新时期我国水库大坝安全管理若千思考

2020-08-13谭界雄李星杨光何向相

水利水电快报 2020年1期

谭界雄李星杨光何向相

摘要：水库大坝是我国重要的基础设施，在社会经济发展中发挥着不可替代的作用。大坝安全关系到社会公共安全，加强水库大坝安全管理，保障大坝安全运行意义重大。新时期我国治水思路与国内外环境发生变化，科技进步革新时刻推动管理向更高效、更先进的方向提升。深度剖析了我国大坝安全现状及大坝安全管理体系，从工程实践的角度分析目前大坝安全管理面临的挑战，并结合多年服务大坝安全管理单位的经验提出几点思考和建议，以期为加强我国大坝安全管理提供参考。

关键词：水库大坝;大坝安全;新时期;水库管理;病险水库

中图法分类号：TV698 文献标志码：A DOI：10.15974/i.cnki.slsdkb.2020.01.010

文章编号：1006-0081（2020）01-0055-07

1 我国大坝安全现状

1.1 大坝统计

水库是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施，是江河防洪体系不可替代的重要组成部分[1]，为国家经济社会建设发挥了巨大作用。新中国成立以来，我国水库大坝建设先后经历了恢复与组建（1949～1957年）、曲折发展（1958～1976年）、稳定前进（1977～1990年）和快速发展（1991～至今）4个阶段。据2017年全国水利发展统计公报，我国现有水库98795座，水库总库容约9035亿m³，其中大型水库732座，中型水库3934座，小型水库94129座。我国现有水电站46758座，规模以上水电站中，大、中、小型水电站数量分别为142，477座和21571座[2]。

当前，我国筑坝技术处于世界领先水平，已建的三峡大坝（高181m）、锦屏一级混凝土双曲拱坝（高305m）、水布垭混凝土面板堆石坝（高233m）和龙滩碾压混凝土重力坝（高216m）均代表了当今世界筑坝技术最高水平。国际大坝委员会规定，坝高大于15m或者坝高5～15m但库容大于300万m³的坝为大坝。据此定义，我国共有大坝40183座，不同坝型占比如图1（a）所示。从坝型分布规律来说，我国大坝坝型以土坝为主，占比达81.77%，堆石坝占2.2%，混凝土坝占5.02%，砌石坝占10.47%，其他坝型占比为0.54%[3]。从坝高分布规律来说，我国30m以下大坝33698座，占比达83.9%;3060m之间的大坝有5643座，占比为14.0%;200m以上高坝有20座，占全世界高坝的21.6%，如图1（b）所示。

总体而言，我国大坝具有总数多、分布广、空间差异大、土石坝占比大、坝型种类多、高坝特高坝数量多的特点，因此大坝安全管理任务繁重。

1.2 大坝安全现状

大坝安全关乎社会公共安全，近年来国家政府和各级大坝主管单位高度重视大坝安全问题，通过全面落实大坝安全责任制、集中开展水库大坝除险加固、加强监督检查等一系列举措，使我国大坝安全态势得到明显改善，但水库大坝安全隐患依然存在。

（1）高坝大库运行安全状况总体良好。目前，我国已建大型水库有700余座，200m以上高坝20座，由于运行管养经费相对充足、管理程序较规范、专业技术力量配备较高，我国高坝大库总体运行状况良好，除1975年板桥和石漫滩大型水库发生溃决，近40a来我国再未出现高坝大库溃决事件。

（2）病险水库除险加固成效显著。我国水库大多兴建于20世纪50～70年代，占已建水库的81.8%[4]。然而受經济、技术等历史因素的影响，大部分坝先天存在防洪标准低、工程质量差和安全隐患多等问题。加之管理体制不顺，专业队伍素质不高，经费不足，水库病险率曾一度高达44%。1998年以来，我国加大投人，对病险水库进行了多轮除险加固，水库病险率下降明显。

