主講人:盛金保,王昭升
(主講人單位:水利部大壩安全管理中心)
我國現(xiàn)有8.7萬余座水庫,大多建于20世紀(jì)50~70年代,限于當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)社會條件制約,普遍存在防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差等缺陷,加上長期維修養(yǎng)護(hù)不夠,其中約40%為病險(xiǎn)水庫。病險(xiǎn)水庫不僅不能正常發(fā)揮效益,而且存在很高的潰壩風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重威脅下游公眾安全與經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。定期開展水庫大壩安全評價(jià),了解大壩安全狀況,以便有針對性地采取措施,對確保大壩安全和公共安全具有十分重要的意義。
我國目前的大壩安全評價(jià)體系完整,有相應(yīng)的法律法規(guī)作指導(dǎo),有規(guī)程、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)作依據(jù)?,F(xiàn)對現(xiàn)行大壩安全評價(jià)進(jìn)行回顧,并對未來的大壩安全評價(jià)進(jìn)行展望。
我國現(xiàn)行的水庫大壩安全評價(jià)體系是在多年實(shí)踐和認(rèn)識判斷的基礎(chǔ)上形成的,并已經(jīng)法規(guī)化和標(biāo)準(zhǔn)化。評價(jià)體系以大壩工程安全為核心,對建設(shè)期完工的水庫大壩,在蓄水驗(yàn)收及投入運(yùn)用前要進(jìn)行蓄水安全鑒定,對處于運(yùn)行期的水庫大壩則需要定期或根據(jù)需要進(jìn)行安全鑒定,見圖1。
圖1 現(xiàn)行水庫大壩安全鑒定流程圖
水庫大壩安全鑒定主要依據(jù)的法律、法規(guī)為《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》(1991年),《水庫大壩安全鑒定辦法》(水建管〔2003〕271號)。根據(jù)規(guī)定,水庫大壩安全鑒定工作實(shí)行定期安全鑒定制度,首次安全鑒定應(yīng)在竣工驗(yàn)收后5年內(nèi)進(jìn)行,以后每隔6~10年開展一次。其間當(dāng)大壩出現(xiàn)嚴(yán)重險(xiǎn)情或水庫運(yùn)行條件發(fā)生重大改變時,應(yīng)進(jìn)行專門的安全鑒定。
安全評價(jià)工作以《水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則》(SL 258-2000)為指導(dǎo),根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計(jì)、施工等規(guī)范,在現(xiàn)場安全檢查、補(bǔ)充工程地質(zhì)勘察、混凝土與金屬結(jié)構(gòu)檢測等工作基礎(chǔ)上,對涉及水庫安全的7個方面,即大壩工程質(zhì)量、運(yùn)行管理、防洪標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)安全、滲流安全、抗震安全、金屬結(jié)構(gòu)等進(jìn)行評價(jià)。在評價(jià)中,首先要依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),確定工程等別及建筑物級別,進(jìn)而確定工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)及抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上取用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、滲流、抗震、金屬結(jié)構(gòu)等安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及要求,作為評價(jià)依據(jù)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
