永安坝北水库大坝安全管理突发事件分析_梁江梅.pdf

2023.1永安坝北水库大坝安全管理突发事件分析梁江梅1，靳锦2（1.新疆生产建设兵团第三师图木舒克市水利工程管理服务中心，新疆 图木舒克 843900；2.华能济南黄台发电有限公司，山东 济南 250100）【摘要】水库大坝安全是国家水安全和公共安全的重要组成部分，编制水库大坝应急预案对提高大坝安全管理、控制水库大坝风险意义重大。本文针对永安坝北水库大坝安全管理应急预案中的突发事件进行探讨分析，为类似水库的大坝安全管理应急预案编制提供借鉴。【关键词】应急预案；大坝安全；突发事件【中图分类号】TV698【文献标志码】A【文章编号】1009-6159（2023）-01-0053-03水库大坝安全是国家水安全和公共安全的重要组成部分。为此，近年来，国家水利部颁布了水库大坝安全管理应急预案编制导则等行业规范性文件，明确要求所有水库大坝必须编制大坝安全管理应急预案，应急预案的框架、编制技术以及评价也得到初步发展。水库大坝安全管理应急预案是有效应对水库运行管理中的突发事件、降低大坝安全风险的重要措施，也是水库大坝风险管理理念下的重要文件。本文主要围绕永安坝北水库大坝安全管理应急预案中的突发事件进行探讨分析。1水库工程概况永安坝北水库属叶尔羌河流域中游的一座中型平原水库，位于图木舒克市西部 5.5 km，设计总库容 0.9 亿 m3。水库南北长 8.4 km，东西长9.6 km。在第一山间谷修建了坝段，该坝段坝长 350 m，坝顶高程 1 103.50 m；第二山间谷和第三山间谷分别修建了、坝段，长度分别为320 m 和 480 m，其坝顶高程分别为 1 103.50 m和 1 104.50 m。设计防洪标准为 50 年一遇，洪水校核 100 年一遇。2水库运行条件实践表明，水库蓄存水位对水库大坝发生险情和紧急情况的严重程度起着关键作用。水库应急调度运行主要有启动泄洪程序、确定大坝安全水位控制方案及实施、泄洪调度措施及周边安全防护等内容。因此，应对调度模式、水库群联合应急调度及优化技术、应急决策支持与系统进行深入研究，从而为水库管理部门提供可靠的方案保障。永安坝北水库泄流方式为闸门控制型式，当入库洪水小于水库泄洪流量时，控制闸门高度，使泄洪量等于入库洪水量；当入库洪水大于水库泄洪流量时，闸门全部打开，使洪水自由下泄。永安坝北水库是以灌溉配水为主，兼顾调蓄洪水的水库。在同垦区与其他两个水库联合调度运行中，永安坝北水库是一个起中间桥梁作用的水库。上游小海子水库及永安坝北水库，原设计都有一定的泄洪能力，加上艾里克塔木枢纽泄洪和水库进水闸的控制和调节，可保障正常状态下水库的安全运行。永安坝北水库管理单位为第三师图木舒克市水利工程管理服务中心，管理运行调度由水利工程管理服务中心制定，报经第三师防汛抗旱指挥部批准执行。水库无自动化监测设施，依靠人工进行观测和监测，但设有专业技术人员对监测资料进行整编分析。3大坝安全运行面临问题永安坝北水库大坝 2005 年除险加固后运行收稿日期：2022-11-14作者简介：梁江梅（1976），女，工程师山东水利53DOI:10.16114/ki.sdsl.2023.01.0122023.1至今，经现场安全检查，存在的主要问题是：大坝护坡结构破损、沉陷；大坝监测设施损坏，不能及时反映坝体运行状况；溢洪道闸门启闭机为手摇式；上游水文监测手段落后；照明、通讯、监控等设施不完善。