水電站事故原因分析

陳秋霞+裴丹丹

摘 要：結(jié)合世界各水電站事故實(shí)例事故原因分析，闡述水電站運(yùn)行期間注意事項(xiàng)，并提出各種預(yù)發(fā)事故解決方法及措施。

關(guān)鍵詞：水電站；事故；措施

20世紀(jì)以來，由于各種原因，世界各地發(fā)生了許多嚴(yán)重的水電站事故，包括大壩失事、水庫事故、水電站水工建筑物破壞等，造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)資源損失，目前我國水利水電事業(yè)正在磅礴崛起，已建水電站由于部分設(shè)備年久老化，機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性相對減弱，運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障、事故處理的能力較低。如何做好電站運(yùn)行事故的處理與防范，成為了刻不容緩的一個(gè)問題。而新規(guī)劃待建水電站如何省時(shí)省力的修建，如何避免各種事故也亟待解決，為此，本文我根據(jù)世界著名的幾次水電站事故和國內(nèi)水電站事故結(jié)合分析各種水電站事故原因，因此研究和分析這些災(zāi)難性事故的發(fā)生過程、原因、后果和修復(fù)狀況是有實(shí)際意義的。

1975年8月8日，臺風(fēng)蓮娜在我國東南沿海登陸后，變成臺風(fēng)低氣壓，深入河南境內(nèi)，在駐馬店地區(qū)上空徘徊引發(fā)特大暴雨。致使駐馬店地區(qū)板橋水庫漫溢垮壩，同期竹溝中型水庫垮壩，薄山水庫漫溢，及58座小型水庫在短短數(shù)小時(shí)間相繼垮壩潰決。造成河南省有29個(gè)縣市、1100萬人受災(zāi)，超23萬人死亡，1700萬畝農(nóng)田被淹，596萬間房屋倒塌，30.23萬頭耕畜、72萬頭豬被沖走，縱貫中國南北的京廣線被沖毀102公里，中斷行車18天，影響運(yùn)輸48天，直接經(jīng)濟(jì)損失近百億元，由一場特大暴雨而引發(fā)整整一個(gè)水庫群的大規(guī)模潰決，無論是垮壩水庫的數(shù)目，還是遇難者的人數(shù)，都遠(yuǎn)在全球同類事件之上。

河南駐馬店大量水庫跨壩，主要原因有三個(gè)方面，第一個(gè)方面：信息落后，當(dāng)時(shí)我國政局不穩(wěn)，科學(xué)落后，地方氣象局接管監(jiān)測未能及時(shí)監(jiān)測臺風(fēng)，監(jiān)測到臺風(fēng)的地區(qū)又未能及時(shí)將消息傳播出去，造成大量群眾在不知險(xiǎn)情的情況下遇難；第二方面：地形特點(diǎn)，事發(fā)地帶地形特殊，從伏牛山脈東端舞陽縣以南的一連串丘陵向南一直連接到桐柏山脈，形成一個(gè)弧狀地形，對臺風(fēng)外圍寬廣的東風(fēng)轉(zhuǎn)東北東風(fēng)的氣流，有很強(qiáng)的強(qiáng)迫輻合作用，該種地形是造成此次大洪水的原因之一；第三個(gè)方面：壩高不夠，據(jù)相關(guān)資料記載當(dāng)時(shí)的最高洪水水位117.94米，而板橋水庫的壩高卻只有116.3米，潰壩時(shí)，洪水水位不僅超過壩頂1.6公尺，而且超過了防浪墻3公寸，所以水流漫過壩頂，當(dāng)時(shí)該壩為土石壩，它的下游坡是土、是沙，經(jīng)不起水流沖刷，所以在大量洪水漫壩后很快地發(fā)生垮壩事故，板橋水庫石漫灘水庫垮壩主要原因是洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)太低，板橋水庫跨壩后造成沿途大量小型水庫連續(xù)跨壩，從而造成此次嚴(yán)重事故。

河南駐馬店水庫跨壩的基本原因是土石壩本身也不夠堅(jiān)固，而下面的馬爾巴塞拱壩水庫失事后壩身卻完好保留。

馬爾巴塞拱壩位于法國東南部瓦爾省萊朗河上，在1959年7月的測量結(jié)果表明，壩和壩基的位移值偏大，同年12月初連降大雨，庫水位迅速上升，12月2日時(shí)接近壩頂，大壩突然潰決失事，共死亡和失蹤500余人，財(cái)產(chǎn)損失達(dá)300億法郎。馬爾巴塞壩是第一座失事的現(xiàn)代雙曲薄拱壩，也是直到當(dāng)時(shí)拱壩建筑史上惟一的一座在瞬間幾乎全部破壞的拱壩，因而引起了世界各國壩工界的極大重視。

馬爾巴塞拱壩失事的主要原因有以下幾個(gè)方面，第一：不利的地質(zhì)條件，壩址片麻巖在河床呈片狀結(jié)構(gòu)，且含有較軟夾層和細(xì)微裂隙，巖石的強(qiáng)度較低，承載力不高；第二：無排水措施，據(jù)專家分析，巖體的滲透系數(shù)受應(yīng)力場的作用出現(xiàn)大幅度的提高，從而出現(xiàn)揚(yáng)壓力和滲透力異乎尋常的大，并將大壩壩肩巖體推出，導(dǎo)致失穩(wěn)破壞，由于下游缺乏排水，揚(yáng)壓力增加，而且上游的庫水滲入左岸地基中的一個(gè)大楔形體，從而使左岸地基的滑裂巖體發(fā)生剪切破壞，由左岸的破壞引起右壩肩的破壞。

根據(jù)以上兩個(gè)實(shí)例分析，要避免類似事故的發(fā)生需要從以下幾個(gè)方面著手考慮，首先是地質(zhì)條件，不僅需要嚴(yán)格勘探壩址區(qū)的地質(zhì)，庫區(qū)的地質(zhì)條件也不容忽視；其次是建壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)一點(diǎn)要合理，符合當(dāng)?shù)貧夂蚝退臈l件；另外壩體的排沙、排水等設(shè)施需要完善，結(jié)合壩身設(shè)計(jì)和當(dāng)?shù)厮臈l件安排合理有效的附件設(shè)施；最后是信息流通性，在準(zhǔn)確監(jiān)測氣象信息的情況下，及時(shí)預(yù)測各種可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情，并及時(shí)走出應(yīng)對措施，以便避免或減輕災(zāi)害的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]石自堂.水利工程管理. 中國水利水電出版社. 2009

[2]劉祥柱.水利水電工程施工.黃河水利出版社.2009

[3]鐘登華，李明超.水利水電工程地質(zhì)三維建模與分析理論及實(shí)踐.中國水利水電出版社.2006endprint