瑞典·Urban Norstedt

（U.NORSTEDT MTF AB）

瑞典大壩安全和大壩公共安全

瑞典·Urban Norstedt

（U.NORSTEDT MTF AB）

筆者簡要介紹了瑞典的大壩、大壩安全以及大壩的公共安全情況。

瑞典國內(nèi)約有10 000座大壩，規(guī)模、類型及壩齡各異。根據(jù)國際通用的分類法，其中約有190座水電站大壩被歸類為大型壩。有些水電站大壩非常古老，但大多數(shù)都建于20世紀50年代之后，主要壩型是土壩和堆石壩。

總體而言，瑞典的水電站大壩性態(tài)良好，但也出現(xiàn)了一些問題：比如由于反濾層顆粒太粗，土石壩冰磧心墻出現(xiàn)了內(nèi)部侵蝕；再比如，由于早些年的混凝土施工方法問題，老混凝土壩出現(xiàn)了惡化問題。

瑞典正在對其大壩進行除險加固，以達到現(xiàn)行行業(yè)安全導(dǎo)則《瑞典大壩安全導(dǎo)則》（簡稱RIDAS）的要求，其中包括有關(guān)設(shè)計洪水的新規(guī)定。目前，瑞典正在執(zhí)行導(dǎo)則，對大壩進行大規(guī)模的除險加固計劃。

接下來的幾年中，國家、電力行業(yè)和高等院校將采取聯(lián)合行動，為大壩和大壩安全領(lǐng)域提供必要的人才資源。除了技術(shù)方面，還利用了系統(tǒng)視角，包括風(fēng)險分析，不僅包含了相應(yīng)的技術(shù)，還包含了人員和組織方面的因素。這部分工作非常成功，吸引了許多博士生和研究人員的加入。

目前，瑞典沒有針對大壩安全的專用法律，但在其他監(jiān)管框架中，有關(guān)于大壩安全的規(guī)定，其中最核心的是《環(huán)境法典》和《民事保護法案》。根據(jù)這些法規(guī)，要求運營人員掌握必要的知識，能從環(huán)境和健康角度調(diào)查和評估運營過程中存在的風(fēng)險，能擬定和遵從自主管理的規(guī)章制度，或采取必要的措施并具備防止損毀的能力。

瑞典正在對其監(jiān)管系統(tǒng)進行改革，政府調(diào)查建議，未來國家應(yīng)加強這方面的管控。

目前，在歐洲和世界各地，人們越來越關(guān)注大壩的公共安全問題。目前，瑞典正在實施新的行業(yè)導(dǎo)則，包括風(fēng)險分析、預(yù)警、防御活動和設(shè)施。

大壩安全；公共安全；瑞典

1 瑞典的大壩

瑞典國內(nèi)約有10 000座大壩，規(guī)模、類型及壩齡各異。根據(jù)國際通用的分類法，其中約有190座水力發(fā)電大壩被歸類為大型壩，即壩高超過15 m。除了這190座大型水電站大壩外，還有15座尾礦壩壩高超過15 m。絕大部分水電站大壩坐落在受監(jiān)管的河流上。

由意大利大壩委員會編輯，并在2013年威尼斯舉辦的歐洲俱樂部研討會上展出的《歐洲大壩》一書中，列舉了古老大壩的相關(guān)案例，即在16世紀中葉，在離斯德哥爾摩不遠的薩拉礦區(qū)，實現(xiàn)了為水車而進行的筑壩工作。相關(guān)信息可參見網(wǎng)頁www.sciencedistrict.com。

瑞典大規(guī)模開發(fā)水電始于20世紀初期，旨在為當時正在開發(fā)的鐵路系統(tǒng)提供電力。瑞典大部分大壩建于1950～1980年之間。

這190座大型水電站大壩中，主要壩型是土壩和堆石壩，還有一小部分混凝土壩，以及少數(shù)幾座拱壩。如今，大壩的設(shè)計、建造和運營都取得了巨大的進展。

在瑞典，冰磧心墻土壩的首次應(yīng)用大約始于20世紀50年代。之后有些大壩的冰磧心墻出現(xiàn)了內(nèi)部侵蝕問題，其主要肇因是使用了太粗顆粒的反濾層。為保證內(nèi)部侵蝕不會發(fā)展成為最終的潰壩，許多大壩均進行了補強加固，即加建了額外的穩(wěn)定支持壩趾，其粗顆粒材料能安全地輸導(dǎo)出所有可能的滲漏水。