4突发事件分析对突发事件提前预警和应对是降低和避免财产损失和人员伤亡的有效手段。目前国内一些水库的突发事件应急预案实用性和可操作性不强，主要由于对突发事件的识别、判断、评估不够准确合理，科学遇见性不足；信息沟通及宣传、职责落实、培训演练不到位等。考虑永安坝北水库流域洪水特点、周边环境、工程地质条件、地理位置等因素，明确可能出现的突发事件有超标准洪水溃坝、地震和地质灾害、上游水库溃坝以及其它突发事件。4.1超标准洪水溃坝分析超标准洪水溃坝分析是大坝突发事件应急预案中最关键的要素，其溃坝造成的各项损失也最为严重，因此，深入分析洪水溃坝机理、洪水淹没范围、淹没风险等，制定科学有效且可预见性可操作性的应急预案至关重要。由于艾里克塔木枢纽以下河道多年未过水，风沙淤积致河床抬高、断面缩窄，使得过水能力大大降低，造成泄洪闸无法达到设计泄洪能力，小海子水库须承担艾里克塔木分洪及沙浪河洪水进库任务。永安坝北水库位于小海子水库下游，通过小海子水库南、北闸泄水蓄库，存在因小海子水库分洪过大造成超标准洪水从而导致溃坝的隐患。当水库的水位达到 1 101.96 m 且继续上涨时，水库即进行警戒。随着水位的升高将顺序转移坝顶上能够转移的设备。当水库上游雨情、水情仍在持续时，向水库应急指挥部申请调防汛物资，进入水库现场，在坝顶防浪墙两端抢筑子埝，最大限度地防止库水漫顶。4.2地震和地质灾害分析1）地震灾害：永安坝北水库地震设防烈度为度，该区为地震多发地带，存在工程超设防地震破坏隐患。2）水库进水闸在强震条件下闸基饱和粉土和砂土为可液化土，存在液化可能。当发生地震、山体滑坡及大坝出现严重裂缝、变位或溃坝等险情时，应时刻监测大坝异常变化，预测可能发生的险情，并视具体情况进行处理。如一旦发生指标超标或发生异常变化或突变，水库加大泄水，尽最大可能降低水库水位，同时加强大坝周边警戒。4.3上游水库溃坝分析永安坝北水库上游有小海子水库，经计算，小海子水库溃坝洪水到达永安坝北水库最大流量为 12 900 m3/s，洪水到达时间为 2.1 h，入库流量远大于水库最大下泄能力 322 m3/s，故上游水库溃坝对永安坝北水库影响巨大。4.4其他突发事件分析1）上游大体积漂移物撞击事件：永安坝北水库没有通航要求，也不存在其它可能的大体积漂浮物，故该情况不存在。2）水污染事件：根据地表水水域环境功能和保护目标，永安坝北水库非供水水源，且经调查水库上游没有工厂，基本无人群居住，集水区范围内不存在明显污染源，故永安坝北水库突发水污染事件的可能性较小。3）人为破坏溃坝、恐怖袭击、人为投毒事件：永安坝北水库大坝周围有公安部门，不允许人为破坏、恐怖袭击或投毒事件发生。4.5突发事件影响评价突发事件影响评价是针对大坝工程的突发事件可能产生的影响后果进行评估，包括生命损失、经济损失、社会影响以及环境影响等，以便为水库主管部门提供预警和应对支持。1）情况一：坝段溃坝，溃决洪水对下游的破坏程度相对较小，其影响范围有图木舒克市市区东南角部分单位及一处文物古迹，影响范围内总人口 624 人，耕地面积 619.2 hm2。2）情况二：坝段溃坝，溃决洪水对下游的破坏和影响程度同情况一。3）情况三：坝段溃坝，溃决洪水对下游的破坏和影响程度同情况一。4）情况四：北坝溃坝，溃决洪水对下游的破坏程度相对较大，其影响范围为图木舒克市，影响范围内总人口 7.3 万，耕地面积 1.65 万 hm2。5）情况五：小海子水库溃坝导致永安坝北梁江梅，靳锦：永安坝北水库大坝安全管理突发事件分析542023.1（上接第 52 页）道公园和低矮山丘公园为主。