在鑒定工作組織上,實(shí)行分級負(fù)責(zé)。大型水庫和影響縣城安全或壩高50m以上的中型水庫由省級水行政主管部門組織鑒定,中型水庫和影響縣城安全或壩高30m以上的小型水庫由地(市)級以上水行政主管部門組織鑒定,其他小型水庫由縣級以上水行政主管部門組織鑒定,流域機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)其直屬水庫大壩安全鑒定,水利部負(fù)責(zé)部直屬水庫大壩安全鑒定。
鑒定程序如下:主管部門下達(dá)鑒定任務(wù),編制大壩安全鑒定工作計(jì)劃;組織現(xiàn)場安全檢查;資料準(zhǔn)備,對大壩安全進(jìn)行分析評價(jià);組建大壩安全鑒定專家組,召開大壩安全鑒定會,由鑒定專家審查分析評價(jià)報(bào)告和現(xiàn)場安全檢查報(bào)告,討論提出安全鑒定結(jié)論(一類壩、二類壩、三類壩);編寫大壩安全鑒定總結(jié),上報(bào)和存檔。
單位職責(zé)上,鑒定組織單位(水庫管理單位或水行政主管部門)按照《大壩安全鑒定辦法》要求,定期組織大壩安全鑒定工作。制定大壩安全鑒定工作計(jì)劃,并組織實(shí)施;委托鑒定承擔(dān)單位進(jìn)行大壩安全評價(jià)工作;組織現(xiàn)場安全檢查;向鑒定承擔(dān)單位提供必要的基礎(chǔ)資料;籌措大壩安全鑒定經(jīng)費(fèi)。鑒定承擔(dān)單位(設(shè)計(jì)院、科研單位、高校)參加現(xiàn)場安全檢查,并負(fù)責(zé)編制現(xiàn)場安全檢查報(bào)告;收集有關(guān)資料,并根據(jù)需要開展地質(zhì)勘探、工程質(zhì)量檢測、鑒定試驗(yàn)等工作;按有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對大壩安全狀況進(jìn)行評價(jià),并提出大壩安全評價(jià)報(bào)告;按鑒定審定部門的審查意見,補(bǔ)充相關(guān)工作,修改大壩安全評價(jià)報(bào)告;起草大壩安全鑒定報(bào)告書。成立大壩安全鑒定委員會(專家組);組織召開大壩安全鑒定會;審查大壩安全評價(jià)報(bào)告;審定并印發(fā)大壩安全鑒定報(bào)告書。
鑒定承擔(dān)單位資質(zhì)要求:大型水庫和影響縣城安全或壩高50m以上中型水庫的大壩安全評價(jià),由具有水利水電勘測設(shè)計(jì)甲級資質(zhì)的單位或水利部公布的有關(guān)科研單位和大專院校承擔(dān);其他中型水庫和影響縣城安全或壩高30m以上小型水庫,由乙級以上(含乙級)資質(zhì)單位承擔(dān);其他小型水庫,由丙級以上(含丙級)資質(zhì)單位承擔(dān)。
鑒定專家組組成及資質(zhì)要求:專家數(shù)量及資質(zhì)要求,大型水庫和影響縣城安全或壩高50m以上中型水庫9名以上(其中6名以上為高級職稱),中型水庫和影響縣城安全或壩高30m以上小型水庫7名以上 (其中3名以上為高級職稱),小型水庫5名以上 (其中2名以上為高級職稱);專家配備要求,主管部門所在行政區(qū)域以外的專家不少于1/3(屬地化),參與工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理的人員不得超過1/3(回避),涉及水文、地質(zhì)、水工、金屬結(jié)構(gòu)和管理等專業(yè)(專業(yè)配套)。
需要收集的基礎(chǔ)資料主要包括:工程規(guī)劃、勘測與設(shè)計(jì)資料;工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料;工程施工、質(zhì)量控制與質(zhì)量檢測(查)資料;工程驗(yàn)收資料;大壩安全監(jiān)測資料;工程運(yùn)行管理資料;工程運(yùn)行過程中歷次加固處理資料及補(bǔ)充勘探、試驗(yàn)與檢測資料;此前的大壩安全評價(jià)資料等。對于“三無”“三邊”工程,基礎(chǔ)資料缺乏的水庫大壩、運(yùn)行環(huán)境變化較大的水庫,應(yīng)補(bǔ)充必要的工程地質(zhì)勘察、混凝土與金屬結(jié)構(gòu)檢測、水庫地形測量等。
