陳生水
(南京水利科學(xué)研究院,210024,南京)
水庫大壩不僅在防洪保安全、保障水資源有效供給、服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展等方面發(fā)揮著越來越重要的作用,其安全也是國家水安全和公共安全的重要組成部分,歷來受到黨和政府的高度重視。 黨的十八大以來,習(xí)近平總書記多次就水庫大壩安全作出重要批示,要求加強水庫大壩隱患排查,確保水庫大壩安全運行。 水利部黨組更是將水庫大壩安全作為頭等大事來抓,多年來通過全面落實大壩安全責(zé)任制,建立健全水庫大壩安全管理法規(guī)制度和技術(shù)標準體系,大力推動水管體制改革, 大規(guī)模開展病險水庫除險加固工程建設(shè), 強化水庫大壩安全監(jiān)管等一系列扎實有效工作,我國水庫大壩已由經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸制約轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的有力支撐,安全狀況得到根本性改善,管理水平得到大幅度提升。 但面對新形勢,我國水庫大壩安全運行管理仍存在突出短板, 面臨一系列挑戰(zhàn)。
根據(jù)第一次全國水利普查(2010—2012 年)、全國大型水庫水電站大壩安全調(diào)研(2012—2014 年)、全國水庫大壩安全監(jiān)測調(diào)研(2016 年)、全國大壩安全隱患排查(2017—2018年)、 全國小型水庫安全運行監(jiān)督檢查(2018、2019 年)掌握的資料,按照新形勢新要求,我國水庫大壩在安全管理理念、安全管理能力、技術(shù)保障能力等方面仍然存在不少突出短板。
水庫大壩安全理念和內(nèi)涵是一個隨著經(jīng)濟社會發(fā)展而不斷拓展和豐富完善的過程。 1987 年國際大壩委員會(ICOLD)發(fā)布了《大壩安全指南》,將水庫大壩安全定義為表征大壩工程性態(tài)的一種范圍, 在這個范圍內(nèi), 大壩不發(fā)生破壞和潰決。 反之, 如果一座大壩沒有出現(xiàn)破壞和潰決等狀態(tài),大壩安全就得到實現(xiàn)。顯然, 這個定義強調(diào)的是大壩工程安全。 20 世紀90 年代以來,水庫大壩安全內(nèi)涵不斷拓展和豐富。 1994年澳大利亞國家大壩委員會(ANCOLD)發(fā)布《大壩安全管理指南》,取代1976 年發(fā)布的《大壩運行、維護和監(jiān)測指南》,其中最重要的一個原因就是 “大壩潰決常常是一場毀滅性的災(zāi)難, 可能導(dǎo)致下游生命和經(jīng)濟損失以及環(huán)境破壞, 并使業(yè)主遭受難以承受的財產(chǎn)和收益損失”,水庫大壩安全的內(nèi)涵已拓展到公眾生命和環(huán)境。 加拿大大壩協(xié)會(CDA)1999年發(fā)布了《大壩安全導(dǎo)則》,該導(dǎo)則定義安全的大壩:“不會將不可接受的風(fēng)險強加給公眾和財產(chǎn), 能夠滿足政府、 工程安全和公眾安全準則的大壩”。 與 1987 年 ICOLD 主要聚焦于工程安全的定義相比, 該定義已經(jīng)增加了政府、公共安全、不可接受風(fēng)險等重要對象和理念。 2002 年世界銀行(WB)發(fā)布《大壩安全法律框架比較研究報告》,將大壩安全定義為 “不存在影響大壩建筑物和附屬建筑物安全運行, 以及對公眾生命、健康、財產(chǎn)及大壩周邊環(huán)境可能造成危害的各種因素”,明確大壩安全內(nèi)涵包括公共安全、 生態(tài)環(huán)境。2014 年美國陸軍工程師團(USACE)發(fā)布 《大壩安全—政策與過程》,認為水庫大壩安全不僅包括工程安全、公共安全、生態(tài)(環(huán)境)安全,還包括保障大壩安全的工程和非工程措施,進一步豐富了大壩安全內(nèi)涵,形成了系統(tǒng)安全理念。 但是,我國水庫大壩安全管理目前仍主要聚焦于工程安全, 系統(tǒng)大壩安全理念尚未形成,“重事后搶護、輕事前預(yù)防”的思想尚未得到根本扭轉(zhuǎn),制度化、規(guī)范化、 標準化管理要求仍存在很大差距,非工程措施建設(shè)仍然滯后。