城市河道的建设成为人民主要关注的热点，不仅要满足城市居民的娱乐休闲的要求，更要满足城市防洪需求。首先，河道规划控制线的规划应当符合经有关部门批准的河道蓝线专项规划。实施建设项目必须严格执行河道蓝线的要求，任何单位或者个人，不得擅自改变或调整河道蓝线，如确有需调整或改变河道蓝线的，必须以地区水域面积总量不减少、水系功能不降低为原则，经水行政主管部门审核后报经原批准机关审批同意。其次，河边的景观、建筑物、构筑物以及桥梁等设施的建设必须进行防洪评价。如建设项目对行洪有影响，严禁建设或对建设项目进行调整。3结 语随着近年来，招远市的防洪压力日趋严重，招远市又作为胶东经济重点县，解决不好中小河流防灾减灾的问题，直接影响招远市国民经济的发展。人们应当积极寻求适应自然规律的发展模式，建立社会化的防洪减灾保障体系3。为了解决好防灾减灾的问题，维护好沿河沿库两岸人民群众的生命财产安全，保障经济持续健康的发展，根据招远市的现状做好防洪规划，对招远市的各类水利工程进行重新评估鉴定。根据各地不同的情况制定不同的防洪标准，建立健全相关的制度，最终真正做到合理有序的防灾减灾。参考文献1周扬，陈龙飞，谢兵兵.浅谈城市建设对河道防洪的影响J.建筑工程技术与设计，2018（021）：972鄂竟平.经济社会与水旱灾害J.中国水利，2006（6）：8214.3周魁一.我国防洪减灾方针进展及其理论探讨J.中国水利，2009（9）：5211.（责任编辑 赵其芬）水库溃坝，溃决洪水对下游的破坏程度将是巨大的，其影响范围为巴楚市恰瓦克乡及图木舒克市，影响范围内总人口约 7.94 万，耕地面积1.99 万 hm2。5应急预案的有效性评价水库大坝安全管理应急预案的编制目的是避免或减小突发事件造成的损失后果，但受限于方案编制中大量不确定性因素的制约，这些影响因素的检验也比较困难。因此，可充分利用实验室模拟、开发洪水溃坝计算机模型以及现场演练对应急预案进行有效性和可操作性检验。6结 语水库大坝安全管理应急预案的编制是涉及到水文学、水工、环境科学以及社会经济学等多门学科的综合工程，应急预案的编制受制因素较多，需要在科学性、合理性、可操作性以及有效性等方面进行重点分析研究，本文针对永安坝北水库大坝安全管理应急预案中的突发事件进行分析研究，可作为类似水库大坝安全管理参考。参考文献1李铮，周宁，王晓航.昆都仑水库大坝安全管理应急预案编制实践与认识J.中国水能及电气化，2018（11）:30-34.2张士辰，彭雪辉.我国水库大坝安全管理应急预案存在的主要问题与对策J.水利发展研究，2015（9）:25-29.3程翠云.水库大坝突发事件应急预案评价研究D.南京:南京大学，2010.4程翠云，钱新，万玉秋，等.水库大坝突发事件应急预案可行性评价研究J.水利水运工程学报，2009（1）:71-75.5程翠云，钱新，杨珏，等.溃坝应急预案有效性评价J.岩土工程学报，2008，30（11）:1729-1733.6杨道军.水库大坝突发事件应急预案可行性评价D.南京:南京大学，2008.7王晓航，盛金保，张士辰，等.水库大坝安全管理应急预案编制的经验与建议J.中国水利，2018（20）:28-31.8吴志广，汤显强.河长制下跨省河流管理保护现状及联防联控对策研究以赤水河为例 J.长江科学院院报，2020，263（9）:17.（责任编辑 李浩）梁江梅，靳锦：永安坝北水库大坝安全管理突发事件分析55