小型水庫潰壩初步統(tǒng)計分析與后果分類研究

趙雪瑩， 王昭升，2， 盛金保,2， 王仁鐘,2

（1.南京水利科學(xué)研究院，210029，南京；2.水利部大壩安全管理中心，210029，南京）

小型水庫對保障我國農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、糧食安全、農(nóng)村社會穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重要作用。據(jù)統(tǒng)計，我國已建小型水庫84 052座，占水庫總數(shù)的95.65%（不含臺、港、澳地區(qū)）。約90%小型水庫建設(shè)于20世紀50—70年代，近95%為土石壩，普遍存在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低、工程質(zhì)量差等缺陷，管理落后，汛期險情多，潰壩事件時有發(fā)生，嚴重威脅下游生命財產(chǎn)安全。20世紀80年代以后，通過建立健全法規(guī)、加強監(jiān)督檢查、落實責(zé)任制等措施加強了大壩安全管理工作，小型水庫安全狀況明顯改善，但仍有造成重大人員傷亡的潰壩事故發(fā)生。正確認識小型水庫狀況，保障下游安全是小型水庫安全管理的重要內(nèi)容。

一、1990年后潰壩的小型水庫統(tǒng)計分析

本文重點對 1990—2013年的306座小型水庫潰壩信息進行統(tǒng)計分析。

①潰壩數(shù)量最多的為云南省61座，其次為吉林、廣東、湖南、廣西、新疆等省（自治區(qū)），均在20座以上。從時間分布看，主要集中于20世紀90年代，10年間共潰壩246座，最多年份為1994年，潰壩54座。進入2000年以后，潰壩數(shù)量明顯減少，統(tǒng)計為60座。

②24年中潰壩數(shù)量約占小型水庫數(shù)量的0.37%，平均年潰壩率為1.54E-4。潰壩數(shù)量與本省小型水庫總數(shù)比值最高的省份依次為寧夏、新疆、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、海南、青海、云南，均在1%以上，平均年潰壩率在4.17E-4以上。

③潰壩壩型主要為土石壩，為壩型明確案例的75.2%；壩型信息欠缺的約占19.3%，根據(jù)破壞信息判斷大多也為土石壩；其他壩型主要為堆石壩、拱壩、砌石壩、條石壩等，僅占潰壩總數(shù)的5.6%。

④潰壩破壞的主要原因為漫頂?shù)?79例，占潰壩總數(shù)的58.5%；質(zhì)量問題的100例，占潰壩總數(shù)的32.7%；管理不當(dāng)?shù)?例，占潰壩總數(shù)的2.3%；其他原因20例，占潰壩總數(shù)的6.5%。結(jié)果表明，潰壩對象、潰壩破壞原因比例與歷史統(tǒng)計結(jié)果相近。漫頂潰壩案例表明，小型水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)存在不足。我國小型水庫多集中于長江、淮河及珠江流域，位于經(jīng)濟相對發(fā)達的省份。小型水庫洪水計算多依據(jù)圖集查算，而圖集是以歷史暴雨資料為基礎(chǔ)的，新圖集往往滯后，伴隨人類活動的增加，水庫流域下墊面條件正在發(fā)生較明顯的變化，近年南方強降雨也有多發(fā)跡象，汛期漫頂破壞及漫頂險情時有發(fā)生，開展暴雨洪水研究十分必要。

⑤最大壩高、集水面積、庫容信息完整的潰壩水庫165例統(tǒng)計分布見圖1，可見潰壩案例基本集中于庫容100萬m3以下、集水面積50km2、壩高30 m以下的小 （2）型水庫，為138例，占165座水庫的83.6%。說明?。?）型水庫安全狀況差，應(yīng)為重點管理對象。