（3）小型水库安全问题依旧突出。我国小型水库有94129座，约占水库总数的95%。尽管一部分水库通过除险加固基本消除了病险问题，但至2016年仍有超过1万座小型病险水库被纳入除险加固规划。表1给出了某省542座小型水库的抽样分析结果，其病害问题包括防洪能力不足、渗漏问题突出、结构稳定性不足、金属结构失修等。小型水库安全问题仍是我国水库大坝安全管理的难点和薄弱环节。

（4）水库出险甚至溃坝事故时有发生。自1954年以来，我国溃坝总数达3533座[5]，溃坝集中在20世纪80年代前，尤其是1971～1980年间全国共溃坝2038座。改革开放以来，随着水库管理工作的逐步规范，溃坝数明显减少，目前我国已进入低溃坝率国家行列。然而，近几年仍有水库出险及溃坝事件发生，且多以小型水库为主，如2018年湖北黄石东方山水库渗漏事故，2013年山西洪洞曲亭水库、新疆联丰水库、黑龙江星火水库溃坝事故，2018年新疆哈密射月沟水库溃坝事故。

2 我国水库大坝安全管理体系

2.1 管理主体

我国大坝按照主管部门的不同主要分为水库大坝和水电站大坝。

水库大坝以防洪、灌溉为主，由国务院水行政主管部门会同国务院有关主管部门对全国的水库大坝安全实施监督，县级以上地方人民政府水行政主管部门会同有关主管部门对本行政区域内的大坝安全实施监督。各级人民政府及其水库主管部门对其所管辖大坝的安全实行行政领导负责制，各级水利、能源、建设、交通、农业等有关部门是其所管辖大坝的主管部门。

水电站大坝以发电为主，电力企业是水电站大坝运行安全的责任主体。国家能源局负责大坝运行安全综合监督管理，其派出机构具体负责本辖区大坝运行安全监督管理，国家能源局大坝安全监察中心负责大坝运行安全技术监督管理服务。

2.2 法规标准

我国于1991年颁布了（（水库大坝安全管理条例》，之后又先后颁布了《水库大坝安全鉴定办法》《小型水库安全管理办法》《水库大坝安全评价导则》等一系列相关法律法规和技术标准，现行法律9部、行政法规8项、部门规章14项、相关技术标准36项（见图2），已经形成了以《水法》《防洪法》为基础，以《水库大坝安全管理条例》为核心，法律法规相对完善、部门规章配套、技术标准支撑、符合国情的大坝安全法规与技术标准体系。

2.3 管理实践

近30 a来，通过全面加强水库大坝安全管理，落实大坝安全责任，建立完善水库大坝安全管理法规与技术标准体系，开展病险水库除险加固建设，建立运行管理督查制度，大力推进水库管理体制改革，加强大坝安全应急管理，我国大坝安全状况和管理水平显著提高。

（1）落实责任，推进改革。各级水库大坝管理单位在不断完善管理制度标准体系的同时，落实大坝安全责任制，按要求对水库大坝进行注册登记及对水库进行确权划界，并建立水利工程管理考核制度，实施水管单位年度自检、主管部门年度考核。同时，推进管理体制改革，不断完善长效运行机制。

（2）开展大规模除险加固。水利部将病险水库除险加固作为工作的重点，不断加大资金投人，全面开展除险加固工作，基本消除了5万余座病险水库的安全隐患，保障大坝及下游人民群众的安全，提高了水库防洪及水资源调控能力。

（3）加强监督检查。加强水利行业强监管需建立务实高效管用的监管体系和责任追究机制，根据运行管理问题的数量与类别，明确整改措施、整改时限、整改责任单位和责任人等。同时，建设水利市场信用体系，加快信用信息平台建设步伐，加大对严重失信行为的曝光力度，建立诚信红黑名单制度和守信激励、失信惩戒机制。

（4）大坝安全日常与应急管理。各级水库管理单位对水库进行日常维修养护管理，定期进行大坝安全检查，安装相关安全监测设施，并制定科学水库调度方案，确保水库大坝安全和效益最优。同时，逐库落实水库大坝安全管理应急预案的编制，提高应急预案针对性、有效性和可操作性。