目前發(fā)達國家普遍按照系統(tǒng)風(fēng)險的理念建立了水庫大壩風(fēng)險等級(主要是潰壩后果)的確定方法,并據(jù)此來對大壩進行分類,確定大壩安全標準和運行管理制度。 而我國現(xiàn)行以水庫庫容為主的水庫大壩工程等級分類方法和運行管理標準,以及片面考慮工程本身安全的病險等級確定方法, 未充分考慮潰壩后果的影響,加上水管體制改革尚未真正到位和徹底,職能清晰、權(quán)責(zé)明確的管理體制,管理科學(xué)、經(jīng)營規(guī)范的運行機制,市場化、專業(yè)化和社會化的維修養(yǎng)護體系尚未形成,導(dǎo)致高風(fēng)險的小型水庫大壩安全標準和運行管理標準偏低,管理工作不到位,成為防洪保安體系的“心腹大患、第一風(fēng)險”。
我國水庫大壩建設(shè)先天不足,病險多而復(fù)雜, 除險加固任務(wù)繁重。1999 年以來,中央和地方政府投入數(shù)千億元資金加固了數(shù)萬座病險水庫,但部分水庫加固后仍未脫險, 少數(shù)水庫甚至在加固過程中或加固后潰壩或出現(xiàn)重大險情。 究其原因:一是現(xiàn)行病險水庫除險加固決策機制不盡科學(xué), 不能確保高風(fēng)險水庫大壩優(yōu)先得到加固處理; 二是病險水庫除險加固長效機制尚未建立, 運動式加固導(dǎo)致前期工作質(zhì)量不高,相關(guān)資源支撐能力不足, 難以保證除險加固效果; 三是除險加固采用新建工程技術(shù)標準, 導(dǎo)致部分先天工程質(zhì)量缺陷和隱蔽工程安全隱患難以根治; 四是水庫大壩病險問題復(fù)雜, 現(xiàn)有病險診斷技術(shù)仍存在突出短板, 對于一些復(fù)雜的安全隱患難以發(fā)現(xiàn)和準確定位。
我國大規(guī)模的水庫大壩建設(shè)是在20 世紀50—70 年代,防洪和灌溉是當(dāng)時修建水庫大壩的主要目的。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展, 特別是改革開放以來, 我國經(jīng)濟社會已經(jīng)發(fā)生了巨大變化, 城鎮(zhèn)化率從 1949 年的10.6%提高到現(xiàn)今超過60%,綠色發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)成為國家戰(zhàn)略,社會主要矛盾和治水主要矛盾均已發(fā)生深刻變化, 有必要根據(jù)水庫大壩運行環(huán)境變化,對其功能、調(diào)度運用方式、 運行管理模式和安全管理標準甚至水庫大壩的空間布局及時進行調(diào)整, 以更好適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展對水庫大壩安全和運行管理的更高標準和要求。
近年, 極端暴雨、 特大洪水、地震、地質(zhì)災(zāi)害、異常干旱、超強臺風(fēng)等極端事件出現(xiàn)的頻度和強度有所增加,加上非法超蓄、流域下墊面變化、疏于管理等人為因素影響,每年仍有少數(shù)水庫出險甚至潰壩,造成重大損失和不良社會影響,反映當(dāng)前應(yīng)對水庫大壩突發(fā)事件的水平和能力仍顯不足。
一是突發(fā)事件的預(yù)見能力不足,水情和工情的監(jiān)測設(shè)施不完善、預(yù)報精度不高、預(yù)警標準缺失,巡視檢查和安全監(jiān)測制度未嚴格執(zhí)行。 二是突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案的科學(xué)性和實用性不足,更新不及時,宣傳培訓(xùn)不到位,有效性和可操作性差,大部分應(yīng)急預(yù)案未能真正發(fā)揮科學(xué)指導(dǎo)水庫大壩突發(fā)事件應(yīng)急處置的作用。 三是水庫主管部門、管理人員和公眾風(fēng)險意識淡薄,不能合理防范和規(guī)避風(fēng)險。 四是應(yīng)急避險設(shè)施建設(shè)和應(yīng)急準備不足,影響工程搶險效果和人員轉(zhuǎn)移效率。 五是高壩大庫的深水隱患、深埋裂縫探測和修復(fù)技術(shù)等存在明顯短板,絕大部分已投入運行的高壩大庫缺少應(yīng)急放空設(shè)施,安全保障能力明顯不足,潛在風(fēng)險大。
新形勢下水庫大壩安全運行管理工作重心應(yīng)轉(zhuǎn)到 “水利工程補短板、水利行業(yè)強監(jiān)管”上來,從側(cè)重工程建設(shè)向運行管理、風(fēng)險防控、功能提升、環(huán)境保護等方向轉(zhuǎn)變,從傳統(tǒng)的側(cè)重工程安全向統(tǒng)籌工程安全、公共安全、生態(tài)安全的系統(tǒng)安全理念轉(zhuǎn)變,進一步提升水庫大壩安全管理水平和技術(shù)保障能力,守住水庫大壩安全的底線,確?!霸O(shè)防標準內(nèi)不出意外、超設(shè)防標準不打亂仗”。