一些老混凝土壩，其惡化情況非常嚴重，需要對其進行補強加固，有的甚至需要重建。

圖1 瑞典北部的敘奧爾瓦堆石壩，一座水電站大壩Fig.1 One of the Suorva rockfill dam in northern Sweden exemplifies a Swedish hydropower dam

2 大壩安全

對大壩設(shè)計者和運營人員來說，大壩安全一直都非常重要。之后，采用了越來越多的系統(tǒng)方法和協(xié)調(diào)措施。最近幾年，瑞典能源和電力協(xié)會創(chuàng)建了新的大壩安全導(dǎo)則——《瑞典大壩安全導(dǎo)則》（簡稱RIDAS），其中包括對新的設(shè)計洪水的相關(guān)規(guī)定。這些要求與分類系統(tǒng)中的四個不同分類等級相關(guān)，而這些分類等級基于大壩的潰決后果而定。

目前，瑞典正在進行大規(guī)模的除險加固計劃，以滿足這些新提出的要求。對有些大壩，加大了溢洪道的泄洪能力，對另一些大壩，目前正在進行補強加固和加高，以承受更高的水位。大壩的監(jiān)測系統(tǒng)目前也在升級過程中，對大壩的監(jiān)控、運營和應(yīng)急響應(yīng)準備，也將進一步系統(tǒng)化。

導(dǎo)則也建議大壩業(yè)主應(yīng)根據(jù)已建立的安全管理系統(tǒng)實施大壩安全工作，在系統(tǒng)中，對安全責(zé)任和角色分工都有明確的定義。

目前，瑞典沒有針對大壩安全的專用法律，但在其他監(jiān)管框架中，有關(guān)于大壩安全的規(guī)定，其中最核心的是《環(huán)境法典》和《民事保護法案》。根據(jù)這些法規(guī)，要求運營人員掌握必要的知識，能從環(huán)境和健康角度調(diào)查和評估運營過程中存在的風(fēng)險，能擬定和遵從自主管理的規(guī)章制度，或采取必要的措施并具備防止損毀的能力。

在《環(huán)境法典》中，大壩安全是“水資源活動”監(jiān)管范圍中的一部分，縣行政委員會是該監(jiān)管權(quán)力的行使主體。之前，縣行政委員會對大壩安全監(jiān)管甚少，其沒有時間或僅有少量時間投入到他們發(fā)起的監(jiān)管活動中。瑞典全國有21個縣。

1998年以來，公共機構(gòu)——瑞典國家電網(wǎng)（SvenskaKraftn?t）開始負責(zé)瑞典國內(nèi)的大壩安全促進工作，包括為縣行政委員會提供監(jiān)管指導(dǎo)。

瑞典正在對其監(jiān)管系統(tǒng)進行改革，政府調(diào)查建議，今后國家應(yīng)加強這方面的管控。

2010年，作為瑞典大壩安全核心部門的瑞典國家電網(wǎng)向政府提交了瑞典監(jiān)管系統(tǒng)審核報告，該審核報告是以企業(yè)部的名義編寫。

瑞典國家電網(wǎng)認為，大壩安全需要發(fā)展，目前的大壩安全系統(tǒng)不能滿足當今社會對安全提出的各種要求。需要提升國家在大壩安全方面的工作的主要原因在于，有這么些大壩，若其發(fā)生潰決，不僅會危及許多人的生命和健康，還會對社會許多其他重要領(lǐng)域造成嚴重干擾。尤其重要的是，對這樣的大壩，社會已對其有了專業(yè)的認識，并對其安全進行管理。

對蓄水量巨大的水庫，若大壩發(fā)生潰決，則后果會非常嚴重，許多人的生命會受到威脅，關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，如公路、鐵路、電站和電網(wǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)、供水系統(tǒng)和廢水系統(tǒng)等都可能遭到破壞，嚴重影響公共服務(wù)的正常提供。

大壩分類系統(tǒng)還建議，對潰壩會引起極嚴重后果的大壩，應(yīng)特別加以標明。這些大壩的運營人員必須根據(jù)安全管理系統(tǒng)的要求開展工作，必須對大壩設(shè)施進行定期安全復(fù)核。

