技能、泥沙研讨、水环境与水生态、运转办理、实验研讨、工程地质、金属结构、水利经济、水利规划、防汛抗旱、建造办理、新能源、城市水利、乡村水利、水土保持、水库移民、水利现代化、世界水利等。
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