攻克世界级地灾治理难题—— 四川省文家沟泥石流治理工程纪实

　　强降雨来临，四川省文家沟地灾治理工程区没有泥石流下泄！

　　雨过天晴，松散物质以千万立方米计的固体物源区内，不见有水流过的痕迹！

　　这就是四川省绵竹市清平乡文家沟泥石流治理工程的实际效果，也是治理区今年入汛以来多次遭遇强降雨时的真实情况——包括7月3日，降雨量达到330毫米，远大于去年“8·13”250毫米降雨量导致特大泥石流暴发的那天。

　　对于这个投入超过2亿元的工程，项目组织单位四川省国土资源厅、工程勘查设计单位四川省地质工程集团公司、工程施工单位四川省地质工程勘察院都表示：工程治理效果初步得到检验。

　　长期关注该工程的业内人士给出评价：一个世界性的难题被攻克！

　　文家沟工程，挑战世界级地灾治理难题

　　文家沟泥石流治理之所以被认为是世界性的难题，是因为那里的泥石流物源太丰富，且十分松散。

　　8月4日，记者在文家沟沟口看到，新修的便道旁露出一个屋檐的小角。施工项目经理余正良告诉记者，那是一栋被泥石流掩埋的2层民房。去年“8·13”特大山洪泥石流期间，清平乡冲出了600万立方米的固体物源，其中，文家沟就“贡献”了450万立方米，相当于舟曲泥石流的2.5倍。而这相较于文家沟拥有的总物源量来说，也只是冰山一角。

　　四川省地质工程集团公司的勘查报告表明，文家沟在汶川地震前并没有发生过泥石流，但在地震后至2010年8月18日，却发生了6次泥石流。“5·12”强震导致的文家沟滑坡，产生了约8000万立方米的松散物质，其中3000万立方米相对稳定，剩下的5000万立方米，则像随时都有可能出山的猛虎，堆积在海拔1300米的平台至文家沟沟口1000米长的地段内，构成了震后泥石流的主要固体物源。

　　一时间，各地各个领域的学者专家云集文家沟，踏勘、考察。

　　在一条沟内1000米地段内的松散物源数量如此巨大，世界范围内没有可供借鉴的治理先例。

　　但文家沟泥石流必须治！

　　文家沟沟口是绵远河流域山区唯一的宽缓河谷平坝，是清平乡政府所在地和全乡集中居住区，居住人口4000余人，占全乡人口的90%以上。汶川地震后，该地作为主要原址重建区，道路、桥梁、学校、医院、安置小区等援建项目已全部完工，农民自建房也重建完毕，环境面貌焕然一新。

　　灾后重建的成果，必须保卫！

　　文家沟泥石流治理工程方案的核心制定者——四川省地矿局副总工程师李前银、省地质工程集团公司总工程师杨全忠，治理工程勘察设计项目负责人谢宇，经反复踏勘论证后发现，虽然文家沟泥石流规模空前，类型复杂，但特点也非常显著——有比较明确的水源区、物源区和堆积区。

　　形成泥石流必须同时具备3个条件：既水源、物源和沟道坡降。文家沟主沟海拔1300米平台以上区域平面形态呈口袋型，腹大口小，汇水条件极好，正是去年暴发特大泥石流的最重要原因。如果在水源遭遇物源之前就将其引走，泥石流不就无法形成了吗？

　　遵循这一原理，结合文家沟独特的地形条件，一个大胆创新的综合防治方案出炉了—— “水石分治、固床护坡、拦挡停淤”。即通过工程将上游主要水源引离中游的巨大物源区，切断水源与物源结合的可能性；对中游主要物源区采用固坡护底方式不让其启动；在下游沟口区设拦挡停淤工程，将上游仍可能冲出的固体物源停积在指定区域。

　　“水石分治”——艰难的评审之路

　　文家沟治理工程项目，注定不会出现一致好评的评审场面。因为治理工程复杂程度空前，没有相关经验可以借鉴，且涉及数千群众的生命财产安全，涉及灾后恢复重建成果的保卫。评审专家都抱着既然要治，就一定要彻底消除隐患的态度来参与评审工作，没有会放过任何一个疑点。

　　评审专家意见难以统一，以致创下治理方案、设计评审数十次，迁延时间长达4个多月的纪录。数十次的评审中，专家人数最多的一次，来自国土资源、水利水电、隧道铁路、山地灾害、大专院校等专家达到22人。而一般项目评审只需要5位专家，重大项目也只需7位专家。同时，评审专家涉及领域之宽，也很少见。

　　导致方案长期悬而不决的“祸首”正是“水石分治”——水从哪里引走？分水采用隧道、明渠、还是管道？现有的施工技术能否实现设计目标？相关工程如果实施，对现有环境是否会造成影响……

　　于是，方案修改、讨论，再修改、再讨论……充分考虑每位专家的意见，最多一次，项目组甚至同时准备了7套方案供讨论。

　　“以前只是耳闻的权威专家，都悉数到场了。”谢宇对记者说。这个2006年才从学校毕业的年轻人，在数不清的方案汇报会上，面对国内众多专家学者的轮番质疑，越来越紧张。李前银则通宵达旦地在脑子里模拟各种方案，以致在向有关领导介绍文家沟的情况时，根本不需要翻材料，主要工程数据都能精确到小数点后两位。杨全忠虽然每天努力笑对专家质疑，但在主体工程基本竣工后，满头的黑发已成花白。

