國內(nèi)外潰壩事件對大壩安全管理的啟示

汪大全

(華電電力科學(xué)研究院有限公司，浙江 杭州 310030)

某集團多數(shù)大壩分布在全國各地較偏遠山區(qū)，交通條件較差，運行管理人員較少，專業(yè)水平層次不齊，且法律法規(guī)、行業(yè)和企業(yè)均對大壩安全運行和管理提出更高的要求。通過對國內(nèi)外潰壩分析，從中吸取教訓(xùn)，更好地管理集團各大壩。潰壩是在特殊情況下的突發(fā)事故，其發(fā)生將造成無法估量的損失，故需從根本上預(yù)防和避免事故的發(fā)生，如重視日常巡視檢查、加強大壩內(nèi)外觀數(shù)據(jù)監(jiān)測和對數(shù)據(jù)的整編分析、加強對水工建筑物和地質(zhì)災(zāi)害缺陷的跟蹤處理等等。本文通過對國內(nèi)外大壩潰壩的簡述和分析，提出大壩安全管理存在的問題和對集團大壩安全管理的幾點啟示，并從潰壩事件汲取經(jīng)驗教訓(xùn)，更好地指導(dǎo)集團大壩的運行，避免此類事件的發(fā)生。

1 國外大壩潰壩事件分析

國外大壩潰壩事件頻發(fā)，如：Teton(提堂)土壩、Malpasset(馬爾巴塞)拱壩、Vajont(瓦依昂)拱壩、St.Francis(圣佛朗西斯)重力壩、Taum Sauk(湯漱)上庫潰壩等，受到各界人士的廣泛關(guān)注。以下簡述Teton土壩和Malpasset拱壩潰壩事件。

1.1 Teton土壩潰壩事件分析[1- 2]

Teton最大壩高93m，為心墻土石壩，壩長1000m，總庫容3.6億m3。工程于1971年開工，1975年10月蓄水，1976年6月5日發(fā)生了決堤事故。

1.1.1失事過程簡述

1976年6月5日上午10:30，下游壩面有摻雜泥土的水析出；11：00洞口析出物不斷增加；11：30洞口持續(xù)擴大，析出物不斷沖蝕壩基；11：50洞口加速擴大；11：57壩坡坍塌，泥水狂泄而下；12：00過后坍塌口加寬，最后潰壩。

1.1.2失事原因

Teton土壩失事的主要原因為內(nèi)部滲流(管涌)破壞，導(dǎo)致大壩潰壩。

1.1.3失事后果

失事后，壩體1/3土料被沖走。開關(guān)站和廠房上部建筑等全部損壞，水輪機等部分設(shè)備設(shè)施被淹沒。潰壩造成了嚴重的后果，大面積農(nóng)田被淹沒，52km鐵路被沖毀，10余人死亡。

1.2 Malpasset拱壩潰壩事件分析[2- 5]

Malpasset最大壩高66m，為雙曲拱壩，壩長222.7m，總庫容0.51億m3。大壩于1952年開工，于1959年2月發(fā)生潰壩。

1.2.1失事過程

第一次蓄水歷經(jīng)4年，且尚未蓄滿。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)表明：壩頂和壩基的變形隨著時間的推移持續(xù)變大，且未引起管理人員和水工相關(guān)人員應(yīng)有的關(guān)注。1959年12月初連續(xù)降雨，庫水位持續(xù)上漲，12月2日水位接近壩頂，水庫調(diào)度和泄洪未及時啟動，造成大壩潰壩失事。

1.2.2失事原因

Malpasset拱壩失事的主要原因為大壩右岸下游20m處存在滲漏，拱冠梁底部徑向位移增大10mm，但目前對Malpasset拱壩失事的觀點結(jié)論不一致，大致為壩體設(shè)計問題導(dǎo)致大壩失事。

1.2.3失事后果

Malpasset拱壩事故導(dǎo)致的死亡和失蹤人數(shù)達500多人，財產(chǎn)損失較多，當(dāng)時產(chǎn)生較大社會影響。

2 國內(nèi)潰壩的簡述

國內(nèi)也存在部分大壩潰壩，如：河南板橋水庫、青海溝后水庫、貴州雙江拱壩、新疆兵團八一水庫、青海英德爾水庫等潰壩、龍?zhí)?、太平驛等大壩潰(漫)壩等，以下簡述板橋水庫潰壩和青海英德爾水庫潰壩事件。

2.1 板橋水庫潰壩事件分析[6- 12]

板橋水庫壩高24.5m，庫容6.75億m3。大壩于1951年開工，于1975年8月發(fā)生潰壩。

2.1.1失事過程簡述

1975年8月初持續(xù)5天大暴雨，降雨量達到400mm，8月7日，出現(xiàn)潰壩的危機，8月8日00：30潰壩。

2.1.2失事原因

板橋水庫失事的主要原因為超強臺風(fēng)蓮娜導(dǎo)致特大暴雨，致使淮河上游大洪水，石漫灘等水庫相繼潰壩。

2.1.3失事后果

安徽、河南省等29縣市受損較大，人員傷亡慘重，公路沖毀導(dǎo)致中斷，直接經(jīng)濟損失近100億元。

2.2 青海英德爾水庫事件分析[13- 15]

