水库统计分析与分类研究
一、1990年后溃坝的小型水库统计分析
本文重点对1990—2013年的306座小型水库溃坝信息进行统计分析。
①溃坝数量最多的为云南省61座,其次为吉林、广东、湖南、广西、
新疆等省(自治区),均在20座以上。
从时间分布看,主要集中于20世纪90年代,10年间共溃坝246座,最多年份为1994年,溃坝54座。
进入2000年以后,溃坝数量明显减少,统计为60座。
②24年中溃坝
数量约占小型水库数量的0.37%,平均年溃坝率为1.54E-4。
溃坝数量
与本省小型水库总数比值最高的省份依次为宁夏、新疆、内蒙古、黑
龙江、吉林、海南、青海、云南,均在1%以上,平均年溃坝率在
4.17E-4以上。
③溃坝坝型主要为土石坝,为坝型明确案例的7
5.2%;
坝型信息欠缺的约占19.3%,根据破坏信息判断大多也为土石坝;其他坝型主要为堆石坝、拱坝、砌石坝、条石坝等,仅占溃坝总数的 5.6%。
④溃坝破坏的主要原因为漫顶的179例,占溃坝总数的58.5%;质量问题的100例,占溃坝总数的32.7%;管理不当的7例,占溃坝总数的
2.3%;其他原因20例,占溃坝总数的6.5%。
结果表明,溃坝对象、溃坝破坏原因比例与历史统计结果相近。
漫顶溃坝案例表明,小型水库
防洪标准存有不足。
我国小型水库多集中于长江、淮河及珠江流域,
位于经济相对发达的省份。
小型水库洪水计算多依据图集查算,而图
集是以历史暴雨资料为基础的,新图集往往滞后,伴随人类活动的增加,水库流域下垫面条件正在发生较明显的变化,近年南方强降雨也
有多发迹象,汛期漫顶破坏及漫顶险情时有发生,开展暴雨洪水研究
十分必要。
⑤最大坝高、集水面积、库容信息完整的溃坝水库165例
统计分布见图1,可见溃坝案例基本集中于库容100万m3以下、集水
面积50km2、坝高30m以下的小(2)型水库,为138例,占165座水
库的83.6%。
说明小(2)型水库安全状况差,应为重点管理对象。
近
期水库溃坝率较低,反映了强化水库防汛负责制与安全管理责任制的
作用。
但仍有部分小型水库溃坝的现实也反映出存有一定问题,主要
体现在管理不到位,工程质量差,或防洪标准不能满足要求,技术认
识不到位。
更深层次上反映的是小型水库产权、管理权不清、管理模
式僵化、工作不实的问题。
二、具体案例分析
1.洪水漫顶溃坝
多由泄洪能力不足或泄洪通道堵塞导致。
306例溃坝案例中明确为超
标准洪水破坏的有150例,约占总数的49%。
大坝安全鉴定表明,一些小型水库溢洪道尺寸偏小,泄洪能力不足。
因上游水库溃坝洪水入库
导致溃坝,也值得注意。
如浙江永嘉的白水际水库为小(1)型心墙坝,因上游十八垅水库失事洪水入库,导致溃坝。
2.工程质量问题导致溃坝
工程质量问题是引起小型水库溃决的第二大因素,质量问题包括主要
建筑物坝体、涵洞、溢洪道的质量,以及建筑物坝基和建筑物连接部
位的质量。
如甘肃省于家海子水库为小(2)型土坝,因大坝填土质量差,辗压不实,春季晴天溃坝。
湖南省佛光水库为小(2)型均质土坝,因涵洞漏水溃决。
福建省莆明水库为小(2)型均质土坝,雨后溃决,
主要原因是坝体与山坡接合差且坝体夯筑不实。
浙江省沈家坑水库为
小(2)型土坝,因裂缝渗漏遇台风降雨溃坝。
3.渗漏导致溃坝
土石坝及与穿坝建筑物接合部位渗漏,是工程质量中的突出问题,故
单独说明。
与渗漏相关的溃坝案例59例,占总数306座的19.3%。
相
