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水库大坝管理体系构建思考

  • 作者: 宋学东
  • 时间: 2016-01-29 18:41:56
  • 来源: 公司运行管理部
  • 点击率: 11283
  截至2016年1月底,新华水力发电有限公司共有水电站44座,供水水库1座,除引水式水电站和部分水库大坝产权属于别的单位外,公司共管理水库大坝19座。如何经济合理地管好这些库坝是值得认真思考的问题。本文按事故类型列举了国内外部分库坝事故案例,就库坝管理体系业务范围、国内库坝管理模式现状,公司库坝管理体系设置与职责分工以及经费来源等方面提出设想,供大家参考。
  1.国内外水库大坝事故案例
  1.1河南板桥水库溃坝
 
  板桥水库为粘土心墙坝,库容5.08亿m3,最大坝高21.5m。1975年8月溃坝。
  失事原因:强降雨导致库水位上涨,泄洪闸门不能打开泄洪,洪水漫顶导致大坝溃决。
  损失情况:2.6万人死亡(官方统计),超过1000万人受灾。
  1.2瑞士Palagnedra大坝漫顶
 
  瑞士Palagnedra大坝在1978年由于树木等漂浮物堵塞溢洪道导致大坝漫顶,下游坝肩部位遭到严重冲刷。
  1.3  1971年美国圣费尔南多地震导致土石坝破坏
 
  1.4美国洛杉矶的圣弗朗西斯( St Francis) 重力坝失事
  坝肩失稳造成失事。失事前:
 
失事后:
  该坝坝高62. 5 m, 1928 年5 月竣工, 库容0. 47 亿m3 ,在蓄水初期沿坝体、断层和坝肩就开始发生渗漏。由于砾岩中含有可溶性矿物, 岩石吸水软化,受水流冲刷该部位出现缺口导致右侧坝体失去支撑。在水压力的作用下, 古滑坡体复活, 岩体沿页岩层面楔入坝体左侧基础并将坝体抬高, 最终洪水将重达万吨的混凝土块卷走, 造成450 多人死亡。
  1.5美国提堂(Teton)坝渗流破坏
  该坝建成于1975年,最大坝高126m,坝体防渗采用由粉砂土填筑的宽心墙,1976年6月5日发生溃坝。大坝失事时,水库内超过3亿m3的库水大约在5小时内被排空。
 
 
 
  1.6意大利瓦伊昂(Vajont)近坝库岸滑坡
  建于1956年,混凝土双曲拱坝,最大坝高262m,总库容1.69亿立方米,1963年10月9日发生大滑坡引起库水涌浪,最大浪高250m,漫顶浪高150m,滑坡带来的涌浪造成1925人死亡。
  滑坡前:
  滑坡后:水库被填平。
  1.7俄罗斯萨扬-舒申斯克事故
  2009年8月17日, 2号机组顶盖被巨大的水压掀翻引起爆炸,厂房进水,水电站墙体损毁,2号、7号和9号水轮发电机组彻底被毁,其余水轮发电机组全部受损,事故共造成75人死亡。
 
