用新理念新技術(shù)提升監(jiān)管水平

張秀麗

（國家能源局大壩安全監(jiān)察中心，浙江杭州，310014）

2015年4月1日開始施行的《水電站大壩運行安全監(jiān)督管理規(guī)定》（以下簡稱《規(guī)定》）是一個專業(yè)性很強的政府部門規(guī)章，其中提出了很多新的管理理念和新的技術(shù)要求，例如“風險管控”、“大壩安全在線監(jiān)控系統(tǒng)”,“遠程在線技術(shù)監(jiān)督”等等。在此，結(jié)合我們的工作實踐談談對《規(guī)定》中有關(guān)大壩安全風險管理新觀念、遠程在線技術(shù)監(jiān)督等新要求的理解，與大家分享。

1 強調(diào)大壩安全風險管理，象征著管理理念和技術(shù)監(jiān)督手段的創(chuàng)新

《規(guī)定》中9次出現(xiàn)“風險”，一次出現(xiàn)“風險管控”，與老《規(guī)定》相比這是新提法，意味著管理理念的變化和政府技術(shù)監(jiān)督手段的創(chuàng)新。

大壩安全管理理念從單純的大壩結(jié)構(gòu)安全管理變化到大壩安全風險管理，這是目前世界發(fā)達國家普遍的變化，國際大壩委員會130號公告（ICOLD Bulletin130）開宗明義，隨著社會的發(fā)展，人們逐漸認識到安全不是一個絕對的狀態(tài)而是一種對低剩余風險的容忍程度。以往的大壩安全管理理念是把全部精力放在大壩自身的安全上，按照技術(shù)標準力圖建造和運行絕對安全的大壩。事實上每一座大壩都是一個復雜龐大的人工構(gòu)筑物，我們在設(shè)計和建造安全的大壩同時必須清醒地認識到，大壩投運后漫長的歲月要受到洪水、地震、極端天氣等自然因素考驗，地基、筑壩材料的性態(tài)會變化，風險將伴隨工程全生命周期；技術(shù)標準是成熟經(jīng)驗的產(chǎn)物，面對大壩運行性態(tài)動態(tài)變化過程，單純依靠技術(shù)標準難免不足，大壩運行過程中的動態(tài)風險管理和控制就成為必然的選擇。以降低大壩安全風險到可接受的程度為導向，貫穿于大壩日常運行維護、安全狀況評價、加固補強、應急管理、降等退役各個環(huán)節(jié)，是一種科學、客觀、經(jīng)濟合理的做法。

將大壩安全風險管理的理念具體運用到大壩技術(shù)監(jiān)督管理中，做法上會有很多變化。比如除了對電力企業(yè)強調(diào)大壩建設(shè)、設(shè)施安全、運行維護要求外，《規(guī)定》第十二條【應急管理】中要求“電力企業(yè)應當建立大壩安全應急管理體系，制定大壩安全應急預案，建立與地方政府、相關(guān)單位的應急聯(lián)動機制”，作為風險應對措施。第十五條【降等退役】，是對大壩降低風險或退出運行的兜底措施。在第三章大壩定期檢查中，對定檢間隔時間的要求、大壩安全等級評定的條件、病險壩處理、應急措施，也都體現(xiàn)了風險管理的理念。以往四輪大壩定檢間隔時間基本上是五年一次，這次第十九條【定期檢查】規(guī)定，“定期檢查一般每五年進行一次。首次定期檢查后，定期檢查間隔可以根據(jù)大壩安全風險情況動態(tài)調(diào)整，但不得少于三年或者超過十年”。這樣的規(guī)定，對安全風險高的大壩加強管理，對安全風險低的大壩，減輕企業(yè)負擔。具體到每座大壩安全風險情況，在后續(xù)第五輪規(guī)劃中會充分總結(jié)以往大壩安全管理經(jīng)驗教訓，定出可操作性原則。

2 大壩存在安全風險，企業(yè)必須承擔主體主任，政府必須監(jiān)管

改革開放后我國水電建設(shè)突飛猛進，建成了很多高壩大庫，公眾難免擔心大壩對公共安全的危害。事實上，水利水電工程是興利工程，建設(shè)歷史悠久，已積累了豐富的實踐經(jīng)驗，我國的水電站大壩到目前為止沒有發(fā)生過潰壩事故，總體安全狀況是好的。