瑞典國家電網(wǎng)及瑞典能源和電力協(xié)會的導(dǎo)則均對這些潰壩會造成極端后果的大壩提出了特別的要求。

之后幾年，有兩條重要建議得到了越來越多的關(guān)注。

第一條是，瑞典大部分大壩建于約40年前，當年的參與人員如今都已退休，這也促進了國家、電力行業(yè)和高等院校間的合作。他們創(chuàng)建了一個特別機構(gòu)，并劃撥了資金用于整個水電的研究和開發(fā)，其中也包括大壩和大壩安全。這是為什么如今許多博士研究生和研究人員對這一領(lǐng)域重新感興趣的一個原因。

第二條是，人們越來越清楚地意識到，需要通過系統(tǒng)視角才能對大壩功能及其中所包含的風(fēng)險有一個完整的認識，這也促使人們進行了許多風(fēng)險管理和分析方面的活動，其中包括對整個系統(tǒng)的研究，不僅是技術(shù)方面，還包括人員和組織方面的因素，比如在其他危險行業(yè)中，人們都進行了哪些工作。這對許多人來說，算是大開眼界。

3 大壩的公共安全

大壩的日常運營會對大壩壩址處或周邊河道造成影響，很多國家越來越重視其中涉及到的公共安全問題。該問題越來越受到人們重視的一個原因是，大壩運營活動造成的人員傷亡人數(shù)在許多國家已經(jīng)超過了因潰壩事故造成的人員傷亡人數(shù)。

大壩安全和公共安全顯著相關(guān)，但也有巨大的區(qū)別。公共安全理所當然是要保證大壩安全、防止?jié)问鹿拾l(fā)生的一個主要原因，但公眾還面臨著其他風(fēng)險，并不直接與大壩的結(jié)構(gòu)安全相關(guān)，而是關(guān)于大壩正常運營情況下（比如通過溢洪道泄洪）身處大壩周邊的人員安全。

如圖2所示，在更廣闊的背景中，大壩安全、安防、公共安全以及大壩和河道的公共安全是相互聯(lián)系、相互融合的。

圖2 公共安全、大壩安全和安防間的關(guān)系Fig.2 Illustrated relationship between public safety,dam safety and security

在此背景下，國際大壩委員會歐洲俱樂部決定就此主題成立一個工作小組，即歐洲俱樂部公共安全工作小組，旨在就身處大壩及河道周圍的公眾安全問題相互學(xué)習(xí)，促進成員國和個人之間的合作和經(jīng)驗交流，并比較不同的法律和管理理念。

與大壩和水利設(shè)施相關(guān)的潛在風(fēng)險（例如晴好天氣中溢洪道和泄水底孔的忽然開啟）通常不是非常明顯，也不能預(yù)料，因此常常被公眾低估。這就需要為公眾提供特定信息。

3.1 總體風(fēng)險

與大壩及其日常運營相關(guān)聯(lián)的主要公共安全風(fēng)險包括以下兩方面。

（1）結(jié)構(gòu)和運行工況

①因電站運行導(dǎo)致的水位突然改變；

②打開圍堰，特別是下游河道區(qū)段吸引了眾多休閑娛樂游客時；

③大壩泄水設(shè)施的運行，特別是下游河道區(qū)段有垂釣、泛舟、冰山攀登等活動時；

④帶有分沙器或自動沖洗系統(tǒng)的河道或溪流的進水建筑物；

⑤打開帶有陡坡的渠道，或有高速水流。

（2）危險的活動

①垂釣、體育活動以及墜落入上游河道和前池中的風(fēng)險，包括大壩溢洪道和發(fā)電設(shè)施上游處的河道延伸段，此處存在高速湍流；

②從大壩跳躍或墜落；

③在存在高速湍流的大壩和發(fā)電設(shè)施下游的尾水和溢洪道區(qū)域，以及受大壩運行影響，水位和水流經(jīng)常變化的更下游區(qū)域進行垂釣、游泳和泛舟等活動。

有的電站更容易發(fā)生公共安全事故，原因是擁有較長的溢洪道河床、上下游區(qū)域與日俱增的戶外探險活動等，包括私人噴氣艇的使用。同時，社會對安全的預(yù)期整體在提高。圖3中的人們就并沒意識到風(fēng)險的存在。