　　就算设计人员还能“熬”下去，但没有时间可“熬”。于是，专家和设计组都想到信息化跟踪的思路——将信息化跟踪应用于设计、治理全程。所谓信息化跟踪，首先是信息化咨询，即将施工现场的有关情况收集汇总后，及时反馈给专家组，远程指导会商，现场解决问题；其次是打破勘查、设计、施工的固有程序，根据施工中遇到的地层、岩性变化，不断变更设计治理方案，动态设计、动态施工，以变制变。

　　2010年11月3日，项目总体方案敲定。11月30日，治理工程施工图设计基本敲定。一反工程进入治理阶段后，设计也就大功告成 的常规，5位工程技术人员组成的设计组坚守在施工一线，四川省国土资源厅指定的专家指导组隔三差五到现场检查指导工作，省厅派驻的现场督导组一直蹲点督导，副厅长徐志文到现场的次数超过70次。承担单位局队领导更是牵肠挂肚，局长杨茂华、副局长范崇荣是文家沟的常客，督促、指导、协调、慰问……

　　今年5月31日，主体工程基本竣工，文家沟泥石流治理工程方案的最终版本在这天形成。

　　226天：在“白加黑”、“5+2”的日日夜夜里

　　如此浩大的治理工程，满打满算，从进场到主体工程竣工，仅226天的时间，有效施工时间只有165天。而且，施工全面铺开时已经是冰天雪地。按常规，这个季节已不适合施工。那么，施工任务能够按时完成吗？

　　在评审结果迟迟未出的4个多月里，施工项目经理余正良的焦虑程度不亚于方案设计人员。根据四川省政府办公厅的通知， “8·13”特大泥石流灾区新增的重大地质灾害应急治理工程必须在2011年汛前完成主体工程。

　　余正良是带着四川省地矿局局长杨茂华的信任和四川省地质工程勘察院全体人员的嘱托，差不多与勘查设计人员同时来到文家沟的。勘查设计阶段，他就整日在文家沟转来转去，琢磨着哪里修便道合适，哪里能摆放何种机械，哪里的边坡不稳要加固……

　　当治理方案定下来时，前几个月的“转悠”发挥了明显作用，余正良在最短时间内组织施工项目部制定好施工方案：考虑到工程上、中、下游三部分相对独立的特点，将工程施工人员分成三组，分设负责人；再将每个部分的工程进度划分出很多个节点，规定相应的完成时间；每个区域的负责人对相应的工段进度负责。

　　施工安排再科学，分组负责人再负责，时间仍然不够。因此， “白加黑”、“5+2”、“人歇机不歇”成了文家沟施工项目部不得不采用的办法。施工高潮时，一天花出去的材料采购款就超过200万元。施工强度可想而知。

　　为了保障施工人员的休息时间，项目部采用多投入人员的方式，但管理人员却只能连轴转。为了给施工项目部鼓劲，四川省地质工程勘察院将全院的党员活动都安排在工地。

　　兔年的春节，文家沟热火朝天。与平日唯一不同的是，大年初一那天，大家的上班时间从7点调整到了9点。余正良回忆说，大年三十那天，他们在租用的老乡家吃团圆饭，正要向大家敬酒时，收到了一条短信：“不知道你们为了啥？”他说不清当时心里是什么感受，只是很冲动地将短信念了出来，然后说：“为了啥？为了崇高的地矿事业！为了汛期百姓的安全！”听到这番话的房东大嫂，过来敬了一杯酒。

　　除了工期让余正良揪心外，施工安全也是一大压力。“暴雨切入文家沟的松散堆积体，形成深度达75米的巨大沟槽，这条从山脚直上山顶的深沟，时不时有砂石滚落，令人提心吊胆。”余正良说，“工程建设之初，进行项目应急勘查的一位设计员，就曾突遇小规模崩塌，只因了解准确的逃生方向，才化险为夷。”

　　尽管后来施工区安装了监控设备，能够将文家沟所有地方的影像都传回项目部，但遇到雨雪天，余正良还是要先到工地仔细察看一番，确定没有危险后才会让施工人员入场。为什么自己要首先进入呢？余正良说，他是学地质的，实地踏勘可以更准确判断危险与否。“反正也睡不着，只要天气预报说有雨雪，省委省政府、省国土资源厅、省地矿局、地方政府、地方国土资源部门相关的联络人，还有院领导的电话就不断。”余正良说。

　　但余正良说，他并不是最辛苦的。一次，他看到一位连续工作了十几个小时的同事，在冰天雪地的工地靠着一块石头睡着了，就拿过一件棉衣为其披上。被惊醒的对方，看着余正良不好意思地笑了笑。余正良心里顿时一阵酸楚，却说不出一个字。