大壩現(xiàn)場安全檢查組根據(jù)大壩安全鑒定工作計(jì)劃,通過座談、查閱檔案資料、現(xiàn)場察看與詢問以及測量等手段,對水庫樞紐工程主要建筑物的運(yùn)行現(xiàn)狀及大壩安全管理的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的檢查,填寫現(xiàn)場安全檢查表,編寫現(xiàn)場安全檢查報(bào)告,并對安全鑒定工作提出指導(dǎo)性意見。
根據(jù)原設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理、現(xiàn)場巡視檢查、歷史資料考證分析、補(bǔ)充勘探及試驗(yàn)成果、檢測成果等,按現(xiàn)行設(shè)計(jì)與施工規(guī)范對工程質(zhì)量進(jìn)行綜合分析評價(jià)。內(nèi)容包括:評價(jià)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件;評價(jià)工程的實(shí)際施工質(zhì)量(含基礎(chǔ)處理、結(jié)構(gòu)形體和材料等)是否滿足國家現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程或規(guī)定要求;核查工程投入運(yùn)用后在質(zhì)量方面的實(shí)際情況和變化,能否確保工程安全運(yùn)行;為大壩安全評價(jià)提供符合工程實(shí)際的原體參數(shù)。
各方面工程質(zhì)量均達(dá)到規(guī)定要求,且運(yùn)行中未暴露出質(zhì)量問題,為“優(yōu)良”;如工程質(zhì)量大部分達(dá)到規(guī)定要求,運(yùn)行中暴露出某些質(zhì)量缺陷,但尚不影響工程安全,為“合格”;工程質(zhì)量大部分達(dá)不到規(guī)定要求,且運(yùn)行中暴露出嚴(yán)重質(zhì)量問題,影響工程安全,為“不合格”。
包括對大壩運(yùn)行、維修、安全監(jiān)測等方面的評價(jià),從管理機(jī)構(gòu)、管理隊(duì)伍、管理制度、運(yùn)行情況、防汛交通與通信、工程維修養(yǎng)護(hù)、防洪調(diào)度、歷年發(fā)生險(xiǎn)情及除險(xiǎn)加固情況、安全監(jiān)測與檢查等方面進(jìn)行評述。
當(dāng)運(yùn)行、維修、安全監(jiān)測三方面均達(dá)到要求時,大壩處于完整的可運(yùn)行狀態(tài),評價(jià)為“好”;三方面大多滿足有關(guān)要求,大壩運(yùn)行基本正常,評價(jià)為“較好”;三方面大多達(dá)不到有關(guān)要求,大壩無法正常運(yùn)行,評價(jià)為“差”。
防洪安全復(fù)核分析的內(nèi)容包括:考慮建壩后環(huán)境的改變,復(fù)核流域特征值;復(fù)核水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)或“三查三定”時確定的洪水標(biāo)準(zhǔn)是否滿足《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL 252-2000)及《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 59201-94)要求;根據(jù)運(yùn)行期延長的水文資料對設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行復(fù)核;按工程現(xiàn)狀復(fù)核水位—庫容—泄量關(guān)系曲線;調(diào)洪演算;按現(xiàn)狀實(shí)際最低壩頂或防浪墻頂高程復(fù)核壩頂超高是否滿足防洪安全要求,同時需復(fù)核防滲體頂高程是否高于最高靜止水位;評估下游淹沒范圍與淹沒損失。
大壩的實(shí)際抗洪能力達(dá)到《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201-94)規(guī)定,定為A級;達(dá)不到GB 50201-94規(guī)定,但滿足《水利樞紐工程除險(xiǎn)加固近期非常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)的意見》(水規(guī)〔1989〕21號)要求,定為B級;達(dá)不到《水利樞紐工程除險(xiǎn)加固近期非常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)的意見》(水規(guī)〔1989〕21號)要求,定為C級。