关案例提醒我们在建设管理中应切实增强相关环节的质量控制。
如黑
龙江省星火水库为小(1)型均质土坝,因溢洪道两侧接触渗漏溃坝。
云南省拉里山水库为小(2)型均质土坝,因新老坝体接合处渗漏导致
滑坡而溃决。
新疆的第二水库为小(1)型均质土坝,闸室处坝体发生
管涌,形成渗水通道,造成闸室整体沉陷,坝体溃决。
另外如近年除
险加固中的八一、小海子、岗岗等水库溃坝,都是因为接触渗漏破坏
所致。
4.管理不当溃坝
管理不当是一个不可忽视的重要因素。
管理失察或应对不力,就会出
现违规施工、盲目运用的情况,包括维护运用不良、超蓄及溢洪道筑堰、闸门未开、无人管理,出现险情不能及时发现并处置等。
如云南
三台城水库为小(2)型均质土坝,无人管理,暴雨后溃坝。
云南梅子
阱水库为小(2)型,水库高水位运行,盲目超蓄,溢洪道上建有临时
拦水坝无法泄洪,溃决事故发生时管理人员不在场。
广东北渠水库为
小(2)型均质土坝,因在溢洪道上违章修筑土堰,抬高蓄水位,导致
溃坝。
四川会理的大路沟水库为小(2)型均质土坝,因蚁害侵蚀、大
坝管涌溃坝。
吉林桦甸大河水库为小(1)型黏土心墙坝,因泄洪闸无
法开启,漫顶溃坝。
综上可见,小型水库安全管理应落实专业人员管理,发现问题及时处理,要增强小型水库的抗洪能力及应急保障能力,重视巡视检查与应急能力建设,保障工程安全。
三、小型水库后果分类研究
1.后果分类标准分析
目前标准中,小型水库的等别划分对下游后果影响考虑少,较难适应
以人为本的治水发展思路。
小型水库主要后果影响因素包括:坝高
(水头)、库容、风险人口、生命损失、经济损失、社会与环境影响
等方面。
目前待发布的水利行业标准《水库大坝风险标准》,参照
《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号)将水库
大坝安全分为四类:特别重大、重大、较大、一般。
分析认为,采用《生产安全事故报告和调查处理条例》中的人员死亡与经济损失作为
水库大坝(潜在)后果分类标准是合适的。
尽管后果分类标准中的生
命损失和经济损失是根据假设计算而来,并不是实际损失,但是以此
划分体现了后果的可能严重水准,也与现行法规一致。
2风险人口标准研究
小型水库一般靠近聚居地,下游一般有村镇,风险人口较多,在遭遇
溃坝等重大应急事件时,这些风险人口属于需要紧急转移安置的人员。
而水库突发事件人员转移的社会及经济影响较大,如新疆八一水库、
卡马水库均造成了很大的社会影响,有必要对此划定标准。
平均转移
人数约5663人。
对水库大坝而言,宜按3000人作为重大事件,作为
后果分类标准Ⅱ类的下限。
当风险人口超过30000人时,应为特别重
大事件,作为后果分类标准Ⅰ类的下限。
而300~3000人之间是多发
事件所对应的转移人口数量,可考虑作为后果分类标准Ⅲ类。
低于300人时可作为一般事件,作为后果分类标准Ⅳ类。
综合考虑采用上述风
险转移人口分级标准是基本合适的。
四、结论与建议
对1990年后我国小型水库溃坝案例进行初步统计分析,溃坝水库较
集中于小(2)型,洪水漫顶与质量问题仍是溃坝的主要原因。
基于已
发生的应急事件转移人口,提出了包含风险人口的后果分类标准。
建
议加快推进小型水库管理制度改革,明确产权与管理权,实行专业化、社会化管理模式,依法监督,推进定期安全评估、除险加固、降等或
报废工作;应按小型水库后果分类开展小型水库的设计工作,重视小
型水库洪水标准等相关研究。
水库统计分析与分类研究。