摘 要：水庫大壩風(fēng)險包含大壩安全及潛在事故損失兩個方面。本文在分析影響大壩漫頂破壞、結(jié)構(gòu)破壞以及風(fēng)險損失的主要因素基礎(chǔ)上，從工程和非工程兩個角度提出了水庫大壩風(fēng)險綜合管理的措施。對于有效提高水庫大壩風(fēng)險管理效果，具有較好的理論意義與實際應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：大壩；風(fēng)險；破壞；后果；管理

我國擁有世界上最多的大壩，截至2013年[1]，大壩數(shù)量已超過9.8萬座，總庫容超過9300億m3。我國傳統(tǒng)的大壩安全管理理念主要偏重于保障大壩本身的安全[2]，然而隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，潛在發(fā)生事故可能造成的生命、經(jīng)濟損失和社會環(huán)境影響越來越為大家所關(guān)注。且與臺風(fēng)和地震等自然災(zāi)害相比，大部分大壩事故的發(fā)生不僅與自然因素有關(guān)，人為因素也是重要一方面。近年來，綜合考慮事故概率和事故后果的風(fēng)險管理理念越來越受到重視。根據(jù)2000年國際大壩委員會（International Commission on Large Dams，簡稱ICOLD）北京會議的定義：風(fēng)險是對生命、健康、財產(chǎn)和環(huán)境負面影響的可能性和嚴重性的度量，是潰壩可能性和產(chǎn)生后果的乘積，即R（風(fēng)險）=P（風(fēng)險概率）×L（風(fēng)險損失）。因此需從事故概率P和風(fēng)險損失L兩個方面進行綜合的風(fēng)險管理。

據(jù)統(tǒng)計，水庫大壩發(fā)生破壞最多的兩種類型為漫頂破壞和結(jié)構(gòu)破壞。而風(fēng)險損失主要取決于工程因素（事故洪水特性）以及下游地區(qū)的社會、經(jīng)濟發(fā)展情況。

一、漫頂破壞風(fēng)險管理

世界上由洪水漫頂造成的失事占大壩失事總數(shù)的三分之一[3]，在我國此比例甚至超過50%，且近年來有所增加[4]。另外，數(shù)量最多的土石壩原則上不允許壩面過水，對度汛的要求更為嚴格。根據(jù)調(diào)洪演算，是否漫頂主要取決于上游來水、泄流建筑物泄流能力以及壩頂高程。考慮到對于某一確定的大壩，其壩頂高程是確定的，因此從上游來水和泄流建筑物管理兩個角度進行分析。

（一）上游來水管理

水庫大壩上游來水的兩個主要參數(shù)為洪量和洪峰流量，其主要取決于流域范圍內(nèi)的降雨和下墊面情況。

（1）提高氣象預(yù)報的準確性

降雨是產(chǎn)生洪水的最主要因素，我國所發(fā)生的漫頂潰壩事故大多由極端氣象條件產(chǎn)生的強降雨所導(dǎo)致。尤其是近年來，隨著人類活動對大氣環(huán)流的影響逐步增多，極端氣象條件明顯增加[5]。因此采取更為科學(xué)的氣象觀測和分析手段、提高氣象預(yù)報的準確性，對于有效預(yù)判洪水，降低大壩漫頂失事概率具有極其重要的意義。

（2）提高洪水過程分析的準確性

在相同洪量的情況下，不同的洪水過程對于大壩造成的防洪風(fēng)險存在很大的差異。當(dāng)前，我國采用皮爾遜Ⅲ型曲線來描述洪水過程線，但是在不同地區(qū)及不同流域，其主要參數(shù)的選取存在很大差異。因此，應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求，結(jié)合氣象預(yù)報情況，對洪水過程進行進一步的分析，以提高其準確性。

（二）泄流建筑物管理

根據(jù)調(diào)洪演算的水量平衡方程，溢洪道和泄洪洞等泄流建筑物的泄流能力是影響洪水位的另一關(guān)鍵因素。對于某一確定的泄流建筑物，其泄流能力主要取決于閘門開啟程度以及上游水位。

（1）確保閘門正常開啟

據(jù)統(tǒng)計，閘門失效無法開啟或者無法全部開啟，是導(dǎo)致水庫洪水位快速升高進而導(dǎo)致漫壩的主要原因之一。因此需對閘門本身以及閘門起閉系統(tǒng)進行有效的維護并定期檢查，確保閘門在泄流期間可以正常開啟。

（2）擬定合適的泄流方案

泄流方案對于能否有效宣泄洪水、保證大壩安全起到關(guān)鍵作用，然而水庫發(fā)電效益及防洪之間的矛盾導(dǎo)致大壩泄流方案的合理確定成為水庫調(diào)度中的一個難點。因此需結(jié)合不同水庫大壩的特點，對此方面開展針對性的研究，以保證泄流建筑物可有效宣泄洪水，并降低對發(fā)電和供水等效益的影響。

二、結(jié)構(gòu)破壞風(fēng)險管理

我國大壩中的約8萬座修建于20世紀50～70年代，特定的歷史原因造成相當(dāng)一部分大壩存在防洪標準低、工程質(zhì)量差和隱患多等問題，導(dǎo)致在1959—1962年和1973—1975年出現(xiàn)兩次潰壩高峰[6]。其中滲流破壞和壩坡失穩(wěn)是大壩結(jié)構(gòu)破壞最為為常見的兩種形式。

