对中国水工程安全评价和隐患治理的认识

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二 、水 工 程 安 全 管 理 与 评 价 、 隐患探测与治理技术应用的现状
1.水 工 程 安 全 管 理 与 评 价 现 状 我国对水库大坝等水工程安全 管理工作开始于 50 年代初期。50 多 年来, 基本形成了一套相对可行的水 工程安全管理和评价模式, 实行中 央 、省 、市 、县 分 级 、分 区 管 理 。在 机 构 方面, 水利系统专门设有水利部大坝 安全管理中心, 水电系统专门设有水 电 站 大 坝 安 全 监 察 中 心 , 中 央 、地 方 各级政府及流域机构的防汛抗旱指 挥 部 也 承 担 着 相 关 职 责 。为 准 确 掌 握 水利工程的安全状况, 发现病害及时 治理, 确保水利工程安全运行, 我国逐 步建立了水利工程安全评价制度。 1995 年 , 水 利 部 颁 布 了《水 库 大 坝 安 全鉴定办法》, 规定水库大坝安全鉴定 周期为 6~10 年 , 并 配 套 制 定 了《水 库 大坝安全评价导则》。2001 年 3 月, 水 利 部 对《水 库 大 坝 安 全 评 价 导 则 》进 行 了细化, 明确了安全评价的主要内容 为防洪标准、工程 质 量 、运 行 管理 、结 构 安 全 、渗 流 安 全 、抗 震 安 全 以 及 金 属 结构安全。2003 年水利部对《水库大 坝安全鉴定办法》作了修订, 明确了水 库大坝安全鉴定程序和组织形式为大 坝 安 全 评 价 、大 坝 安 全 鉴 定 技 术 审 查 、 大 坝 安 全 鉴 定 意见 审 查 。另 外 , 1998 年 水 利 部 颁 布 了 《水 闸 安 全 鉴 定 规 定》, 并配 套 制 定 了《水 闸 安 全 鉴定 标 准》。目前, 有关单位正在抓紧研究制 定堤防工程的安全评价办法。 在开展水工程安全评价过程中, 由于各方面条件的限制, 还存在安全 鉴定成果中分析评价不全面、不深 入, 基础资料缺乏, 一些地勘报告不
些堤防的堤身质量不均匀, 筑堤土质 重、治理难的趋势。具体成因分析如下:
差, 很多由砂质土筑成, 抗冲能力差,
( 1) 先天不足— ——工程标准偏低
形成险工险段。由于历年不能彻底处
主要是三个方面的原因: 一是随
理, 每到汛期险象环生。另外, 由于河 着水文系列资料的延长, 特别是受实
势经常发生变化, 不断冲刷堤脚, 加之 测大洪水系列资料的影响, 重新核定
402 处大型灌区, 完成投资不足设计 差, 过分强调“多快好 省 ”从 而简 化 设
投资的 50%, 建筑物配套率不足70%, 计 或 大 量 使 用 替 代 材 料 ; 搞 群 众 运
骨干工程损坏率达 40%, 渠首建筑物 动 、人 海 战 术 筑 坝 , 技 术 人 员 不 能 充
严重老化损坏的占 70%; 100 处灌区的 分发挥作用, 施工质量难以保证。
座数
比例
142
36.4%
39
10%
87
22.3%
28
7.2%
298
76.4%
165
42.3%
70
17.9%
299
76.7%
199
51.0%
费, 有些甚至没有岁修经费, 工程得 不 到 及 时 维 修 养 护 和 更 新 改 造 。二 是 以往水利系统重 建 设 、轻 管理 现 象 比 较普遍, 管理设施建设得不到重视, 大部分中小水工程没有观测设施, 水 工程的病险状况不能及时掌握和处 理, 最终可能形成重大隐患。
堤防抗冲性能差, 容易造成崩岸险情。 水工程抗御洪水标准后, 低于国家标
五 是 违 章 建 筑 、 堤 后 取 土 坑 塘 准。比如,“75·8”大水后, 要求很多水
多。许多堤防 堤 坡 房 屋密 集 , 堤 后 水 库进行保坝洪水计算复核, 并将 PMF
塘密布, 一旦出现险情, 发现困难, 贻 作为校核洪水, 实际上, 很多水库难
据不完全统计, 截至 2002 年底全 国降等与报废的小型水库累计达 4846 座, 其中小( 1) 型水库降等 366 座, 报废 224 座; 小( 2) 型水库 降 等 2836 座 , 报 废 1420 座。随 着 水 库 运 行 年 限 的 增 加, 还有一些水库需要进行降等报废。
(2) 堤防工程 堤防的作用主要是限制洪水泛