盡管如此，由于地質(zhì)、水文、氣象的復雜性，即使掌握了現(xiàn)代最先進的勘探技術(shù)，采取了周密詳盡的調(diào)查研究，仍然難于徹底掌握壩址區(qū)工程地質(zhì)、水文、氣象情況；任何地質(zhì)勘探和水文、氣象調(diào)查的結(jié)果，最后都通過理論計算而成為設(shè)計的依據(jù)，因此在某些情況下，這種數(shù)據(jù)與實際情況可能有很大的出入。設(shè)計中既可能存在對水工建筑物工作條件估計偏差或運行情況考慮不全的問題，也可能存在因引用假設(shè)進行簡化而使結(jié)果偏離實際的情況，設(shè)計很難做到完美無缺。施工中，也可能發(fā)生施工方法不當，混凝土澆筑振搗不透，溫度控制、選用材料不嚴、堆石體碾壓不密實等各種問題，從而引發(fā)一系列質(zhì)量問題?？⒐み\行后，大壩受各種力的作用和自然環(huán)境的影響，筑壩材料的逐漸老化，加之高壓水的不斷滲流溶蝕，使得大壩及其基礎(chǔ)的物理力學性能逐漸變化偏離設(shè)計要求。因此，在荷載長期作用、洪水、地震等惡劣環(huán)境因素影響下，加上隨著時間的推移結(jié)構(gòu)老化，水工建筑物發(fā)生事故乃至失事的可能性存在，這就是大壩安全風險性。

縱觀世界壩工史，幾乎每一座大壩的失事都有蛛絲馬跡和管理漏洞，比如，法國馬爾帕塞拱壩潰壩，事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)失事前幾個月就有大壩拱冠梁底部徑向位移增大10 mm，發(fā)現(xiàn)右壩下游20 m處有水滲出現(xiàn)象；意大利瓦依昂滑坡毀滅了該工程，但該滑坡的監(jiān)測成果持續(xù)顯示水平位移累計值、變化速率、測壓管水位增大；俄羅斯薩揚-舒申斯克水電站事故完全是運行維護漏洞，設(shè)備年久失修，監(jiān)測儀器、電源不可靠。如果能夠在大壩安全事故發(fā)生前加強管理維護，對獲得的有關(guān)信息，進行分析和判斷，及時采取有效的防范措施，便有可能避免事故的發(fā)生或減免損失，這就是企業(yè)承擔主體責任做好大壩安全日常管理工作和政府履行監(jiān)督責任的重要性所在。

我國政府對水電站大壩安全管理歷來十分重視，有完善的法律法規(guī)和技術(shù)標準體系。作為大壩安全技術(shù)監(jiān)督管理手段，《規(guī)定》中明確了大壩安全注冊、監(jiān)測管理、信息化、定期檢查、補強加固、應急管理、降等退役一整套完善的大壩全生命周期監(jiān)管手段，確保能夠盡早發(fā)現(xiàn)和減低大壩安全風險到可接受程度。大壩安全注冊通過對水電企業(yè)大壩安全管理實績考核，督促其做好大壩安全管理工作；大壩定檢則是類似體檢，盡早發(fā)現(xiàn)大壩結(jié)構(gòu)問題，通過補強加固防患于未然；監(jiān)測和信息化技術(shù)，則能夠及時掌握大壩運行性態(tài)和快速處理細微問題；應急管理保證了突發(fā)事件的有效應對；降等退役完善了進一步降低大壩風險的手段和退出機制。實踐證明，這些技術(shù)監(jiān)督管理手段是行之有效的，能夠保證了水電站大壩安全風險可控在控，處于安全良好的運行狀態(tài)。

3 采用新技術(shù)提升水電站大壩運行安全技術(shù)監(jiān)督管理水平

大壩安全管理的終極目標是確保大壩安全，杜絕漫壩、潰壩等惡性災難性事故的發(fā)生，有效的管理和技術(shù)手段是基本保證。隨著監(jiān)測、信息化等技術(shù)不斷進步，有可能采用新技術(shù)提升水電站大壩運行安全技術(shù)監(jiān)督管理水平?！兑?guī)定》與時俱進，提出了新形勢下的新要求。

《規(guī)定》中第八條將大壩安全監(jiān)測與信息化建設(shè)工作相提并論，同時對壩高100 m以上的大壩、庫容1億m3以上的大壩和病險壩，要求電力企業(yè)應當建立大壩安全在線監(jiān)控系統(tǒng)，并接受大壩中心的監(jiān)督；第三十一條要求大壩中心對注冊（備案）登記的大壩運行安全進行遠程在線技術(shù)監(jiān)督。這些要求強調(diào)了三個重要性：一是大壩安全監(jiān)測的重要性；二是監(jiān)測管理工作的重要性；三是技術(shù)手段的重要性。