  事故直接原因是机组超负荷运转而保护系统未起作用,导致水轮机固定螺栓发生疲劳破坏而断裂。在2#机发生涌水事故后的1小时7分钟后,进水口事故门才由人工关闭;事故发生后,电站失去电源,3小时19分后,应急备用电源才得以启动
  1.8瑞士某坝雪崩
  除洪水、地震外,北方地区还有雪崩、冰凌等其他环境因素对大坝安全造成影响。
  1.9法国马尔帕塞失事(Malpasset)
  坝高66m,双曲薄拱坝,1954年建成,  1959年12月2日晚21时,大坝突然溃决失事,坝体在瞬间几乎全部破坏,最后仅右岸靠基础部位有部分坝体残留。
  失事前:
  失事后:
  导致死亡和失踪500余人,财产损失达300亿法郎,是第一座失事的现代双曲型薄拱坝 。
  2.库坝管理体系业务范围
  • 洪水预报:与当地气象部门、防汛指挥部门、上下游水库管理单位建立联系,做到准确预报入库出库水量、流量,为水库精确水量调度提供依据;
  • 水库调度:计算并控制水位、流量;向运行人员发出闸门启闭指令。实现两个目的:1大坝安全;2提高水能利用率;
  • 水库保护范围、管理范围内水政监察;
  • 安全监测:大坝和库区高边坡监测系统维护、检测、分析;
  • 日常巡查:与安全监测结果相互印证,判断安全状况;
  • 闸门、启闭机管理:检查、维护、保养、更新、启闭试验等;
  • 应急管理:溃坝预案、地震预案、上游溃坝预案、洪水预案、水污染预案、水淹厂房预案、边坡失稳预案、战争与恐怖袭击预案,应急电源管理预案等;
  • 病坝、险坝加固处理,正常坝维护、修理;
  • 事故调查与处理;
  • 环境、移民管理;安全生产管理。
  3.国内库坝管理模式现状
  国内大坝监测目前几种管理模式:法人自己监测(聘请专业人员)、法人委托外部单位监测,流域公司组建大坝中心集中观测。
  • 雅砻江流域水电开发有限公司大坝管理中心:负责雅砻江流域大坝安全管理及水工专业技术管理。
  • 国电大渡河流域水电开发有限公司库坝管理中心:下设综合处,安全技术处2个智能处室,监测处、坝工处、生产设备处3个生产处室,目前在岗人员83人。
  • 小浪底水利枢纽管理中心:负责水利枢纽管理区及其库区管理,按规定开展水政监察工作。
  • 三门峡明珠集团:设工程管理分局、水力发电厂。尼尔基公司:设立安全生产处、枢纽管理处、水库调度处、环境移民处、发电厂。
  4.新华公司库坝管理层级设置
  4.1公司库坝管理现状
  区域公司和电厂均缺乏专业人员,管理机构不全,职责分工不明,没有形成专业化管理体系,难以保证库坝安全运行。
  4.2以经济、科学为原则设置公司库坝管理体系
  公司总部库坝管理中心(包括区域分中心)——发电总厂库坝部——电厂库坝班。
  5.库坝管理机构职责分工
  5.1公司总部库坝管理中心(包括区域分中心)职责:行使上级管理职责
  • 研究宏观政策、法规,了解国家、行业技术规范,指导所属电厂贯彻执行;
  • 制定公司相关管理办法;
  • 对发电总厂各项业务进行监督指导;
  • 向国家能源局大坝中心、水行政主管部门报送年度安全监测报告;
  • 督促项目法人做好安全鉴定、特种检查、定期检查;
  • 督促项目法人做好隐患处理;
  • 参加新建项目设计报告审查、招标文件审查;
  • 审查维修招标文件;对维修过程实施监督;
  • 组织大坝安全信息系统建设与应用;
  • 组织事故调查处理;
  • 组织培训。
  5.2发电总厂库坝部职责:行使项目法人职责
  • 作为水库大坝安全责任主体,针对各项业务制定管理制度,全面落实各项管理法规、制度,做好业务范围内各项工作;
  • 负责大坝资料整编分析,对水库大坝安全状况作出评价;
  • 负责编制年度报告报,对大坝安全作出初步评价,报公司大坝中心备案,报原设计单位(或有资质的咨询机构)审核;
  • 编制下年度水库大坝运行方式报原设计单位(或有资质的咨询机构)和水行政主管部门批准,报公司大坝中心备案;
  • 实施大坝维护、修理管理:对超过招标标准的维修编制招标文件,履行业主职责;
  • 实施大坝安全信息系统建设与应用;
  • 参加事故调查处理;
  • 参加区域内新建项目施工过程监督管理,负责新建项目施工期安全监测管理。
  5.3电厂库坝班职责:行使现场管理职责
  •  执行各项法规、制度;
  • 负责日常巡查、观测;
  • 负责资料整编;
  • 向公司大坝中心、法人(总厂水工部)报送信息。
  6.经费来源
  每个发电单位与总部库坝中心签订委托管理合同,由库坝管理中心承担相应业务管理任务,发电单位支付管理费用。
  维护修理经费由相应发电单位实报实销。
  7.结语
  本文选取案例来自国家能源局大坝管理中心课件和本人网上搜索结果。文中业务范围、机构层级设置、职责划分、人员编制和经费来源等均为个人管见,不妥之处,欢迎批评指正。