復(fù)核計(jì)算大壩、近壩庫岸及與大壩安全有關(guān)的其他建筑物在靜力條件下的變形、強(qiáng)度及穩(wěn)定是否滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求。計(jì)算分析內(nèi)容包括土石壩變形及穩(wěn)定分析,混凝土壩、漿砌石壩及泄、輸水建筑物的強(qiáng)度及穩(wěn)定分析。評價(jià)時,首先通過現(xiàn)場檢查觀測大壩是否存在直觀上的險(xiǎn)情,然后再結(jié)合監(jiān)測資料分析和計(jì)算進(jìn)行綜合評判,分析結(jié)果應(yīng)可相互驗(yàn)證和補(bǔ)充。
土石壩結(jié)構(gòu)安全評價(jià)分析內(nèi)容包括變形分析、應(yīng)力應(yīng)變分析及抗滑穩(wěn)定分析。對有監(jiān)測資料的大壩,首先應(yīng)作監(jiān)測資料分析,觀測資料分析應(yīng)包括過程線圖、分布圖等。缺乏監(jiān)測資料且大壩已有異常變形或開裂疑慮的,應(yīng)進(jìn)行變形及裂縫計(jì)算分析。當(dāng)有監(jiān)測資料且進(jìn)行有限元法計(jì)算時,應(yīng)通過反演計(jì)算確定有關(guān)參數(shù)。壩坡抗滑穩(wěn)定分析時,計(jì)算工況應(yīng)根據(jù)規(guī)范確定及實(shí)際運(yùn)用條件確定,并采用防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核確定的特征水位;當(dāng)壩頂兼作公路時,分析中應(yīng)計(jì)及車輛荷載;當(dāng)壩體或壩基物理力學(xué)狀態(tài)變化較明顯時,應(yīng)通過鉆探取樣及試驗(yàn)重新確定相關(guān)指標(biāo)值;穩(wěn)定滲流下的壩體孔隙水壓力可根據(jù)觀測資料、有限元法計(jì)算或鉆孔靜止水位等確定,水位降落期上游壩殼內(nèi)的孔隙水壓力可根據(jù)近似方法估算或有限元法計(jì)算確定;評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與計(jì)算方法相對應(yīng)。
混凝土壩或漿砌石壩的結(jié)構(gòu)安全評價(jià)復(fù)核內(nèi)容主要包括:應(yīng)力復(fù)核與局部配筋驗(yàn)算;沿壩基面或基礎(chǔ)軟弱面的抗滑穩(wěn)定性,或拱壩拱座抗滑穩(wěn)定性,或支墩壩支墩的側(cè)向穩(wěn)定性等。評價(jià)方法有:現(xiàn)場檢查法,對結(jié)構(gòu)安全作初步判斷;監(jiān)測資料分析法,了解大壩有無異常及變化規(guī)律,通過監(jiān)測量實(shí)測值或數(shù)學(xué)模型推算值與容許值比較,進(jìn)一步判斷大壩的結(jié)構(gòu)安全性;計(jì)算分析法,按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范或手冊方法,如材料力學(xué)方法、有限元法分析。計(jì)算分析參數(shù)應(yīng)符合實(shí)際情況,必要時應(yīng)補(bǔ)充地勘及試驗(yàn),作用荷載及荷載組合符合規(guī)范要求和實(shí)際運(yùn)行情況。
泄、輸水建筑物結(jié)構(gòu)安全評價(jià)(包括影響大壩安全的溢洪道、隧洞、進(jìn)水口和其他附屬水力設(shè)施,以及擋土建筑物如翼墻、擋土墻等)過程與原則同上,具體復(fù)核內(nèi)容、計(jì)算分析方法、控制標(biāo)準(zhǔn)等按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范或設(shè)計(jì)手冊執(zhí)行。
結(jié)構(gòu)安全評價(jià)應(yīng)回答5個方面的內(nèi)容:大壩抗滑穩(wěn)定是否滿足規(guī)范要求,大壩是否產(chǎn)生危及安全的變形(含裂縫或接縫),大壩(混凝土壩與漿砌石壩)強(qiáng)度是否滿足規(guī)范要求,與大壩安全有關(guān)的其他建筑物的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及變形是否滿足規(guī)范要求,近壩庫岸是否穩(wěn)定。
