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758再回顾|世界最大的水库垮坝惨案可以避免么?

有温度的科学 科学有温度 2021-07-20
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灾害不会凭空发生,而是关键事件的连锁效应


导语

1975年8月初,当年的3号台风“妮娜”长驱直入,在河南伏牛山脉和桐柏山脉之间的大片山脉丘陵地区倾泻大量暴雨,创下了我国暴雨的多项纪录:1小时最大降水量189.5毫米,3小时最大降水量495毫米,6小时最大降水量685毫米,1天最大降水量1005毫米,4天最大降水量1631毫米。暴雨引发多米诺骨牌式水库溃坝,1015.5万人万人口受灾,积水面积达12000平方公里,冲毁京广铁路102公里,中断交通16天,影响南北正常行车46天,灾害引起至少2.6万人死亡,直接经济损失近百亿元(当时)。

75.8”溃坝事件是中原大地一道沉重的伤痕,这道伤痕反复告诫后来人:灾害不会凭空发生,而是关键事件的连锁效应;防灾减灾重点在预防,需要多个部门责权利彼此明确,彼此密切配合相互合作才行。


1

惨痛的“75.8”

时间回到1975年8月初,当年3号台风“妮娜”长驱直入。8月4日,台风在福建晋江登陆。在台风外围,从4日开始,河南驻马店、南阳、许昌等地区开始降下暴雨和特大暴雨,尤其以伏牛山脉和桐柏山脉之间的大片山脉丘陵地带为降水集中区。


这片大弧形地带内,有大量三面环山的马蹄/喇叭口形山谷和峡谷,这种地形把水汽源源不断的喇叭中心地区汇集,沿着山谷降下大量暴雨。


这里也是山区水库密集的区域,包括大型水库板桥水库、石漫滩水库,中型水库竹沟水库、田岗水库等,还有上百个星罗棋布分布的水库。


在暴雨中心区域,从8月5日到7日的三天之内倾泻下了1000多毫米暴雨,光泌阳林庄8月7日一天降水量就达到1005.4毫米。


8月7日深夜,雨还没停,并且越下越大。据后来分析,8月7日20时之后的一个小时,伴随有强烈的云团快速发展,雨强达到了恐怖的189.5mm/h (泌阳老君站)。此时河南驻马店全区上空乌云滚滚,暴雨如注,河流暴涨,积水肆虐,这片地区已经变成一片泽国。


8月7日晚上20: 30时,板桥水库水位达到115.03米,当时已经彻底打开了主溢洪道闸门泄洪、副溢洪道和输水道,总泄洪量为2004立方米/秒,但是同时进库流量为10480立方米/秒,并且还在继续增加。


21: 00,水位116.21米,低于坝顶仅0.02米。


23: 30,水位117.65米,超防浪墙顶0.01米,大坝开始满溢,岌岌可危,最大入流达到13000立方米/秒。


8月8日1: 00,水位达到最高的117.94米,超过防浪墙0.3米。


8月8日1: 30分开始板桥水库垮坝


据事后对水位的分析,垮库时板桥水库垮坝流量达78100立方米/秒,6个小时之内向下游泄洪达到7.01亿立方米。


在那个暴雨如注的漆黑深夜里,洪水以排山倒海之势向下游扑去,水头高度达10~20m,汝河两岸的村落、集镇、树林在洪水面前不堪一击,瞬间化为乌有


8日3时左右,洪水涌向遂平县城,水头高达10米,火车站50吨载货车厢被冲出5公里,铁道铁轨被拧成麻花,60吨地下油罐被冲走到隔壁县的宿鸭湖水库……

溃坝后的板桥水库

被洪水损毁的京广铁路及货运列车



同一个黑夜,直线距离35公里外的石漫滩水库。

8月7日 22:30库水位109.80米,仅低于坝顶0.05米;


23: 30,上游袁门水库(小一型)垮坝,约1000立方米洪水倾入石漫滩水库;8月8日00: 10,水位平防浪墙顶111.0米;00: 20,库水位111.37米,防浪墙被冲倒。


00: 30,库水位最高达111.40米,坝体溃决,最大垮塌流量30000立方米/秒,此后5个小时内,向下游倾泻洪水1.67亿立方米,使下游田岗水库水位超过坝顶5米,随之漫决