近期水庫潰壩率較低，反映了強化水庫防汛負責(zé)制與安全管理責(zé)任制的作用。但仍有部分小型水庫潰壩的現(xiàn)實也反映出存在一定問題，主要體現(xiàn)在管理不到位，工程質(zhì)量差，或防洪標(biāo)準(zhǔn)不能滿足要求，技術(shù)認識不到位。更深層次上反映的是小型水庫產(chǎn)權(quán)、管理權(quán)不清、管理模式僵化、工作不實的問題。

二、具體案例分析

1.洪水漫頂潰壩

多由泄洪能力不足或泄洪通道堵塞導(dǎo)致。306例潰壩案例中明確為超標(biāo)準(zhǔn)洪水破壞的有150例，約占總數(shù)的49%。大壩安全鑒定表明，一些小型水庫溢洪道尺寸偏小，泄洪能力不足。因上游水庫潰壩洪水入庫導(dǎo)致潰壩，也值得注意。如浙江永嘉的白水際水庫為?。?）型心墻壩，因上游十八垅水庫失事洪水入庫，導(dǎo)致潰壩。

2.工程質(zhì)量問題導(dǎo)致潰壩

工程質(zhì)量問題是引起小型水庫潰決的第二大因素，質(zhì)量問題包括主要建筑物壩體、涵洞、溢洪道的質(zhì)量，以及建筑物壩基和建筑物連接部位的質(zhì)量。如甘肅省于家海子水庫為小（2）型土壩，因大壩填土質(zhì)量差，輾壓不實，春季晴天潰壩。湖南省佛光水庫為小 （2）型均質(zhì)土壩，因涵洞漏水潰決。福建省莆明水庫為?。?）型均質(zhì)土壩，雨后潰決，主要原因是壩體與山坡接合差且壩體夯筑不實。浙江省沈家坑水庫為小（2）型土壩，因裂縫滲漏遇臺風(fēng)降雨潰壩。

3.滲漏導(dǎo)致潰壩

土石壩及與穿壩建筑物接合部位滲漏，是工程質(zhì)量中的突出問題，故單獨說明。與滲漏有關(guān)的潰壩案例59例，占總數(shù)306座的19.3%。有關(guān)案例提醒我們在建設(shè)管理中應(yīng)切實加強相關(guān)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。

如黑龍江省星火水庫為小（1）型均質(zhì)土壩，因溢洪道兩側(cè)接觸滲漏潰壩。云南省拉里山水庫為?。?）型均質(zhì)土壩，因新老壩體接合處滲漏導(dǎo)致滑坡而潰決。新疆的第二水庫為?。?）型均質(zhì)土壩，閘室處壩體發(fā)生管涌，形成滲水通道，造成閘室整體沉陷，壩體潰決。另外如近年除險加固中的八一、小海子、崗崗等水庫潰壩，都是由于接觸滲漏破壞所致。

4.管理不當(dāng)潰壩

管理不當(dāng)是一個不可忽視的重要因素。管理失察或應(yīng)對不力，就會出現(xiàn)違規(guī)施工、盲目運用的情況，包括維護運用不良、超蓄及溢洪道筑堰、閘門未開、無人管理，出現(xiàn)險情不能及時發(fā)現(xiàn)并處置等。

如云南三臺城水庫為小（2）型均質(zhì)土壩，無人管理，暴雨后潰壩。云南梅子阱水庫為?。?）型，水庫高水位運行，盲目超蓄，溢洪道上建有臨時攔水壩無法泄洪，潰決事故發(fā)生時管理人員不在場。廣東北渠水庫為小（2）型均質(zhì)土壩，因在溢洪道上違章修筑土堰，抬高蓄水位，導(dǎo)致潰壩。四川會理的大路溝水庫為小（2）型均質(zhì)土壩，因蟻害侵蝕、大壩管涌潰壩。吉林樺甸大河水庫為?。?）型黏土心墻壩，因泄洪閘無法開啟，漫頂潰壩。