當(dāng)5個方面均滿足要求,大壩結(jié)構(gòu)安全,定為A級;其中某一方面(以上)不滿足要求,且可能產(chǎn)生巨大危害的(如拱壩拱座的穩(wěn)定性及土石壩的壩坡抗滑穩(wěn)定性不滿足),大壩結(jié)構(gòu)不安全,定為C級;危害不大(如局部裂縫、應(yīng)力不滿足、配筋率略低等情況),可以通過加強(qiáng)觀測及時予以補(bǔ)救處理的情況,定為B級。
滲流隱患是大壩的主要病害之一,很多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題(如滑坡、裂縫、塌陷等)也是因滲流問題引起的。滲流破壞有很多慘痛教訓(xùn),必須高度重視。在近年的除險(xiǎn)加固工程中,也多次發(fā)生由接觸滲透破壞導(dǎo)致潰壩事件,如新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)八一水庫(2004年1月22日),新建泄洪閘周圍回填土擋水后發(fā)生滲透破壞;甘肅小海子水庫(2007年4月19日),壩基粉細(xì)砂層因滲透變形壩基形成上下游貫穿的滲漏通道,導(dǎo)致壩體沉降、坍塌等。
滲流安全評價(jià)主要復(fù)核原設(shè)計(jì)、施工的滲流控制措施和當(dāng)前的實(shí)際滲流狀態(tài)能否保證大壩按設(shè)計(jì)條件安全運(yùn)行;復(fù)核工程的防滲與反濾排水設(shè)施是否完善,設(shè)計(jì)、施工(含基礎(chǔ)處理)是否滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范要求;檢查工程運(yùn)行中發(fā)生過何種滲流異?,F(xiàn)象,判斷是否影響工程安全;分析工程現(xiàn)狀條件下各防滲和反濾排水設(shè)施的工作性態(tài),并預(yù)測它們在未來高水位運(yùn)行時的滲流安全性;對存在滲流問題的大壩,應(yīng)分析原因和可能產(chǎn)生的危害。
評價(jià)主要是根據(jù)現(xiàn)場安全檢查、監(jiān)測資料分析、計(jì)算分析進(jìn)行評價(jià)。當(dāng)各種巖土材料的實(shí)際滲流比降小于規(guī)范允許下限,壩基揚(yáng)壓力小于設(shè)計(jì)值,且運(yùn)行中無滲流異常征兆時,大壩滲流性態(tài)安全,定為A級;各種巖土材料的實(shí)際滲流比降大于規(guī)范允許下限,但未超過其上限或同類工程的經(jīng)驗(yàn)安全值,壩基揚(yáng)壓力不超過設(shè)計(jì)值,或有一定滲流異常但不影響大壩安全時,滲流性態(tài)基本安全,定為B級;各種巖土材料的實(shí)際滲流比降大于規(guī)范或經(jīng)驗(yàn)類比的上限或破壞值,壩基揚(yáng)壓力大于設(shè)計(jì)值,或工程已出現(xiàn)嚴(yán)重滲流異?,F(xiàn)象時,滲流性態(tài)不安全,定為C級。
地震常導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)壩體結(jié)構(gòu)開裂、滑坡、液化、震陷、滲漏,泄洪設(shè)施閘門與門槽變形,無法開啟,嚴(yán)重時可導(dǎo)致潰壩事件的發(fā)生。
抗震安全復(fù)核依據(jù) 《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 203-97)及有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。首先需要復(fù)核地震基本烈度Jc,然后根據(jù)規(guī)范要求確定是否需要進(jìn)行抗震復(fù)核。復(fù)核內(nèi)容包括:大壩抗震設(shè)防類別;對大壩、地基及可能發(fā)生地震塌滑的近壩庫岸等進(jìn)行地震穩(wěn)定性分析;對各類混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼或木結(jié)構(gòu)等還應(yīng)進(jìn)行抗震強(qiáng)度分析計(jì)算;對烈度7度以上的1、2級建筑物宜進(jìn)行地震應(yīng)力與變形開裂計(jì)算;對土石壩(包含壩基和近壩庫岸)可液化土層的液化可能性及抗震工程措施應(yīng)進(jìn)行評價(jià);對壩基防滲、軟弱層加固、結(jié)構(gòu)的整體性和剛度、施工接縫處理等方面抗震設(shè)施的質(zhì)量和運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行安全評價(jià)??拐鸾Y(jié)構(gòu)計(jì)算根據(jù)規(guī)范選用擬靜力法或動力有限元法。