一是改變現(xiàn)行片面強調(diào)工程本身安全的水庫大壩安全管理理念,盡快與國際上先進的水庫大壩安全管理理念接軌, 形成統(tǒng)籌考慮工程安全、公共安全、生態(tài)安全的水庫大壩系統(tǒng)安全理念。
二是加快建立與系統(tǒng)安全理念相適應(yīng)的水庫大壩風(fēng)險等級確定方法。 更加關(guān)注“小庫高壩、頭頂庫”的安全風(fēng)險,在保持現(xiàn)有標準體系完整性的前提下,科學(xué)確定水庫大壩風(fēng)險等級,完善水庫大壩病險標準和安全管理標準。
三是借鑒國際經(jīng)驗,按照水庫大壩風(fēng)險等級確定其安全運行管理制度,實現(xiàn)對不同風(fēng)險等級水庫大壩的差別化管理,確保有限資源得到高效利用,高風(fēng)險水庫大壩得到重點關(guān)注和及時處置。
一是深化水管體制改革,將水庫大壩安全管理責(zé)任從政府全面負責(zé),逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樗畮焖姓撸I(yè)主)或受益者負責(zé)安全、政府負責(zé)監(jiān)督的管理模式。
二是借鑒部分發(fā)達國家水庫大壩管理經(jīng)驗,對水庫大壩采用區(qū)域集中管理、組合式資產(chǎn)管理、購買第三方專業(yè)公司服務(wù)等管理模式。
三是充分發(fā)揮中央預(yù)算內(nèi)水工程管護補助經(jīng)費對地方資金投入的撬動作用,確保公益性水庫大壩管護經(jīng)費得到長效足額保障。
四是完善水庫大壩安全管理基礎(chǔ)設(shè)施,加大水庫大壩運行管理人員政策法規(guī)和專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),全面提升水庫大壩的安全管理能力和水平。
一是要遵循水庫大壩病險發(fā)生和發(fā)展規(guī)律,將除險加固作為其安全管理的經(jīng)常性工作,加快構(gòu)建水庫大壩運行維護與除險加固長效機制。
二是應(yīng)將水庫大壩降等與報廢作為除險加固、消除工程隱患的重要組成部分,對效益不明顯的病險水庫及時進行降等, 對功能基本喪失、沒有明確受益對象、病險嚴重的水庫大壩及時進行報廢。
三是要適時對水庫大壩的運行環(huán)境和功能進行評估,根據(jù)其運行環(huán)境和功能變化, 對其調(diào)度運用方式、管理模式和安全管理標準及時進行調(diào)整, 全面提升水庫大壩的制度化、規(guī)范化和標準化水平。
一是要完善水庫大壩風(fēng)險區(qū)規(guī)劃與相關(guān)標準,加大應(yīng)對水庫大壩突發(fā)事件的應(yīng)急避險設(shè)施建設(shè)力度,特別是高壩大庫安全高效的應(yīng)急放空設(shè)施建設(shè)。
二是要提高應(yīng)急預(yù)案的科學(xué)性,并根據(jù)水庫大壩的運行環(huán)境變化適時進行更新,確保應(yīng)急預(yù)案能真正發(fā)揮科學(xué)指導(dǎo)水庫大壩突發(fā)事件應(yīng)急處置的作用。
三是要加強宣傳、培訓(xùn)和應(yīng)急演練,增強公眾的水庫大壩風(fēng)險意識和應(yīng)急避險能力。
一是完善水庫大壩水雨情、工情監(jiān)測設(shè)施,加大水雨情、工情高精度監(jiān)測預(yù)報理論、技術(shù)、裝備研發(fā)力度,科學(xué)制定預(yù)警標準,進一步提升水庫大壩風(fēng)險的預(yù)見能力。
二是攻克水庫大壩深埋、 深水、長距離等復(fù)雜隱患精準探測技術(shù)和裝備等難題,提升水庫大壩復(fù)雜安全隱患的發(fā)現(xiàn)能力;完善推廣水庫大壩智能巡檢系統(tǒng),進一步提升發(fā)現(xiàn)水庫大壩安全隱患的時效和精度。
三是加大壩下埋涵等隱蔽工程、接觸滲漏、壩基管涌、深水缺陷等復(fù)雜險情應(yīng)急處置技術(shù)、材料、裝備和施工工藝的研發(fā)力度, 進一步提升水庫大壩復(fù)雜險情(深埋、深水、高水頭、大流速、長距離)的處置能力。
四是攻克高壩大庫潰決機理與過程、梯級水庫群潰壩洪水演進規(guī)律模擬方法和預(yù)測預(yù)報理論等核心技術(shù)難題,加快高壩大庫安全高效放空技術(shù)和設(shè)施研發(fā),制定相關(guān)設(shè)計規(guī)范和運行標準,提升高壩大庫安全保障能力。