　　一个雨夜，余正良陪院长李廷强上山巡查工地，看到一个负责监测的小伙子正全身心地关注数据变化，全然不觉自己全身已经湿透。院长又感动又心痛地对余正良说：“要奖励啊。”余正良只能笑笑回答说：“都这样啊，怎么奖啊？”

　　构筑坚不可摧的文家沟防灾减灾堡垒

　　如此短的时间内，工程质量如何做到保质保量呢？李前银的一句话掷地有声：“我不相信四川地矿所属单位会做出豆腐渣工程！”其实，经历了今年强降雨考验而安然无恙的文家沟工程，已经承受了最严格的“质量检验”。

　　今年4月28日，引水隧道工程贯通。

　　5月9号，清平就下了一场大雨。看到洪水顺利进入隧道，对自己工程信心十足的项目勘查、设计、施工人员还是激动不已。 “工程按时完成，清平安全了。”此时的他们，忘记了所有的疲惫，都为能遇上并参与这样一个世界性难题的破解而倍感荣幸！

　　今年7月9日，国土资源部部长徐绍史再访文家沟，充分肯定了治理工程的效果，叮嘱专家和工程技术人员，要对文家沟泥石流灾害治理的思路创新、科技创新进行认真总结，为全国地质灾害防治提供经验。

　　文家沟工程的治理思路与科技创新在哪里？

　　记者跟随余正良爬上5.5公里长的施工便道，拐过21道弯后，登上 “1300平台”——整个文家沟泥石流物源区、流通区、堆积区，一下子尽收眼底。

　　余正良介绍说，根据文家沟的特点有针对性进行的“水石分治”，与以往矿山环境治理工程中的“水石分治”有本质上的不同，属世界首创。文家沟的“水石分治”，是利用特有的水源和物源条件，采取工程措施 ，截断水源，使水源与物源分离而达到治理目的。而矿山的“水石分治”是在矿渣堆积沟段采用涵洞等形式将水与渣堆分离，防止渣堆坍塌或成为泥石流物源，这类工程并未考虑渣堆以上沟段如发生泥石流，将入水口堵塞而使工程功亏一篑的后果。近日岷江电解锰厂尾矿库因泥石流堵塞引水隧道，而使水流下泄进入尾矿库致使尾矿坝决口，造成涪江严重污染就是一典型实例。

　　文家沟“水石分治”区，在上游水源区修建了两个拦砂坝和由沉沙池、滤水底格栏栅、引水隧洞组成的拦砂引水系统，是整个治理工程的核心。两个拦砂大坝的作用是拦挡上面可能冲下来的松散物源。泥石流治理工程原本是很忌讳在上游修坝的，那就像一个人头顶一盆水般的危险，这两个坝却为什么最终得到专家的认可也经受了实践的考验？秘密就在于其中间是混凝土，两侧是利用原有的固体物源修建的“柔性”土坝，既能解决清库土石的堆放难题，又能以柔克刚、消减上游洪水或泥石流的势能，还能使上游泥石流堆积起到加宽坝体、增强坝体稳定性的作用。

　　沉沙池下面修建的底格栅栏及一旁的引水隧道，是“水石分治”的灵魂工程。按照设计，支沟和地表水流汇集于沉砂池，通过底格栏栅后到达450米长的引水隧道，石块树枝等杂物会停留在底格栏栅之上，实现 “石往高处走”、“水往低处流”。

　　“固底护坡”区，在中游物源区修建钢筋石笼排导槽及冲沟沟口锁口端桩。排导槽长1290米，针对300多米的高差，设置了26个6米高的台阶消能。台阶的高低，依据方向和拐点进行过精确的计算。即便有较大规模的泥石流从其上呼啸而过，到了下游，其势能和规模都将大大减弱。这种柔性设计的好处还在于，就算堆积体沉降变形，钢筋石笼也会相应变形，始终将堆积体固定，降低或防止该段沟道被流体底蚀和侧蚀，从而减少或防止边坡滑塌形成泥石流。

　　“拦挡停淤”区，工程的最后一道防线——在下游堆积区修建两个梳齿坝和一个停淤场围堤。中、上游一旦发生泥石流，这里将起到拦挡、停淤的作用，让清水经停淤场排入绵远河。修这道防线修实现了在未释水的泥石流堆积层打桩的突破。如今，两排粗壮的“梳齿”拦挡坝，巍然挺立，保护着其下缓缓流淌的绵远河与灾后重建区美丽的家园。

　　记者了解到，文家沟泥石流设计治理的多项成果，将申报四川省和国家科学技术进步奖。按照有关领导和专家构想，文家沟还将建成泥石流治理教育与培训基地或国家地质公园。

　　“看到中游梯田状的两个大土丘了吗？”余正良指着远处说，“上面那几块没有清除的巨石，我们有意保持原状，目的就是让后来者能够了解，这里曾经发生过什么。”

　　记者现场看到与听到的，只是文家沟泥石流的应急治理工程主体。后续工程的启动，将让这个防御体系更加坚不可摧——生物技术，将使这里的梯田披绿，将彻底改变灾难留下的满目疮痍，将使文家沟变得比灾害发生前还要美丽！