溃坝后的石漫滩水库

溃坝后的田岗水库


在同一天夜里,驻马店地区水库垮坝26座(包括板桥水库、竹沟水库等),洛阳地区水库垮坝2座,开封地区水库垮坝1座,许昌地区水库垮坝7座,南阳地区水库垮坝20座,舞阳工业区垮坝6座(包括石漫滩水库、田岗水库等)


事后统计,暴雨从8月4日到8日,历时5天,主要集中在5日、6日和7日三天。暴雨中心在汝河上游板桥水库附近的林庄、沙颍河支流澧河上游的郭林、洪河石漫滩水库上游以及洪汝河下游平原地区的上蔡。


林庄4~8日总降雨量达到1631.1毫米,其中5~7天三天雨量为1605.3毫米,7日一天雨量为1005.4毫米,最大6小时和24小时雨量达到830.1毫米和1060.3毫米。泌阳县老君最大1小时雨量为189.5毫米,这些点的雨量强度之大为中国大陆有记录以来的首位,其中林庄6小时雨量达到世界最大记录。5~7日大于600毫米和400毫米的面积分别为8200平方公里和16890平方公里,超过1963年8月的海河大暴雨。


溃坝之后,从驻马店一直到安徽一片泽国,舞阳工业区三个公社,平均淹没水深2米左右,武功、八台两个公社分别紧靠石漫滩、锅垛口决口的下游地区水深达4-5米,上蔡县地面水深3米左右,最深处有5-6米,西平县受淹范围很广,受淹没耕地约占全部耕地面积的90%。


由于水库垮塌在深夜,群众多在睡梦之中,约有10万人被洪水冲走,8日黎明,汝河水面上人头攒动,在翻越铁路、桥梁、涵洞时死人最多,死亡最严重的是板桥水库下游的遂平县,死亡18998人,其中淹死18875人,文城公社原有29000人,淹死9600人,占原有人口的33.3%,死绝户227户…魏湾大队原有1976人,淹死929人,占原人口的47%


河南驻马店、许昌、周口、南阳和舞阳工业区5个地区的30个县市,1015.5万人万人口受灾,积水面积达12000平方公里,1780.3万亩耕地被淹,524.8万间房屋倒塌,2.6万人丧生。


冲毁京广铁路102公里,中断交通16天,影响南北正常行车46天,直接经济损失近百亿元(当时)。


河道堤防漫决810更多公里,决口2100余处(长348公里),失事水库62座,水利工程损坏严重,板桥、石漫滩水库溃坝洪水经过的地方遭到毁灭性的灾害,不少村庄荡然无存。


关于死亡人数,根据水利部编写的《中国水灾史》以及《中国历史大洪水》等记载,准确的死亡数字应是2.6万人,这个数字被各个学者和研究机构所接受,成为官方数字。但是还有不同的研究,死亡人数有10万、10多万、8万等。不管数字多少,758暴雨导致的溃坝事件成为世界最大的水库垮坝惨案。




2

大规模死亡或可避免

50年之后,回看整个灾害过程,洪灾的严重程度、人员伤亡之惨烈死亡依然是洪涝历史上最惨烈的一页。悲剧的发生需要诸多的因子配合,以下的诸多问题里,只要做到或者避免了其中一个,灾害的发生就不会如此之极端。


  1. 紧急关头无人通知下游群众撤离。

    板桥水库从8月6日零时即开始启动主溢洪道开闸放水;

    8月7日12时,副溢洪道也开始出流;

    8月7日19:30,解放军驻板桥留守处向驻马店军分区内发出急电,说有垮坝危险;

    20:03,水库对外联络全部中断。

    此时距离溃坝还有5小时,如果在此时派出工作人员和驻地战士,冒雨向下游前进,通知下游几十公里内群众撤离,应该不会死亡这么多人。

    孤立无援无能为力的部队在20:30在大坝南北两端发射7发红色信号弹,22时又发射10发信号弹,鸣枪40发,在暴雨夜,这样的警示谁又能听到?