3 中外水库大坝安全管理特点对比

经过多年的发展，我国在大坝安全管理方面已形成了安全建设和管理体系，初步建立了长效运行机制，病险水库数量逐步减少，工程安全状况显著改善，信息化、智能化等先进技术应用程度不断提高。整体而言，我国已由大规模筑坝转人水库大坝运营与管理阶段。

美国、澳大利亚等国家水电建设起步早，在大坝安全管理方面的研究与实践时间相对较长。以美国为例，在20世纪30年代美国国内建坝已基本完成，之后进人大坝管理时代，先后经历了初期（1929～1970年）、发展（1970～1986年）和法制化、科学化管理（1986-至今）等几个阶段。

考虑到中西方文化差异以及实际国情，我国大坝安全管理与西方国家有所差异，与此同时，其他国家在大坝安全管理方面的实践经验对我国大坝安全管理有一定的借鉴意义。各国大坝安全管理体系对照见表2。

（1）大坝安全监管方面。国外大坝安全管理体系中，通常由业主进行大坝日常运行维护以及安全检查、检测等，并定期向管理机构提交大坝安全报告。因所拥有的水库能产生效益，所以业主可充分发挥经营管理自主权，更好地管理水库。政府则负责制定法律法规，设置监管机构，对大坝业主实施监督。

我国政府部门和企业之间对大坝安全监管职责存在界定不清晰的现象。我国小型水库占比约95%，大多位于农村或偏远山区，这些小型水库基本上归国家或农村集体所有，其中小（1）型水库多属国家所有，小（2）型水库大部分属农村集体所有。然而由于小型水库数量多、归属权复杂且部分位于偏远地区，监管存在落实不到位的情况。

（2）法律法规体系建设方面。国外从法律上规定了业主对大坝安全负责，形成了相对完备的法律体系，详细规定设计、施工、运行各个阶段的管理内容。如美国颁布的《水资源开发法案》中的“国家大坝安全计划（NDSP）”将分散的管理机构和部门纳人完整的管理体系，并明确了具体分工，有计划、分步骤实施大坝安全管理的行政措施和技术方案。

我国《水库大坝安全管理条例》作为大坝安全管理重要的法律文件，明确了大坝安全的主管部門及其责任和权限。然而，经过多年的发展，条例很多地方已经不适应当前形势需求，如法律环境、水库大坝功能和水库管理范围也发生了很大变化，此外水库大坝应急管理、降等报废、年度报告等新的制度推行仍需要法规依据。

（3）风险管理与应急预案方面。欧美国家的法律法规和大坝安全管理机构，明确要求大坝业主和管理部门必须制定简洁明了的应急行动方案，规定各级政府、业主、管理人员、军队、消防、警察等人员的责任，保证在紧急时刻能及时调动和联络相关部门及人员。同时必须针对紧急行动方案进行演练、检查、修订和修改，保证方案随时都处于可操作的状态。

我国颁布的《水库防洪应急预案编制导则》《洪水风险图编导则》《国家突发公共事件总体应急预案》《水库大坝安全管理应急预案编制导则》等对大坝管理单位制定水库应急调度方案、工程应急抢险计划、溃坝应急逃生方案、预警和预报、人员转移的应急措施等有明确要求，但对于突发紧急事件的识别、判断及事件影响评估多为定性描述，尚难以指导实际操作。此外，需对溃坝洪水与淹没分析进行进一步研究，同时应结合应急预案加强对公众的宣传、培训与演练[6]。

4 对我国大坝安全管理的几点思考

2018年10月，水利部部长鄂竟平在中国水利水电科学研究院参加“现代治水与科技创新高端论坛”上明确指出：我国治水工作重心转变为“水利工程补短板、水利行业强监管”，意味着大坝安全成为我国当前以及未来一段时间的水利工作重点。与此同时，我国数量众多的水库大坝面临着“老龄化”“四高一深”（高地震烈度、高海拔、高寒、高陡边坡、深厚覆盖层）“安全态势感知不足”“安全监管缺位”等环境、技术、保障问题，大坝安全管理工作任重道远。由此提出以下几点思考。