3.2 法律框架和責(zé)任

與芬蘭一樣，瑞典有這樣的法律概念，即每個人都享有進入私人土地和在自然環(huán)境中進行戶外活動的權(quán)力，這就是瑞典對公共安全做出要求的特殊背景。瑞典《環(huán)境法典》和《事故防范法》就對普通公眾的社會責(zé)任問題為大壩業(yè)主提供了法律框架。對有的設(shè)施，為保護普通公眾，許可證發(fā)放的時候就包含了對其特定的要求，比如預(yù)警標識、泄水時需要發(fā)布聲音或視覺信號。

圖3 溢洪道下游有吸引力但危險的地段Fig.3 Attractive but dangerous location downstream in a spillway canal

3.3 瑞典水電行業(yè)的做法

總的來說，各國對公共安全責(zé)任采用的方法各不相同。在瑞典則認為，責(zé)任由業(yè)主、運營方和到訪該區(qū)域的人共同承擔(dān)。業(yè)主負責(zé)風(fēng)險管理和通過合理的結(jié)構(gòu)及運營調(diào)整、信息、預(yù)警和適當?shù)母綦x等方式來減小風(fēng)險。處于公共場所的人們則需要接受預(yù)警，并遵從隔離要求。

瑞典大瀑布公司（Vattenfall）是瑞典國內(nèi)首家提出《公共安全導(dǎo)則》的水電企業(yè)，該導(dǎo)則于2007年提出。在這之后的2008年，瑞典能源和電力協(xié)會為協(xié)會內(nèi)所有的瑞典水電公司制定了《大壩設(shè)施和相關(guān)水道的公共安全導(dǎo)則》。

瑞典導(dǎo)則基于以下原則：安全主要責(zé)任由個人承擔(dān)。每個人均承擔(dān)著應(yīng)意識到危險并采取合理防范措施的基本責(zé)任。另一方面，這也與瑞典電力公司對生命和安全的責(zé)任政策一致，即只要合理可行，應(yīng)盡量防止大壩或水利設(shè)施發(fā)生危及公眾的事故。

在此背景下，瑞典大瀑布電力公司頒發(fā)了以下政策和策略，與其價值觀和道德責(zé)任完全一致，除了保護公眾，還能保護公司品牌，提高競爭力。

3.3.1 政策

電力生產(chǎn)將以負責(zé)、有效且不影響安全的方式進行。

為保護大壩設(shè)施附近人們的生命和健康，盡量采取一切合理可行的系統(tǒng)性的安全工作。每個人都負有重要的責(zé)任，確保他們能意識到危險并接收到警報。

目標是，如果人們關(guān)注到上面提到的點，則靠近水電站設(shè)施時將不會比靠近類似的、未開發(fā)的水道更危險。

3.3.2 策略

安全目標的實現(xiàn)有賴于：

（1）通知和預(yù)警；

（2）避免無意的冒險；

（3）阻止有意的冒險；

（4）盡可能方便救援；

（5）與當?shù)厣鐣拇砗献鳎ǖ胤阶h會、應(yīng)急服務(wù)、學(xué)校、志愿組織等）。

為適應(yīng)當?shù)氐臈l件和要求，將會對這些預(yù)防措施做一定的調(diào)整，并建立在風(fēng)險優(yōu)先的基礎(chǔ)上，以實現(xiàn)最大社會效益。

公共安全是整體安全的一個組成部分，也是安全管理系統(tǒng)的一個組成部分。

3.3.3 進程

瑞典能源和電力協(xié)會中的所有瑞典電力企業(yè)都在執(zhí)行2008年頒布的總導(dǎo)則，包括風(fēng)險分析、信息活動、新的標識系統(tǒng)、新的水柵和浮標等。

第一步，設(shè)計了一系列通用的預(yù)警標識，以避免因不同公司采用不同的標識而發(fā)生的混淆。這些標識的效力在一系列中心小組測試中得到了科學(xué)驗證，而這些中心小組則由普通公眾組成。圖4是兩個標識的圖例。第一個標識表明閘門開啟。第二個標識是對隨之而來的洪水波進行預(yù)警。

圖4 溢洪道渠道下游有吸引力但卻危險的區(qū)域Fig.4 Attractive but dangerous location downstream in a spillway canal

