周妍妍

(北票市五間房水利服務(wù)站，遼寧 北票 122100)

近年來，隨著全球氣溫的升高以及極端氣候發(fā)生頻率的增加，局部地區(qū)出現(xiàn)暴雨的概率不斷增大，中小型水庫安全管理和風(fēng)險問題逐漸引起社會各界的重點關(guān)注。調(diào)查顯示，我國已建各類水庫大壩9.8萬座，其中小型水庫占比達(dá)到95.94%。受當(dāng)時施工技術(shù)、工程投資、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等條件限制，長期運行和加上維修管理不善，水庫潰壩事件、安全事故、水質(zhì)污染及蓄水不足等問題頻發(fā)，尤其是中小型水庫發(fā)生潰壩事件已屢見不鮮[1-3]。例如，桎木水庫、八一水庫、后溝水庫等都曾發(fā)生潰壩；此外，水質(zhì)污染和水庫蓄水不足事件也經(jīng)常發(fā)生。為確保水庫的安全運行必須加強風(fēng)險管控，水利部于2010年正式頒布了小型水庫管理辦法，該規(guī)范性文件填補了相關(guān)領(lǐng)域的空白，充分體現(xiàn)了對水庫安全管理和法規(guī)制度體系建設(shè)的重視。小型水庫基層管理者承擔(dān)著預(yù)防水庫風(fēng)險、管理好日常事務(wù)的重要責(zé)任。本文結(jié)合最新技術(shù)規(guī)范和工程實踐經(jīng)驗，系統(tǒng)分析了小型水庫現(xiàn)存的各類風(fēng)險因素，在此基礎(chǔ)上提出應(yīng)對風(fēng)險管理的對策，以期為確保水庫安全穩(wěn)定的運行以及完善管理體系提供參考[4-6]。

1 水資源風(fēng)險管理

中小型水庫的調(diào)蓄能力和興利庫容非常有限，但對局部區(qū)域生態(tài)環(huán)境、生活用水和農(nóng)田灌溉等發(fā)揮著重要的作用，枯水年甚至可以用于應(yīng)急供水水源。實踐表明，自然降雨是大多數(shù)小型水庫的供水來源，各類風(fēng)險因素均可在一定程度上影響其水資源管理。鑒于年內(nèi)降雨量分配不均的情況，為了保證非汛期水源的正常供給，必須在汛期蓄上充足的水源。然而，大部分水庫存在不同程度的潰壩風(fēng)險，對此相關(guān)文件規(guī)定了蓄水水位，較高的蓄水位勢必會增大防汛風(fēng)險，尤其是對于防汛設(shè)施不完備的小型病險水庫[7]。

結(jié)合相關(guān)資料和實踐經(jīng)驗，小型水庫水資源風(fēng)險管理主要包括水費定價與收取、水資源優(yōu)化配置、蓄水水位控制等方面，應(yīng)堅持因時而異、因地制宜和遵守法律的原則，制定有效的響應(yīng)對策，具體如下：

(1) 水費定價與收取。水資源的短缺性、有限性在一定程度上決定了其社會價值和資源價值，水庫水資源價值及使用效率與水費的定價密切相關(guān)。合理的水價有利于轉(zhuǎn)變粗放的農(nóng)田灌溉模式，能夠促進(jìn)水資源的高效利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。水費收取作為基層小水庫最關(guān)鍵、最復(fù)雜的環(huán)節(jié)，用水單位或個人通常認(rèn)為他們本就該使用水庫的水資源，對此收費不合理，即使長期按很低的水費或土地面積收費也很難收取。因此，必須制定可行的制度和完善的保障體系。

(2) 水資源優(yōu)化配置。不合理的水資源分配會造成需水矛盾、用水緊張的問題，有限的水庫庫容無法滿足無限的用水需求，所以必須考慮重要程度合理分配水源。針對小型水庫，應(yīng)按照水庫周邊生態(tài)用水、下游居民生活用水和農(nóng)田灌溉用水的原則科學(xué)調(diào)配水源。實際上，農(nóng)田灌溉仍然為小型水庫供水的主要對象，這也是實現(xiàn)水庫功能的重要內(nèi)容。通過調(diào)查各部分的需水量和下游水資源總需求量，為定量分配水資源及不同水文年水資源利用提供數(shù)據(jù)支撐。