  2. 没有充分泄洪,为了保护主溢洪道而让大坝处于危险之中(抓了芝麻露了西瓜)

    为了防止主溢洪道闸门消力池被冲毁,控制泄洪量400立方米/秒,7日12:50,闸门开高由3米下压到2.2米,下泄流量为361立方米/秒,15:53,主溢洪道闸门再次下压至2.0米,下泄流量387立方米/秒。直到晚上19:15情况万分紧张时,才全开主溢洪道闸门,中间闸机故障,到20:30才全打开。这两次落闸,导致少泄洪468万立方米,连同超蓄3200万立方米,共3668立方米,占洪量的5%,据河南水利厅推算,如果不超蓄不少泄,大坝将晚跨70分钟,很有可能顶过了风雨最大的时刻。


  3. 开闸放水太晚

    8月6日1时水库水位超过主溢洪道堰顶后,本应开闸放水,一直迟到6时才开启泄洪。


  4. 防洪物资全无。

    水库平时都没有备用的通讯工具,没有备用电源,没有防洪物资,没有抢险队伍,也没有非常情况下的应急措施,致使危险出现时束手无策。汛情紧张之后,6日上午板桥水库派人去地委汇报,要求增拨草袋、木桩、电话总机等防汛物资,7日上午只运过去了一部电话总机,但已无法安装,其余物资完全没有运到,而库区在汛期来临前竟然没有防汛物资储备。


  5. 通讯中断,指挥不当

    板桥水库5日以后,通讯一度中断,虽然恢复了一阵,但是仍不正常。到7日14时,通讯联络完全中断,省防汛指挥部应该迅速派出备用的电台,从而恢复联络,加强指挥,但是没有这么做,任由孱弱的指挥来应对后面的情况。


    水文部门由于水文、雨量站点控制性好,测到这次特大暴雨的时空分布准确数据,但由于当时通讯落后,仅仅依靠有线电话报汛,这种电话系统日雨量超过100mm时早就倒杆断线了,通信中断是常见现象。当时的板桥水库管理局在暴雨洪水严重威胁水库安全的关键时刻对外通信联络全部中断,上游的雨情无法了解,不能正确预见水库工程将面临的灾难。上下级、上下游难以联络,无法通报危险和警告,又得不到救援和支持,暴雨雷鸣,洪水肆虐,江河横流,人们束手无策。


  6. 汛期前水库超量蓄水。

    大水之前,天气偏旱,驻马店地委雨前通知各大水库,可能出现伏旱,不要轻易放水, 8月5日8时,板桥水库高达107.84米,比规定水位高出1.18米,75.8洪水前板桥水库超汛限水位多蓄水3200万立方米。


  7. 早在两年前即1973年,水利厅即发现水库标准不足,却无作为。

    在1973年,由河南省水利厅工管处负责,各水库和设计院参加,对水库的设计进行水文复核,根据过去22年的实测流量资料,计算千年一遇的洪峰为15000立方米/秒,3天洪量为4.75亿立方米(758暴雨中入库洪峰流量为13000立方米/秒,3天洪量6.97亿立方米)。提出建议大坝加高0.9米,明显当时对大型水库安全的重要性认识不足,复核结果以口头形式向水电部做汇报,都没有准备书面形式上报,直到1975年5月,驻马店地区水利局才报送《板桥水库扩建工程计划任务书》,主张打一个直径为4.5米的泄洪洞,增加灌溉效益,把水库安全标准提高到千年一遇,如果1973年复核后能迅速投入工程,可能就不会有758的惨剧了。


    当时建议石漫滩水库加高大坝6.4米,虽然扩建后的水库在758洪水中仍会超过板桥水库坝顶1.6米,但低于防浪墙顶0.14米,石漫滩水库则只高坝顶0.1米,而低于防浪墙顶1.1米,加上积极防守,两库均有可能保住大坝。


  8.  再往前推5年到1970年,水库增容却未加高加固大坝

    1970年,为扩大灌溉面积并为舞阳钢铁厂供水,许昌水利局提出要加高板桥水库大坝,增加水库库存,这样水库的总容量超过1.8亿立方米,这才导致了1973年对水库的复核工作,然而后来的结果是水库蓄水增加了,却并没有加高大坝。