关键词 水工程 病害分析 安全管理 安全评价 隐患探测 治理技术
一 、水 工 程 建 设 、病 险 情 况 概 述及病害成因分析
1.我 国 已 建 成 的 水 工 程 总 量 新中国成立以来, 全国已建成各 类水库 85160 座, 其中大型水库 460 座 , 中 型 水 库 2827 座 , 小 型 水 库 81873 座 , 总 库 容 5542 亿 m3, 相 当 于 全国 年 径 流 量 的 1/6, 年 供 水 能力 约 5000 亿 m3, 可 为 城 市 供 水 200 亿 m3。 全国已建江河堤防总长度 27.7 万km, 建设各类海堤 1.4 万 km, 累计达标堤 防长度 9.5 万 km, 其中大江大河干支 流 1、2 级堤防达标 2.27 万 km, 长江中 下游干流 3578km 的堤防加固工程已 全 面 完 成 。全 国有 402 处 大 型 灌 区 , 万 亩 以 上的 灌 区 共 有 5800 处 , 小 型 塘 堰等 蓄 水 工 程 670 多 万 处 , 机 电 泵 站 51.6 万多处, 有效灌溉面积 0.563 亿 hm2, 占耕地总面积的 43%。 2.水工程病害情况 (1) 水库工程 据水利部 2001 年统计, 全国有病 险水库约 3 万座, 占水库总数的 36%, 其中大中型水 库 的病 险 率 接 近 30%, 小型水库的病险率更高。在大中型病 险水库中, 其下游有大城市、铁路枢纽
误抢险时机。
以 满 足 这 样 的 要 求 。二 是 随 着 科 技 进
(3) 水闸工程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
步和经济社会的发展, 水工程建设规
据统计, 全国共有大型病险水闸 程和规范的要求在不断强化和提高
260 座, 约占大型水闸总数的 54%; 中 ( 如工程建设 强 制 性 条 文 的 制定 ) , 原
型水闸 1522 座, 约占中型水闸总数的 有 已 建 成 的 水 工 程 需 要 遵 循 新 的 标
755
28%
1118
42%
2682
小型水库
25114
30%
26435
34%
29150
36%
80699
收稿日期: 2005- 11- 09 作者简介: 刘宁( 1962~) , 男, 水利部总工程师, 教授级高级工程师。

中国水利 2005.22
CHINA WATER RES OURCES 特别关注
末级渠道衬砌率只有 5%, 建筑物配套
( 2) 后天失调— ——老化失修严重
率仅为 30%, 基本没有量水设施; 500
一是我国的大部分水工程已运行
座大型泵站中, 有 350 座严重老化, 设 了几十年, 工程 本身 进 入 老 化 期 , 结
备严重损坏,老化损坏率占 70%。
构物、设施、设备等 老 化 失 修 严 重 , 急
在 工 程 建 设 标 准 低 、配 套 差 、老 化 失 库 的 75%、中 型 水 库 的 67%、小 型 水
修等问题, 许多 工 程 设 施 已达 到 或 超 库的 90%建 成 于 1957 年 至 1977 年 ,
过设计使用年限 。据 调 查 统 计 , 全 国 这 些 水 库“ 三 边 ”工 程 多 , 设 计 质 量
特别关注 CHINA WATER RES OURCES
·大坝与堤防安全及监测·
对中国水工程安全评价
和隐患治理的认识
□刘 宁
( 水利部)
摘 要 对我国水库、堤防、水闸及灌溉设施等水工程建设及病险情况进行了概括总结, 分析了水工程病害的成 因; 对水工程安全管理与评价、隐患监测探测和治理技术应用的现状进行了简要概述和分析; 从可持续 利用、建设节约型社会的高度, 强调了做好水工程安全评价、隐患治理工作的重要意义; 对如何做好水 工程安全管理与评价、隐患探测与治理工作, 提高监测、探测与治理技术水平进行了探讨; 突出强调了 水工程病害治理过程中的安全问题; 最后提出了加强水工程安全评价、隐患治理工作的几点建议。
于管理 等 方 面 原 因 , 堤 内 白蚁 、鼠 、 绝大部分兴建于上世纪 50~70 年代, 受
獾、蛇等动物破坏, 形成 空 洞 , 造 成 堤 当时社会、经济、技术条件等因素的制
身 产 生 裂 缝 、塌 陷 、散 浸 等 险 情 。
约, 工程存在着病险隐患, 特别是随着