綜上可見，小型水庫安全管理應(yīng)落實專業(yè)人員管理，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，要加強小型水庫的抗洪能力及應(yīng)急保障能力，重視巡視檢查與應(yīng)急能力建設(shè)，保障工程安全。

三、小型水庫后果分類研究

1.后果分類標(biāo)準(zhǔn)分析

目前標(biāo)準(zhǔn)中，小型水庫的等別劃分對下游后果影響考慮少，較難適應(yīng)以人為本的治水發(fā)展思路。小型水庫主要后果影響因素包括：壩高（水頭）、庫容、風(fēng)險人口、生命損失、經(jīng)濟損失、社會與環(huán)境影響等方面。

圖1 潰壩案例壩高、集水面積、庫容分布

目前待發(fā)布的水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水庫大壩風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)》，參照《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》（國務(wù)院令第493號）將水庫大壩安全分為四類：特別重大、重大、較大、一般,具體見表1。

分析認為，采用《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》中的人員死亡與經(jīng)濟損失作為水庫大壩 （潛在）后果分類標(biāo)準(zhǔn)是合適的。盡管后果分類標(biāo)準(zhǔn)中的生命損失和經(jīng)濟損失是根據(jù)假設(shè)計算而來，并不是實際損失，但是以此劃分體現(xiàn)了后果的可能嚴重程度，也與現(xiàn)行法規(guī)一致。

2.風(fēng)險人口標(biāo)準(zhǔn)研究

小型水庫一般靠近聚居地，下游一般有村鎮(zhèn)，風(fēng)險人口較多。在遭遇潰壩等重大應(yīng)急事件時，這些風(fēng)險人口屬于需要緊急轉(zhuǎn)移安置的人員。而水庫突發(fā)事件人員轉(zhuǎn)移的社會及經(jīng)濟影響較大，如新疆八一水庫、卡馬水庫均造成了很大的社會影響，有必要對此劃定標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)已有資料與報道，近10年的部分水庫出險或潰壩應(yīng)急轉(zhuǎn)移人口分布見圖2，平均轉(zhuǎn)移人數(shù)約5 663人。

根據(jù)圖2，對水庫大壩而言，宜按3 000人作為重大事件，作為后果分類標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ類的下限。當(dāng)風(fēng)險人口超過30 000人時，應(yīng)為特別重大事件，作為后果分類標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類的下限。而300～3 000人之間是多發(fā)事件所對應(yīng)的轉(zhuǎn)移人口數(shù)量，可考慮作為后果分類標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類。低于300人時可作為一般事件，作為后果分類標(biāo)準(zhǔn)Ⅳ類。綜合考慮采用上述風(fēng)險轉(zhuǎn)移人口分級標(biāo)準(zhǔn)是基本合適的。最終確定的小型水庫后果分類標(biāo)準(zhǔn)見表2。

四、結(jié)論與建議

對1990年后我國小型水庫潰壩案例進行初步統(tǒng)計分析，潰壩水庫較集中于小（2）型，洪水漫頂與質(zhì)量問題仍是潰壩的主要原因?；谝寻l(fā)生的應(yīng)急事件轉(zhuǎn)移人口，提出了包含風(fēng)險人口的后果分類標(biāo)準(zhǔn)。建議加快推進小型水庫管理制度改革，明確產(chǎn)權(quán)與管理權(quán)，實行專業(yè)化、社會化管理模式，依法監(jiān)督，推進定期安全評估、除險加固、降等或報廢工作；應(yīng)按小型水庫后果分類開展小型水庫的設(shè)計工作，重視小型水庫洪水標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)研究。

圖2 水庫突發(fā)事件應(yīng)急轉(zhuǎn)移人口分布

表2 小型水庫后果分類標(biāo)準(zhǔn)（定量）

[1]2011年中國水利年鑒[M]北京:中國水利水電出版社，2012.

[2]蔣金平,楊正華.中國小型水庫潰壩規(guī)律與對策[J].巖土工程學(xué)報,2008,30(11).