(3) 蓄水水位控制。水庫水位由設(shè)計洪水位、汛限水位和正常蓄水位構(gòu)成，汛限水位與正常蓄水位之間存在一定的水位差，通常要泄放高于正常蓄水位的庫容。水庫管理通常會面臨兩種極端的現(xiàn)象，即枯水年汛期未蓄上足夠的水源致使非汛期水資源嚴(yán)重短缺，無法滿足生活用水和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求；導(dǎo)致汛期未蓄上超出正常蓄水位的水源而造成不必要的水資源浪費，豐水年非汛期甚至還會出現(xiàn)水資源短缺的情況。為了滿足水資源需求及確保水庫安全穩(wěn)定運行，必須結(jié)合實際情況設(shè)定彈性的蓄水水位調(diào)控區(qū)間。首先，必須配置專人負(fù)責(zé)水庫下游需水量預(yù)測、區(qū)域氣象預(yù)報信息的收集和庫區(qū)水文氣象監(jiān)測等工作；其次，嚴(yán)格檢查水庫運行狀況，及時安排資金加固整治病險水庫，通過實施除險加固工程保證水庫結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定；最后，準(zhǔn)確測量、科學(xué)計算水下地形和水庫實際有效庫容，生成水庫庫容與動態(tài)水位實時關(guān)系曲線。此外，為了實現(xiàn)蓄水較多、風(fēng)險可控、最大程度地發(fā)揮水庫蓄水潛力等目標(biāo)，需利用現(xiàn)代化信息技術(shù)搭建汛期水位動態(tài)調(diào)控系統(tǒng)。

總體而言，中小型水庫作為重要的生產(chǎn)生活、農(nóng)業(yè)灌溉水源地，水資源按需供給和定量配置已貫徹落實，但還未從根本上解決水費計收與水價制定的問題。

2 水質(zhì)風(fēng)險管理

小型水庫大部分建于植被覆蓋較好的丘陵地區(qū)，水庫水質(zhì)較好，適于旅游觀光以及水產(chǎn)養(yǎng)殖。近年來，隨著餐飲業(yè)和旅游業(yè)的快速發(fā)展，生活垃圾、污水被越來越多的排入水庫，水環(huán)境不斷受到污染，加之庫區(qū)水流靜止不動，水系統(tǒng)自凈能力差，水污染治理成本和難度較高，這進(jìn)一步加大了水質(zhì)風(fēng)險管理難度。為降低水庫水質(zhì)風(fēng)險及保證庫區(qū)水質(zhì)良好，提出以下水質(zhì)風(fēng)險管理對策：

(1) 采取植樹種草和水土保持措施加強水庫積雨區(qū)內(nèi)的管理，利用鋼絲網(wǎng)使得水庫庫岸與游客或居民隔離，每年定期勘察水庫積雨區(qū)，及時掌握需要種植的植被和加強養(yǎng)護(hù)的范圍。

(2) 定期組織人力物力清理庫面漂浮物，始終保持干凈的水庫環(huán)境。此外，要定期監(jiān)測水庫水質(zhì)，對水庫不同深度、不同位置取樣，并送專業(yè)監(jiān)測機構(gòu)分析，及時了解水質(zhì)狀況及其變化趨勢。

(3) 嚴(yán)格控制生活污水的排放，對排入水庫的污廢水要實施全面的排查，建議修建專用管道集中向外排放污水。對修建于庫區(qū)范圍內(nèi)或水源保護(hù)區(qū)的餐館、酒店、賓館等場所，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r實施搬遷或關(guān)閉。

(4) 水產(chǎn)養(yǎng)殖要適度。由于具有水源干凈、數(shù)量龐大的特點，小型水庫提供了得天獨厚的淡水養(yǎng)殖條件，而過度的水產(chǎn)養(yǎng)殖也會帶來相應(yīng)的污染。水深和靜水條件決定了庫區(qū)水中含氧量較低，過多的放養(yǎng)魚類會導(dǎo)致缺氧死亡，從而造成水質(zhì)污染。所以，要盡量減少飼料的投放以及適度的控制魚類投放數(shù)量[8]。

將水質(zhì)安全管理作為水庫的管理重點，嚴(yán)格控制固體垃圾、生活廢水等進(jìn)入水庫，嚴(yán)格控制肥料和飼料水產(chǎn)養(yǎng)殖，最大程度地保持庫區(qū)自然清潔和水質(zhì)良好[9]。

3 潰壩風(fēng)險管理

長期以來，潰壩風(fēng)險作為小型水庫安全管理的重點備受關(guān)注，管理者承擔(dān)著降低安全風(fēng)險的重要責(zé)任。我國約96%的水庫屬于中小型水庫，其分布范圍廣、工程數(shù)量多，且1950—1970年為這些水庫的集中興建期，受歷史條件、社會經(jīng)濟(jì)、施工技術(shù)、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等限制，許多水庫病險嚴(yán)重，水庫大壩長期面臨著重大安全隱患。調(diào)查顯示，1966—2018年我國發(fā)生潰壩事件的各類水庫有3500余座，其中小型水庫占總數(shù)的96.4%。通過分析潰壩統(tǒng)計資料發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致小型水庫發(fā)生潰壩的原因有洪水漫頂、壩內(nèi)埋管、滑坡、裂縫、滲漏、管理不當(dāng)?shù)纫蛩?，如?。