青海英德爾水庫最大壩高20m，為壤土均質(zhì)壩，壩長753.5m。

2.2.1失事過程簡述

2005年4月27日，距離水庫60km處發(fā)生4.2級地震，震后水工相關(guān)運行人員進行特殊情況下巡視檢查，發(fā)現(xiàn)溢洪道右側(cè)存在滲漏，4月28日4：40左右，溢洪道緩慢垮塌，5：40左右，溢洪道已被沖開3m的缺口，6：20左右，溢洪道被全部沖垮。

2.2.2失事原因

青海英德爾水庫水庫失事的主要原因為溢洪道存在不同程度的裂縫，運行中未對裂縫進行處理和持續(xù)關(guān)注，且運行中庫水位超過溢洪道底板高程后，脫空與裂縫部位產(chǎn)生接觸滲漏破壞，致使地震誘發(fā)溢洪道裂縫加大，導(dǎo)致潰壩。

2.2.3失事后果

事故未造成人員傷亡，但當(dāng)?shù)亟?jīng)濟受到很大沖擊。

3 國內(nèi)外潰壩原因分析

大壩潰壩的原因和種類較多且繁雜，根據(jù)國內(nèi)外潰壩事件總結(jié)，大致有以下幾種原因。

(1)大壩服役年限較長，導(dǎo)致大壩老化和碳化，致使其運行狀況出現(xiàn)問題；

(2)水情測報系統(tǒng)和洪水預(yù)報系統(tǒng)不完善，導(dǎo)致對水情測報和洪水預(yù)報不準確、不及時；

(3)設(shè)備設(shè)施的故障導(dǎo)致其潰壩，如閘門無法正常啟閉、溢洪道缺陷等；

(4)大壩內(nèi)部出現(xiàn)問題，如內(nèi)部滲流、管涌、白蟻等動物侵蝕等；

(5)天災(zāi)導(dǎo)致大壩潰壩，如地震等；

(6)地址災(zāi)害導(dǎo)致大壩潰壩，如滑坡、泥石流等；

(7)大壩安全管理人員的因素，如誤操作、誤指揮、不作為等。

4 某集團大壩安全管理存在的問題

(1)管理制度及體系需要進一步完善。部分基層水電企業(yè)未結(jié)合本廠的實際情況制定大壩運行管理的五規(guī)五制和水工監(jiān)督實施細則等；新廠人員年輕，技術(shù)力量相對較弱，大壩監(jiān)測及巡視檢查大多外委開展，大壩運行管理存在以包代管的現(xiàn)象，對外委單位工作的監(jiān)督考核機制有待完善。

(2)運行管理人員水平和重視程度不夠，水工相關(guān)專業(yè)人員配置嚴重不足。多數(shù)新建電廠水工部門人員配置不足，且部分人員為非水工專業(yè)，不能滿足大壩日常運行、安全監(jiān)測和巡視檢查的工作要求，對大壩運行過程中出現(xiàn)的問題不能及時發(fā)現(xiàn)和分析，對監(jiān)測工作外委的單位提供的結(jié)果和報告不能及時分析，部分老廠也面臨水工人員退休后補充不足的現(xiàn)象，人員不足已影響大壩日常工作的開展等。

(3)定期開展工作的質(zhì)量有待提升。巡視檢查流于形式，整編資料專業(yè)性不足。主要體現(xiàn)在：一是部分電廠巡視檢查項目開展不全，頻次不夠，報告過于簡單，檢查流于形式，沒有起到真正巡視檢查的目的；二是大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量較差，存在數(shù)據(jù)錯誤、數(shù)據(jù)整理分析不及時、安全監(jiān)測月度分析報告過于簡單等情況；三是未能及時檢查和分析對外委單位提供的月度、年度分析報告和結(jié)論。

(4)大壩監(jiān)測自動化建設(shè)滯后、設(shè)備運行不穩(wěn)定。大壩安全監(jiān)測自動化建設(shè)滯后，或投運后運行不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)質(zhì)量較差，部分高壩大庫投運后甚至未開展監(jiān)測自動化建設(shè)等。部分老舊電廠安全監(jiān)測設(shè)備設(shè)施老化，技術(shù)落后，備品備件不足，更新改造投入不足，設(shè)備缺陷不能及時消除，監(jiān)測項目不完整，數(shù)據(jù)缺失較普遍。

(5)對水工建筑物缺陷和地質(zhì)災(zāi)害缺陷未定期跟蹤和處理。主要體現(xiàn)在：一是部分電廠對水工建筑物缺陷未定期跟蹤，導(dǎo)致缺陷未及時處理，對大壩安全運行存在一定的風(fēng)險，如存在滲漏量偏大、壩體沉降較大及不均勻沉降等異常現(xiàn)象；二是部分電廠對地質(zhì)災(zāi)害缺陷未定期跟蹤，致使部分電廠的邊坡存在落石或滑坡的可能等；三是對重大缺陷未進行系統(tǒng)的跟蹤和處理，致使缺陷每年頻繁發(fā)生。

5 結(jié)語

通過對國內(nèi)外4座典型潰壩事件的闡述和分析，針對某集團大壩安全管理存在的問題，筆者認為本文在提高安全隱患、水工建筑物缺陷、地質(zhì)災(zāi)害、預(yù)警報警、防洪度汛安全等安全管理方面對某集團有借鑒意義，值得各電廠學(xué)習(xí)和加強管理。同時，本文粗略的對國內(nèi)外具有典型意義的大壩潰壩事件進行闡述，未詳細分析近50年國內(nèi)外潰壩的原因和機理，且潰壩是一影響較大的社會事件，故對潰壩研究和防范是一件任重道遠的事，值得我們?nèi)パ芯亢蜕钏肌?/p>