  9. 往前推20年,水库进行扩建,建设标准太低。

    1955年到1956年,板桥水库和石漫滩水库进行工程扩建,板桥水库大坝加高3米,坝顶高程为116.34米,包括原有的溢洪道、输水洞,最大泄洪能力为1742立方米,最大库容4.92亿立方米。洪水标准参照苏联水工建筑国家标准设计,板桥水库设计的三天降雨量530毫米,洪峰流量5083立方米/秒,三天洪量3.3亿立方米,这一标准完全低于后来的758大暴雨。


  10. 上溯到水库建设之初,设计标准太低。

    板桥水库1952年动工,1953年建成,1951年设计时,由于水文气象资料少,设计洪水参照了洪水年1921年作为设计依据,当年洪峰流量1390立方米/秒,最大7天洪量为1.8亿立方米。虽然号称可以抵御千年一遇洪水,但1985 年复建水库时重新计算,1951年设计的“千年一遇”的洪水其实只相当于十年一遇而已。这次暴雨在板桥、石漫滩水库以上平均降雨量分别为1028.5和1074.4mm,远远超过板桥530mm,石漫滩486mm的设计雨量,为原设计的2倍左右,产生洪水量分别达到6.97和2.24亿立方米,入库最大流量分别为13000和6280立方米每秒,均为原设计的2倍以上。


  11.  当时气象部门(省、地区、县气象台和中央气象台对淮河上游758大暴雨毫无察觉)事先没能发布暴雨预报,各级领导及广大群众毫无警觉;另外,由于气象站点少,也未能实测到这次暴雨的真实数据。1975年我国对暴雨只能进行有限的监测和预报,没有现在的卫星云图没有现在的气象预报水平。人们对后续降雨有多大,尤其是前所未有的极端暴雨没有任何概念。


  12. 科学决策与管理全无

    从降水形成径流汇入水库,中间还有个时间差,即使没有精确的天气预报,如果能够根据雨量即使推算出入库的洪量、入库的时间,也能为水库的调度、抢护措施提供可靠依据,哪怕在防抗无力的情况下,也会为下游群众的安全转移赢得宝贵时间……


3

前事不忘后事之师


回看758灾害,至少有10+以上的机会可以让数万生灵死里逃生,然而这些机会却一一错失掉了。   


灾害还在神州大地上反复上演。


2012年7月21日傍晚,北京及周边地区遭遇特大暴雨和洪涝灾害。


19:30分,34岁的媒体人丁先生驾驶黑色现代途胜SUV,在北京这个国际大都市的主干道上行驶。


19:35分,丁先生车在广渠门桥下主路落水,被锁车内,110,122均打不通。


19:40分,丁先生打电话给妻子求救,妻子慌乱中拨打110,122,再次证实打不通,拨打120,对方告知应该打122


妻子再次接到电话,"快点就我,我这边快没有空气了"


时间一秒钟一秒钟流逝。


妻子扔下电话拿着锤子往事故现场赶,路上打通110报警,随后派出所打来电话,但派出所说查视现场,没有车只有水。


妻子驾车去现场,在通惠桥遭遇堵车,弃车奔跑,距离尚有8公里......


20:20 当妻子克服险阻到达现场时,求现场交警救人,交警说救人不归他们管,要去找消防部门。


22:30左右,丁先生的车终于被打捞上来,为时已晚,丁先生早已溺水而亡。


在此之前,孤立无援的妻子,用借来扩音喇叭不停高喊:“丁**,丁**,我来救你了!”,希望丈夫能听到她的声音再坚持一会儿。


在经济富庶、保障有力和通讯完善的首都及周边地区,这次暴雨导致79人死亡、160万人受灾和百亿以上的经济损失。


任何一个灾害的发生,需要诸多因子的配合,暴雨和自然灾害只是其中的诱因,如果其他因子不叠加和配合,就不会有惨烈的结果,也不会让人如此唏嘘感慨......


试想:

  • 如果丁先生行驶到广渠门桥下时,有禁止通行的危险预警......

  • 如果有交警现场对水深危险的交通管制......

  • 如果110、122接警能及时一点......

  • 如果消防部门能及时营救......

  • 如果交通所在街道和社区能对辖区内危险地段预警......

  • 如果城市设计和建设能更合理一些......


防灾减灾重在预防,而不是灾害发生后的应急反应

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