（1）树立全生命周期安全理念，构建大坝安全文化。水库大坝全生命周期包括规划决策、勘察设计、施工建设、运行、退役多个阶段，在此过程中面临着对自然认知不足、工程质量隐患、自然环境影响及人为因素等风险。大坝安全文化是关于大坝的安全理念、安全意识以及在其指导下的各项行为的总称，主要包括安全观念、行为安全、系统安全、技术安全等。大坝安全文化应贯穿于大坝全生命周期，对参与大坝安全管理的决策层、管理层和个人应有相应的要求：①对决策层的要求。政府须加强对大坝安全督查力度，拥有足够的人力、资金和权力等履行其义务，创造有利于大坝安全的工作环境，让大坝安全理念深入人心。②对管理层的要求。水库大坝管理部门须进行职责界定，对大坝安全文化进行评估、比较，对人员定期进行大坝安全文化培训，制定相应的奖励与惩罚制度，并与国外大坝安全管理进行对标，识别薄弱环节并提出改进建议。③对个人的要求。对于每一个参与大坝安全管理的个体而言，安全文化是责任心，一切活动都要围绕维护大坝安全。因此，设计者、建设者、运行者等须严谨认真，要有敢于质疑的工作态度，注重沟通交流。

（2）建立大坝安全经验反馈机制，减少安全事故发生。我国目前大坝安全管理主要依据其工程规模，采用水利主管部门分级管理模式，这样的分区域、分级管理存在着信息条目较少，相互之间难以共享的缺陷。此外，在水库大坝运行管理过程中出现问题时，很多时候运行管理人员隐瞒不报，容易造成严重后果。经验反馈是指对水库大坝的安全事件、质量问题和良好实践等信息进行收集、筛选、评价、分析、处理和分发，总结推广良好实践经验，防止类似事件和问题重复发生。在水库大坝运行管理过程中，鼓励运行管理人员发现异常情况及时报告上级主管部门，并根据监测指标初步分析异常事件原因，主动上报异常情况且说明原因的可免处罚。管理部门根据异常事件报告进行分析和评价，并根据现有资料分析原因，评价水库大坝安全状态，对异常时间进行分级，确定下一步采取的行动。在异常事件处理后，对外发布异常事件的分析报告，发现安全管理的缺陷，改进技术手段和管理措施，修改或完善法律法规。

（3）提高大坝风险管理水平，由事后管理变为主动预防。大坝风险管理是一种以风险控制为核心，以事前、主动预防为特征的全过程动态管理，主要包括风险识别、风险评估和风险处置等几部分，是更加科学合理的现代大坝安全管理模式。目前，应急预案、大坝安全年度报告、降等报废等风险管理技术和工具已经得到初步应用，然而受各种不确定性影响，大坝风险评估和风险管理技术以基于专家经验的定性和半定量方法为主，通过定量计算溃坝后果难度较大，大坝风险标准未形成共识，因此需进一步开展溃坝风险预警与应急响应信息系统[11]以及水库报废决策方法和生态修复技术的研究。

（4）健全大坝安全管理法规、标准，以适应时代的需求。《水库大坝安全管理条例》是我国大坝安全管理重要的法律文件，然而该条例缺乏对库区管理体制、管理单位职责等制度的规定，水库管理体制及法律环境发生变化使条例不能适应当前大坝管理的业务需求。此外，坝高小于15m的小（二）型以下水库没有相应的安全评价标准可循，大坝安全评价缺乏第三方监督检查及评价机制。因此，大坝安全管理法律法规须在现有的基础上进一步完善。