四是险工险段多、崩岸风险大。一 使用年限的增加, 呈现出病险多、病险
或重要设施的危险水库 43 座( 其中大 型 35 座, 中型 8 座) 。水库病害主要表 现为: 水库大坝防洪能力低; 水库抗震 标准不够; 白蚁危害严重; 坝体存在安 全隐患; 水库泄洪能力不足, 溢洪道、 泄洪涵闸冲刷严重, 闸门与启闭机不 配套、设备陈旧、老 化 锈 蚀 ; 水 库 管 理 设施简陋陈旧, 缺少甚至根本没有观 测设备等。长期以来, 这些病险水库不 但难以充分发挥防 洪 、供 水、发 电 、灌 溉等效益, 工程本身也已成为安全度 汛的薄弱环节和心腹之患, 直接威胁 着人民群众生命财产的安全。
46%。根据对 390 座大型和重点中型病 准, 按照这样的要 求 就 有 许 多 水 库需
险水闸存在问题的分析, 结果见表 2。 要加高或增建泄洪设施 ; 也 有 一 些 水
(4) 灌溉工程
库因国家地震烈度区的重新划定而
我国现有的灌溉工程设施由于 不能满足新的抗震要求, 需要进行动
受 资 金 、技 术 等 条 件 的 限 制 , 普 遍 存 载响应的分析评价。三是我国大型水
三是 堤 身 质 量 差 、隐 患 多 。一 些 加高培厚形成的堤防, 堤身压实标准
滥, 保护居民安全和工农业生产; 约 和密实程度难以满足要求。另外, 由
类型
一类 水 库 二类 大 三类 坝
合计
表 1 全国水利系统管理的水库情况表
大型水库
129
37%
72
21%
145
42%
346
中型水库
809
30%
束水流, 提高河道的泄洪排沙能力, 防 止 风 暴 潮 的 侵 袭 。目 前 一 些 堤 防 普 遍存在的问题:
一 是 防 洪 标 准 低 。大 部 分 河 流 堤 防标准只有 10 年一遇~20 年一遇, 堤 身断面单薄, 堤顶宽度和高度不够。 一些中小河流处于不设防状态。
二是 基 础 条 件 差 、渗 漏 严 重 。长 江中下游 3 万多 km 的堤防都是修筑 在第四系冲积平原上, 干堤堤基多为 二元( 或多元) 结构, 堤基上部为弱透 水黏土或壤土覆盖层, 一般只有 1~ 3m 厚 , 最 厚 的 也 只 有 3~10m, 其 下 部 为强透水的砂卵石层, 厚度可达百余 米。嫩江 、松 花 江 流 域 堤 基 大部 分 是 砂壤土和粉细砂, 渗透系数大。由于 一些堤防的基础大部分未进行过处 理, 在高水位洪水下, 极易形成管涌, 发生渗透稳定破坏。
中国水利 2005.22

特别关注 CHINA WATER RES OURCES
能为安全鉴定提供充分依据, 鉴定组 织工作和成果审定把关不严, 水平参 差不齐等问题, 一定程度上影响了水 工程安全评价的质量。
2.水工程隐患监测探测与治理技 术应用现状
新中国成立以来, 我国加强了对 水工程隐患的监测和探测工作, 对投 入运行的水工程, 在荷载和各种因素 作用下的状态变化进行系统的监测, 及时了解水库大坝及其影响范围的 实际状态是否正常, 有无产生不利于 工程安全的变化, 据以判断和评价水 利工程的质量和安全程度, 为工程安 全 运 行 提 供 科 学 依 据 。在 水 工 程 隐 患 监测方面, 一般大型和重点中型土石 坝 , 80%以 上 开 展 了 沉 陷 、位 移 、浸 润 线 、渗 流 量 等 监 测 项 目 ; 混 凝 土 坝 开 展 了 变 形 观 测 、应 力 监 测 、温 度 监 测 和扬压力监测等监测项目; 有关输 水、泄水建筑物 也 相 应 地 开 展 了 水流 形态和上下游河床变形等监测项目。 近几年研制和使用了一些土石新型 观测仪器设备, 提高了监测精度。
3.水工程病害的成因分析
需 更 新 改 造 。但 绝 大 多 数 水 工 程 以 防
我国水工程, 尤其是小型水工程 洪和农业灌溉为主, 缺乏更新改造经
表 2 全国 390 座大型和重点中型病险水闸存在问题分析
存在问题 防洪标准不够 闸室稳定安全系数不满足规范要求 水 闸基和两岸渗流不稳定 抗震不满足规范要求 结 构 混 凝 土 老 化 、损 坏 严 重 闸下消能设施严重损坏 闸 闸或枢纽上下游河道淤积, 影响泄水和蓄水 闸门、启闭机和电器设施老化、损坏, 不能正常使用 其他方面问题
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