當(dāng)復(fù)核成果滿足規(guī)范要求且采取的抗震措施有效時,可認(rèn)為大壩或建筑物能抗御設(shè)防的地震,抗震安全性為A級;當(dāng)復(fù)核計(jì)算成果等于或略低于規(guī)范要求的最小值,或抗震措施不夠完善時,認(rèn)為抗震安全性偏低,為B級;當(dāng)復(fù)核計(jì)算成果小于規(guī)范要求的最小值且沒有有效的抗震措施時,認(rèn)為抗震安全不滿足,為C級。
結(jié)合現(xiàn)場安全檢查進(jìn)行評價(jià),必要時應(yīng)對金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全檢測。評價(jià)主要復(fù)核泄、輸水建筑物的閘門與啟閉機(jī)在現(xiàn)狀下能否按設(shè)計(jì)條件安全運(yùn)行,包括閘門的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性;啟閉機(jī)的啟閉能力與供電安全等。評價(jià)應(yīng)對下列問題作出明確結(jié)論:金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性能否滿足規(guī)范要求;啟閉機(jī)的啟閉能力能否滿足要求;在緊急情況下,能否保證閘門正常開啟。
依據(jù)防洪、結(jié)構(gòu)、滲流、抗震、金屬結(jié)構(gòu)安全等復(fù)核計(jì)算結(jié)果,結(jié)合工程質(zhì)量評價(jià),并考慮潰壩后果及大壩運(yùn)行管理情況,綜合評定大壩安全類別。
各方面安全性級別均達(dá)到A級,為“一類壩”,安全可靠,能按設(shè)計(jì)條件安全運(yùn)行;各方面安全性級別均達(dá)到A級或B級,為“二類壩”,基本安全,可在加強(qiáng)監(jiān)控下運(yùn)行;安全性級別中有一項(xiàng)以上C級,為“三類壩”,不安全,屬病險(xiǎn)水庫。對定為“三類壩”的水庫,應(yīng)提出保證工程安全的運(yùn)行方式(包括加強(qiáng)監(jiān)測)以及除險(xiǎn)加固的建議。
目前我國開展的是基于規(guī)范的傳統(tǒng)評價(jià)體系,具有以下優(yōu)點(diǎn):體系完善,有相應(yīng)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù);采用確定性的評價(jià)方法,安全評價(jià)內(nèi)容明確;評價(jià)體系工作分工明確;評價(jià)方法可操作性強(qiáng),可對單一評價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià),易被接受?,F(xiàn)有體系的不足如下:工程等別劃分不合理;評價(jià)結(jié)論無法體現(xiàn)病險(xiǎn)的嚴(yán)重程度;較難處理各種不確定因素的影響,也較難考慮大壩安全程度與下游的影響;對不確定性因素量化及專項(xiàng)分析間的邏輯關(guān)系處理不明晰。
目前國際上,綜合考慮不確定因素及后果危害的風(fēng)險(xiǎn)方法已成為人們重新審視和評價(jià)大壩安全的新視角。加拿大、澳大利亞等國建立了大壩風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指南,并不斷進(jìn)行修訂。對比而言,我國與目前國外的大壩安全評價(jià)體系(以加拿大為例)主要有以下不同點(diǎn):
目前在國外發(fā)達(dá)國家,從風(fēng)險(xiǎn)角度,根據(jù)后果確定工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)及地震標(biāo)準(zhǔn)。我國是以工程規(guī)模、工程效益及影響共同確定的,難以考慮同規(guī)模水庫特征差異對下游安全的影響以及下游經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水庫標(biāo)準(zhǔn)的影響。