（5）建立流域（区域）安全管理模式，优化资源配置。我国绝大多数水库大坝管理单位存在财政困难、人不敷出的问题，面对辖区内中小水库工程老化、病险隐患较多的现状，其日常维护、维修等存在困难。对于中小型水库，专业技术人员、专职管理人员甚至基础管理设施的缺乏困扰很多大坝主管单位。作为水库业主，既要保证资产增值又要确保水库大坝安全，单个水库管理模式下，中小型水库很难为业主提供资产保值增值的条件，可以适当借鉴诸如国电大渡河公司、雅砻江公司、清江公司等流域开发公司对流域内水电站进行集群化管理的做法，按流域、区域划分水库群，由专业管理公司实行水库群运营管理，既可带来一定经济效益，又能促进大坝安全管理正常开展。

（6）加大大坝安全创新技术应用，全面提升感知、处置能力。我国病险水库数量大、坝型多、病险隐患复杂，在工程规划、设计、建设阶段，要充分利用包括三维地质勘测可视化、高坝体型设计优化、三维协同设计、深厚覆盖层渗流控制、筑坝新材料、防震抗震等先进筑坝技术成果，确保筑坝过程安全可靠。在大坝运行阶段，着重关注大坝安全诊断、除险加固与维护相关技术的应用，主要包括大坝水下检测[12]、渗漏探测、混凝土结构无损探伤、大坝防护材料等新技术、新成果，使“隐患查得到、病害治得了”。此外，有必要结合当前主流的BIM、物联网、云计算、大数据、边缘计算、区块链等信息技术，融合水利专业知识、算法等，开展“智慧大坝”研究与应用，建立大坝全生命期资产管理，依托流域（区域）大坝安全主管单位建立流域（区域）大坝安全态势感知中心，实现流域（区域）中心的信息数据互联互通。

（7）推进小型水库安全鉴定工作，建立病险水库除险加固后评估机制。我国大坝数量位居世界第一，且95%以上为小型水库，坝型以土坝为主。受经济、技术等历史因素的影响，加上对大坝管理不到位，大部分水库病险问题较为严重，且溃坝比例相对较高，应进一步推进小型水库安全鉴定工作，并对加固后水库安全状态进行评估。①加强小型水库安全鉴定，建立第三方的监督检查及评价机制，强化安全鉴定成果核查，对存在安全问题的大坝进一步分加固运用、降等运用和报废改造等类别。②落实病险水库除险加固责任制，明确责任，在病险水库加固完成后，委托第三方對水库安全状态进行评估，评估合格方可进行竣工验收。③对于已达或接近设计寿命、功能效益缺失、经加固后仍风险极大、环保督查明令退出的水库、水电站大坝，需专门开展退出机制、退出方案等方面的研究。

（8）重视环境、生态安全管理，走可持续发展道路。受人类活动和全球气候变化影响，水资源短缺、水生态损害、水环境污染等一系列问题逐渐凸显。习近平总书记视察长江和黄河时提出“生态优先、绿色发展”和加强生态环境保护的理念，表示要在坚持生态环境保护的前提下，推动流域生态保护和高质量发展。因此，要确立“人水和谐”的理念，加强环境、生态安全管理，使水库安全管理工作更加尊重自然规律，降低水库安全风险。①加强流域层面水库群生态调度及生态流量确定方法研究，保障河湖基本生态用水，改善梯级开发运行对重要水生生物和水生态环境的影响。②全面梳理现行生态安全制度，建立较为完善的生态安全监管体系、生态安全法律体系、生态安全应急救援体系和生态安全预警机制、生态安全趋势的预测机制以及保障生态安全的组织机制。5结语

经过几十年的发展，我国水利事业取得巨大成就，水库大坝安全保障体系不断加强，安全状况明显改善，但新时期对大坝安全的要求越来越高，面临的挑战更为艰巨。因此，一方面需要深入研究大坝安全性态演化规律，加大安全创新技术应用，并通过工程手段加强病险水库加固、灾害防治和预警等工程建设，提高大坝自身的安全性;另一方面要健全完善法规、技术标准体系，提升大坝风险管理水平，树立全生命周期安全理念，建立大坝安全经验反馈机制，重视环境、生态安全，确保水库大坝安全运行。

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