（一）控制滲流

滲流問題主要由筑壩材料級配不合格、碾壓質(zhì)量差或者白蟻等動物破壞等原因?qū)е隆Ｒ虼嗽诖髩问┕るA段，應(yīng)做好筑壩材料和施工質(zhì)量控制；在大壩運行階段應(yīng)做好滲流觀測工作，及時清除蟻患，并對出現(xiàn)問題的壩體或者基礎(chǔ)采取灌漿等加固措施，以有效控制滲流。

（二）保證壩坡穩(wěn)定

壩坡失穩(wěn)主要是由滲流破壞、凍融破壞或者浸潤線突然變化所導(dǎo)致。因此應(yīng)運用合適的調(diào)度方案，避免水庫水位在短時間內(nèi)大幅變化。此外，還應(yīng)防止樹木、失控船舶以及大面積浮冰等漂浮物對壩坡的撞擊。

三、風(fēng)險損失管理

風(fēng)險管理在考慮工程本身安全程度的同時，著重考慮大壩潛在事故可能對下游造成的損失，更加全面，更能綜合、定量地反映工程與人、工程與社會的關(guān)系，也是其科學(xué)性所在。某一確定的水庫大壩工程，發(fā)生相同破壞的情況下，造成的損失主要取決于下游社會經(jīng)濟發(fā)展情況、風(fēng)險預(yù)警能力、群眾風(fēng)險意識以及應(yīng)急救援能力等方面，因此需從上述四個方面采取針對性的措施，以有效管理水庫大壩風(fēng)險。

（一）合理規(guī)劃風(fēng)險區(qū)域的社會經(jīng)濟發(fā)展方向和指標

風(fēng)險人口和潛在淹沒區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平是影響水庫大壩風(fēng)險后果的最直接因素[7]。我國當(dāng)前對于大型河流的蓄（滯）洪區(qū)的社會和經(jīng)濟發(fā)展有著較為明確的要求，但對水庫下游潛在淹沒區(qū)則無此方面的規(guī)劃。然而水庫失事造成的損失是巨大的，因此可結(jié)合洪水風(fēng)險圖，對于潛在風(fēng)險嚴重地區(qū)進行合理的社會發(fā)展規(guī)劃，以降低可能造成的事故損失。

（二）提高風(fēng)險預(yù)警能力

風(fēng)險預(yù)警是重要的水庫大壩非工程風(fēng)險管理措施之一，通過提前預(yù)報洪水風(fēng)險，可以有效減少潰壩洪水災(zāi)害損失。Nieland 通過對澳大利亞遭受洪災(zāi)損失地區(qū)的調(diào)查，確定洪水預(yù)警系統(tǒng)對減少人口、經(jīng)濟損失具有明顯效果[8]。2004年春節(jié)期間，新疆八一水庫大壩潰決，但因管理人員提前發(fā)現(xiàn)險情及時通知下游轉(zhuǎn)移了1.38萬人，最終沒有造成人員死亡。因此，提高風(fēng)險預(yù)警能力對于及時組織潰壩撤離、有效降低風(fēng)險后果具有極其重要的意義[9]。

（三）提高群眾風(fēng)險意識

隨著我國基礎(chǔ)教育的普及和高等教育的逐步提升，人民群眾的知識水平得到了有效提高。與此同時，隨著社會、經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展，人民群眾接受信息的渠道也更為暢通和多元化。因此應(yīng)充分利用上述有利條件，做好科學(xué)的水庫大壩風(fēng)險普及工作，提高群眾風(fēng)險意識，從被動到主動進行水庫大壩風(fēng)險后果管理[10]。

（四）構(gòu)建科學(xué)的救援體系

隨著我國綜合實力的不斷增強，搶險救援能力得到了巨大的提升。2008年6月，廣東從化市魚洞水庫壩體出現(xiàn)裂縫，市政府緊急疏散了下游8000民眾的同時，拆除出險壩段進行泄洪，將水位降低到安全高度，險情得以緩解。2018年7月19日，內(nèi)蒙古增隆昌水庫副壩決口。政府及時開展搶險救援，最終事故未造成人員傷亡。此外，救援體系的合適與否很大程度上決定著救援能力的發(fā)揮[11]。應(yīng)急管理部的成立，將極大有利于更為科學(xué)救援管理體系的建設(shè)，對于我國水庫大壩風(fēng)險后果管理也是一大利好。

四、結(jié)語

水庫大壩在發(fā)揮重大社會、經(jīng)濟效益的同時，其潛在發(fā)生的事故給人民群眾生命財產(chǎn)安全也帶來了風(fēng)險。本文結(jié)合水庫大壩的主要破壞類型，分析了防止漫頂破壞和結(jié)構(gòu)破壞的工程管理措施；從下游社會經(jīng)濟發(fā)展情況、風(fēng)險預(yù)警能力、群眾風(fēng)險意識以及應(yīng)急救援能力四個方面提出了降低風(fēng)險后果的非工程管理措施。對于有效降低水庫大壩風(fēng)險水平，提高風(fēng)險管理效果具有較好的理論和現(xiàn)實意義。

作者簡介：

姓名崔小燕1977年3月，女，山西運城河津；單位名稱：河津市水利局，研究方向：水利水電工程管理。