表1 潰壩原因分析

總體而言，可以將造成潰壩的原因可歸結(jié)為內(nèi)因、外因兩類，其中內(nèi)因是指防洪標(biāo)準(zhǔn)低、建筑物老化、工程質(zhì)量差等內(nèi)在因素，外因是指人為操作失誤、生物破壞、地震、滑坡、洪水等外部因素?，F(xiàn)階段，主要有4種失效鏈可能會引起小型水庫潰壩，從結(jié)果到原因的潰壩路徑：其一，大壩潰決→人工搶修失效→漫頂或淘刷壩體→壩頂高程不足→逼高上游水位→閘門故障→洪水。其二，大壩潰決→人工搶險失效→壩下暗管接觸沖刷破壞→洪水。其三，大壩潰決→人工搶修失效→非汛期壩基或壩體集中滲流。其四，大壩潰決→人工搶修失效→漫頂→壩體高程降低→壩體滑動→壩體縱向裂縫→地震。針對具體的水庫工程的潰壩失效鏈和潰壩原因，應(yīng)考慮水庫管理人員多年實踐經(jīng)驗和專家現(xiàn)場查勘、調(diào)查結(jié)果，經(jīng)充分論證，合理確定潰壩過程。

4 實例分析

本文以周家營水庫為例，簡要說明水庫面臨的風(fēng)險問題及其管理對策。周家營水庫位于北票市婁家店鄉(xiāng)七家子村，建于大凌河三級支流七家子河上，是一座兼具防洪、灌溉、養(yǎng)魚、旅游等功能的小型水庫。該水庫于1975修建，1976年年末建成并投入使用，水庫設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按30 a一遇設(shè)計、300 a一遇校核，屬于小(1)型水庫。

(1) 潰壩風(fēng)險管理。首先，安排專人負(fù)責(zé)水庫的日常管理，并制定規(guī)范化觀測制度，如觀測沉降、放水量、降雨量和水位等。其次，完善水庫安全巡查制度，巡查對象為灌溉渠道、照明設(shè)備、通信與觀測設(shè)施、輸水涵管、啟閉設(shè)備、溢洪道閘門、大壩及附屬設(shè)施等關(guān)鍵部位，按非汛期每3 d 和汛期每天的頻次巡查，制定年度檢查巡視制度，遇特大臺風(fēng)時還要對周邊情況、水庫大壩按每小時兩班輪流制實行特別檢查。

(2) 防汛搶險。水位下降速度較快或水位較高時水庫結(jié)構(gòu)易發(fā)生坍塌、滑坡、滲漏等險情，為有效防止險情的進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致潰壩必須采取緊急措施。周家營水庫防汛搶險應(yīng)急預(yù)案必須在每年3月底之前編制完成，并貫徹落實安全檢查制度。此外，要全面掌握水庫的運行情況，通過深入檢查發(fā)現(xiàn)存在的問題并及時處理，對現(xiàn)狀無法處理的要制定切實可行的度汛措施。汛期工程出現(xiàn)意外情況時，要加強監(jiān)視并向上級單位及時匯報，為制定解決方案爭取時間。

(3) 水庫除險加固。周家營水庫建于1975年，為確保其安全運行于2011年進(jìn)行了除險加固，這大大降低了潰壩風(fēng)險概率。近年來，針對水庫大壩安全隱患和薄弱環(huán)節(jié)，相關(guān)部門正逐項清除和排查。

(4) 加快安全信息與監(jiān)測平臺建設(shè)。結(jié)合小型水庫實際情況建立了閘門、大壩、雨水情自動監(jiān)測一體化系統(tǒng)，為管理者及時了解大壩工作狀態(tài)、實時掌握雨水信息等提供支撐。在風(fēng)險可控的基礎(chǔ)上，對洪水調(diào)度實行錯峰消峰，以最大程度的利用洪水資源和減輕下游洪水內(nèi)澇，減少潰壩發(fā)生概率[10]。

(5) 制定行之有效的應(yīng)急預(yù)案。遇極端天氣或發(fā)生險情時，為確保大壩潰壩風(fēng)險降至最低啟動行之有效的應(yīng)急響應(yīng)措施和應(yīng)急預(yù)案。

5 結(jié) 論

近年來，長期安全穩(wěn)定運行的小型水庫，對生態(tài)環(huán)境、水產(chǎn)養(yǎng)殖、人畜飲水、鄉(xiāng)村防洪和農(nóng)業(yè)灌溉等發(fā)揮著重要作用，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)與社會效益。隨著相關(guān)制度的不斷完善，極端天氣、潰壩事件和水庫安全隱患等越來越引起人們的關(guān)注，為降低水庫潰壩風(fēng)險、減少水質(zhì)污染風(fēng)險以及最大限度的平衡用水矛盾與水庫蓄水，必須制定科學(xué)合理的響應(yīng)對策，切實提升水庫風(fēng)險管理能力。