加拿大的大壩安全復(fù)核主要依據(jù)加拿大大壩安全協(xié)會1999編制的《大壩安全指南》,各省又根據(jù)該指南制訂了自己的指南,這些指南均不具法規(guī)地位,不具強(qiáng)制性約束力,其只規(guī)定了大壩安全復(fù)核工作應(yīng)該做什么、誰去做,而沒有規(guī)定如何去做。我國有關(guān)大壩安全鑒定的法規(guī)文件和規(guī)程較為完備,不僅規(guī)定了大壩安全鑒定工作應(yīng)該做什么、誰去做,而且規(guī)定了如何去做。
在我國,大壩安全鑒定的時間間隔對所有規(guī)模、不同安全程度、不同影響程度的大壩都是統(tǒng)一規(guī)定,不盡合理。建議借鑒加拿大的做法,在基于風(fēng)險(xiǎn)的分析方法仍沒有引入大壩安全管理領(lǐng)域中之前,可按工程規(guī)模和重要性來確定鑒定周期。
在加拿大,大壩安全復(fù)核完全是大壩業(yè)主的行為,負(fù)責(zé)大壩安全的業(yè)主工程師發(fā)揮著主要的組織作用。在我國,由于管理體制不同,大壩安全鑒定工作不僅涉及水庫管理單位(業(yè)主),還涉及水行政主管部門(鑒定組織與審定單位)。
在加拿大,只有具備相應(yīng)資質(zhì)的工程師才能從事大壩安全復(fù)核工作。在我國,《水庫大壩安全鑒定辦法》規(guī)定了必須具備相應(yīng)資質(zhì)的單位才能開展大壩安全分析評價(jià)工作,而對從業(yè)人員沒有資質(zhì)要求,造成很多大壩安全鑒定成果質(zhì)量不高。建議借鑒加拿大的做法,對從事大壩安全鑒定分析的評價(jià)工程師也要提出資質(zhì)要求。
在加拿大,由于大壩安全復(fù)核工作開展得較早和比較規(guī)范,大多數(shù)水庫大壩已經(jīng)做過多次安全復(fù)核,基礎(chǔ)資料較為齊備。目前的大壩安全復(fù)核比較重視現(xiàn)場安全檢查工作,以及對OMS及EPP的復(fù)核。根據(jù)現(xiàn)場安全檢查結(jié)果決定是否需要做進(jìn)一步的分析論證工作。我國絕大多數(shù)水庫大壩都是首次進(jìn)行安全鑒定,基礎(chǔ)資料匱乏,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)資料的收集。對運(yùn)行多年的大壩,要求補(bǔ)充鉆探試驗(yàn)與檢測工作,對大壩安全做全面的分析評價(jià),而對現(xiàn)場安全檢查與OMS、EPP的復(fù)核不夠細(xì)致,今后應(yīng)加強(qiáng)這方面的復(fù)核工作。
在加拿大,一旦復(fù)核結(jié)論表明大壩安全不滿足要求,即要求復(fù)核工程師研究提出相應(yīng)的除險(xiǎn)措施;除險(xiǎn)措施既要考慮工程措施,也要考慮非工程措施。我國大壩安全鑒定與除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)分屬兩個階段,大壩安全鑒定階段一般只提指導(dǎo)性的建議,然后由設(shè)計(jì)工程師擬訂除險(xiǎn)加固方案;由于設(shè)計(jì)工程師不熟悉大壩安全鑒定工作或?qū)﹁b定結(jié)論理解不夠透徹,難以保證加固措施的針對性和科學(xué)性。除險(xiǎn)方案主要考慮工程措施,而對非工程措施考慮得少。
我國目前的大壩安全評價(jià)工作應(yīng)繼續(xù)以現(xiàn)行評價(jià)體系為基礎(chǔ)開展水庫大壩的安全鑒定工作,將定期開展大壩安全評價(jià)工作落到實(shí)處,加強(qiáng)對從業(yè)人員資質(zhì)的要求,更加細(xì)致全面的現(xiàn)場安全檢查工作。同時也應(yīng)積極開展風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)的推廣與應(yīng)用,探索建立基于風(fēng)險(xiǎn)的大壩安全評價(jià)體系,按風(fēng)險(xiǎn)劃分工程等別,確定設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)、抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及評價(jià)周期;重視對非工程措施的評價(jià)(OMS及EPP);為水庫風(fēng)險(xiǎn)管理提供技術(shù)支撐。