争分夺秒 科学助力决战堰塞湖.docVIP

争分夺秒 科学助力决战堰塞湖“尊敬的王教授、张教授：请接受我发自内心深处的谢意――非常谢谢您们!我们安县肖家桥堰塞湖已于6月6日中午13时13分开始泄流，一切顺利!整个过程完全按照您们设计的方案和实验的各种工况实现。下午19时46分堰口趋于稳定。共成功泄三分之二库容，水位下降28米，险情已除!我们成功了!” 成功了!肖家桥，这座险情仅次于唐家山的地震堰塞湖成功泄流除险。虽然坝上没有手机信号，安县水务局总工程师胡良喜还是按捺不住喜悦与激动，第一时间写好了短信。6月7日清晨他们一下山，远在北京的清华水利系教授王光谦、张红武就收到了喜讯。 6月7日当天，清华水利系李丹勋副教授带领李铁键、刘帆、王皓等3名学生赶到肖家桥，考察泄流后的堰塞体形态。此前，他们和其他师生刚刚在王光谦教授的指导下，完成了肖家桥抢险的全面技术支持工作，同时计算完成了唐家山堰塞湖的19期来水预报。还来不及与胡良喜分享胜利的喜悦，他们就迅速投入到现场测量和泄流后的安全评估工作中。此外，由于险情更大的唐家山堰塞湖已经开始溢流，他们此行还有另一个重要任务，就是根据肖家桥泄流的情况完善相关模型，为唐家山堰塞湖抢险提供计算支持。 未雨绸缪　数字流域模型蓄势待发 战斗在大半个月前就已打响。5月19日，科技部基础研究司紧急组织召开汶川特大地震发生机理香山科学会议。作为会议3位主席之一，清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室(以下简称“重点实验室”)主任王光谦教授就病险水库和堰塞湖等水利工程问题做了介绍。此时，他已经意识到地震形成的30多处堰塞湖可能成为重要的次生灾害。 进入5月下旬，随着降雨增多，堰塞湖水位迅速上涨。不断加重的险情牵动着千里之外清华水利系师生的心，他们很清楚，科学决策和方案制定需要计算支持，而这正是他们可以发挥专业特长的用武之地。5月23日晚，重点实验室师生紧急组建了计算组，王皓、高洁、林森斌等学生开始提取整个堰塞湖区域的河网和河道断面，准备利用7年前开始自主开发的数字流域模型进行相关计算。 5月24日，清华大学水利系承担了国家自然科学基金委紧急启动的唐家山应急项目。在中科院遥感所、国家测绘局和水利部水文局等单位的密切配合下，师生们取得了必要的数据资料，开始着手进行整个区域内的模型计算，重点是堰塞湖来水预报、一旦溃决后下游风险预报和导流槽泄流时的水流冲刷过程预报。事实证明，这是三项至关重要的计算预报。 肖家桥抢险：提供全面技术支持 5月26日，应水利部邀请，清华大学王光谦、张红武、杨强、于玉贞4位老师赶赴四川灾区。经协调，由他们配合四川省水利水电勘测设计研究院，对肖家桥堰塞湖抢险工程进行全面技术支持。28日在安县水务局抗震救灾指挥部迎接他们的胡良喜总工急切地说，已经接到命令，次日早8点前必须拿出整个下游的溃坝撤离方案。王光谦一行马上通知校内计算组准备方案，同时动身到现场考察比对。 尽管已经做好了心理准备，但当老师们徒步来到这个位于安县茶坪乡的高危堰塞湖现场时，眼前的景象还是令他们震惊了：河道右岸大山整体移位，大部分山体滑坡到茶坪河内，在河床上形成一道长272米、宽198米、高67.3米的天然堤坝，200多万立方米的堆积体阻塞了整个河道。没有想象中的巨石，地震瞬间巨大的自然力把石头震碎成小而均匀的石块。值得庆幸的是，堰塞湖坝体下游有个90度的弯道。一旦溃坝，水流会被迎面的山体挡住，这就大大降低了溃坝造成的危险。 下午2点返回安县水务局抗震救灾指挥部后，4位老师与当地的水利工程师们一起制定应急方案。根据现场考察情况，张红武等老师提出了从稳定山体处开槽泄洪的导流施工方案。王光谦立即发短信给后方计算组，要求除原有1／3溃、1／2溃和全溃的3种方案外，再增加1／5溃和1／10溃两个风险相对较小的方案。在对风险进行全面评估的基础上，提出堰塞湖应急除险的“快、报、低、保”的四字方针。“快”即快监测、快出方案、快采取措施、快施工；“报”即科学预警、预报；“低”即尽量降低泄流槽槽底高程；“保”即保安全、保交通、保社会稳定。 根据初步计算结果和下游风险分析，几位老师一致认为，可以提前预警，但原拟撤退的数万人不必提前撤。后来在肖家桥堰塞湖的泄流过程中，安县做到了不撤一人。 经过紧张计算和反复修正，5月28日晚10点，5个应急方案全部传到安县。次日，安县政府根据清华师生提供的方案下发了红头文件。 6月2日，应水利部和四川省水利厅邀请，清华大学抗震救灾专家组两位年逾古稀的院士――水工抗震专家张楚汉、工程地质专家王思敬行也赶到了四川。在王光谦和土水学院副院长李庆斌的陪同下，两位院士对肖家桥堰塞湖现场进行了考察。此时，施工人员已经挖出一条长350米、宽40米、深25米的导流明槽，降低坝高18米。看到施工结果完