20世紀50年代以來，水電工程界逐步認識到大壩和上部結(jié)構(gòu)的失事多由地基因素引起，邊坡工程、地下工程的事故往往系巖土體失穩(wěn)所致。基于巖土體的復雜性，一般情況下僅憑人的巡查和直覺判斷難以及時發(fā)現(xiàn)和有效判定，必須依靠布置針對性的監(jiān)測項目進行系統(tǒng)監(jiān)測和分析評價。于是大壩安全監(jiān)測的問題被逐漸提出并得到重視，并隨監(jiān)測方法和監(jiān)測手段的不斷改進而逐步發(fā)展，大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)以“耳目”作用直接指導、反饋大壩的客觀作用與演變，反映大壩的運行性態(tài)，因此，大壩安全監(jiān)測工作在大壩安全管理中具有舉足輕重的極端重要性。

目前大中型水電站大壩絕大多數(shù)都設(shè)有大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)，在大壩中心注冊的大壩的監(jiān)測儀器數(shù)量平均達到402只/座，最多的大壩儀器數(shù)量達到10 085只/座，近2/3的大壩監(jiān)測實現(xiàn)了自動化。雖然如此，但在我們以往的大壩安全技術(shù)監(jiān)督中發(fā)現(xiàn)，大壩安全監(jiān)測工作存在薄弱環(huán)節(jié)，如部分運行單位對監(jiān)測工作重要性認識不足，監(jiān)測系統(tǒng)運行維護管理不到位，監(jiān)測系統(tǒng)的完備性、可靠性不高，不能獲取準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，不能及時整理分析監(jiān)測成果，掌握大壩的運行性態(tài)。造成監(jiān)測管理水平不高的原因，客觀上有監(jiān)測專業(yè)性強，工作量大，水電站地處偏遠地區(qū)，監(jiān)測人員技術(shù)水平不夠，設(shè)備維護困難等多重因素，需要從管理和技術(shù)手段上齊頭并進，督促行業(yè)整體提高水平。

隨著計算機、數(shù)據(jù)集成、通訊、云計算等技術(shù)進步，實現(xiàn)大壩安全遠程在線管理已經(jīng)成為可能。從原電監(jiān)會到能源局，一直致力于推動大壩安全信息化工作，大壩中心利用自身的技術(shù)優(yōu)勢，攻克了不同監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成、遠程安全傳輸、海量數(shù)據(jù)管理等一系列技術(shù)難關(guān)，建成了水電站大壩安全信息遠程在線管理主系統(tǒng)，實現(xiàn)了對電力企業(yè)大壩安全監(jiān)測工作和大壩安全性態(tài)的有效及時技術(shù)監(jiān)督；絕大多數(shù)電力企業(yè)建成了大壩安全在線監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測成果已能夠及時上傳大壩中心的主系統(tǒng)。實踐證明，大壩的信息化建設(shè)工作促進了監(jiān)測監(jiān)控水平的提高，為保障大壩安全提供了強大的技術(shù)支持。2008年8月30日，四川攀枝花地區(qū)發(fā)生6.1級地震后，大壩中心通過大壩安全遠程在線管理信息系統(tǒng)對震中附近的二灘水電站大壩地震前后的監(jiān)測資料和運行情況進行分析后作出了二灘大壩是安全的、可以正常擋水運行的結(jié)論，有效保障了水電站的正常生產(chǎn)運行和為災區(qū)供電。2010年7月底、8月初第二松花江流域遭遇重現(xiàn)期100年的洪水期間，針對豐滿大壩5號壩段下游出現(xiàn)滲漏量增大等情況，大壩中心根據(jù)遠程信息系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析判斷，果斷給出了大壩運行性態(tài)正常、可以承受水庫各特征水位荷載的明確意見，為運行單位的防汛調(diào)度、減輕豐滿下游城鄉(xiāng)的防洪壓力提供了決策依據(jù)。

目前大壩安全監(jiān)察中心正在研發(fā)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、三維地理信息技術(shù)（GIS）、三維工程數(shù)字化技術(shù)（BIM，Building Information Modeling）、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等的最新成果，開發(fā)基于云服務的可視化、圖形化、智能化全國水電站大壩安全遠程在線和應急管理信息平臺，該平臺建成后可實現(xiàn)全國電力行業(yè)各個運行水電站大壩日常管理和突發(fā)事件信息的報送、傳輸，電力企業(yè)、大壩安全監(jiān)察中心、國家能源局派出機構(gòu)、國家能源局等多層次、不同對象的大壩安全信息的互聯(lián)互通、會商決策、應急指揮和調(diào)度，作為電子政務的有效支撐，能為電力行業(yè)政府主管部門、安全監(jiān)管機構(gòu)大壩安全管理工作打造技術(shù)平臺。

多年的大壩安全管理實踐告訴我們，《規(guī)定》提出的新理念、新要求，對提升水電站大壩運行安全技術(shù)監(jiān)督管理水平極為重要；《規(guī)定》的貫徹落實，必將對我國的水電站大壩安全管理產(chǎn)生深遠的影響。