3.4 瑞典一案例

該案例發(fā)生在瑞典于默河的Stornorrfors大壩。

近年來，在Stornorrfors水電站下游的溢洪道區(qū)域，即幾公里長的老河床上，約有10人在此喪生。按照許可規(guī)定的最少量的泄水也會使其成為娛樂休閑的好去處，如游泳、垂釣或有時泛舟。該區(qū)域有完善的預(yù)警設(shè)施，如約有200個預(yù)警標識、圍欄和警報器。

圖5 Stornorrfors大壩區(qū)域及下游視角的大壩和溢洪道Fig.5 Pictures showing the area of the Stornorrfors dam and the dam and spillway from downstream

2007年初，由于電站突然停機，進行了計劃外的泄水，這種情況在冬季非常少見。生活在下游的一位市民意識到一群雪上汽車駕駛者剛經(jīng)過了結(jié)冰的道路，可能聽不到警報，于是他登上了河中的一個小島，希望給他們提供警示，讓他們在洪水到達前返回。洪水來了，碎冰阻壅水流，包圍了小島。他在小島上被困6 h，直到救援人員將他用直升機轉(zhuǎn)移走。之后，相關(guān)方與其他利益相關(guān)者一起，對這次事件進行了聯(lián)合調(diào)查，得出了以下建議和行動計劃：

（1）將公共安全納入水電站大壩安全和安全管理系統(tǒng)內(nèi)，是其組成部分之一；

（2）對運營流程進行復(fù)核；

（3）調(diào)查“巡視檢查”的真正需求；

（4）通信導(dǎo)則；

（5）更多的設(shè)施：聲音或視覺警示/警報、浮標、柵欄、標識、電視監(jiān)控器等。

雖然此次事件沒有觸發(fā)瑞典公共安全工作的加強，但也強調(diào)了對進一步行動的需求。

4 結(jié)語

瑞典國內(nèi)約有10 000座大壩，規(guī)模、類型及壩齡各異。根據(jù)國際通用的分類法，其中約有190座水電站大壩被歸類為大型壩。

瑞典大規(guī)模的水電開發(fā)始于20世紀初，大多數(shù)大壩建于1950～1980年之間。

這190座大型水電站大壩中，最主要的壩型是土壩和堆石壩，還有一小部分混凝土壩，以及少數(shù)幾座拱壩。如今，大壩的設(shè)計、建造和運營都取得了巨大的進展。

有些大壩的冰磧心墻出現(xiàn)了內(nèi)部侵蝕問題，其主要肇因是使用了太粗顆粒的反濾層。為保證內(nèi)部侵蝕不會發(fā)展成為最終的潰壩，許多大壩都進行了補強加固，即加建了額外的穩(wěn)定支持壩趾，其粗顆粒材料能安全地輸導(dǎo)出所有可能的滲漏水。

目前，瑞典沒有針對大壩安全的專用法律。但該情況可能會發(fā)生改變，因為政府對此進行了調(diào)查，調(diào)查建議，今后國家應(yīng)加強對大壩安全的管理。在瑞典，大壩安全非常重要，直到現(xiàn)在，還是基于瑞典能源和電力協(xié)會制定的導(dǎo)則來對大壩安全提出要求。這些導(dǎo)則對瑞典的大壩安全發(fā)展非常重要。

目前，瑞典著眼于未來，正在努力提高必要的競爭力。就大壩和大壩安全，業(yè)內(nèi)的工作正在向更具系統(tǒng)性視角的方向努力，不僅是技術(shù)，還有人員和組織方面的因素。

大壩周圍的公共安全即大壩設(shè)施正常運營期內(nèi)周邊公眾的安全問題。與其他許多國家一樣，瑞典正在對此給予更多的關(guān)注。瑞典國內(nèi)，瑞典能源和電力協(xié)會的導(dǎo)則已經(jīng)制訂頒發(fā)，并且正在實施過程中?！?/p>

文獻來源：http：//www.slocold.si/symp20years/106_Z15_47-55_Norstedt.pdf

翻譯：崔弘毅

校核：許傳桂

海水抽水蓄能電站資源站點達238個

據(jù)中國電力報4月5日，國家能源局發(fā)布海水抽水蓄能電站資源普查成果顯示，我國海水抽水蓄能資源站點達238個，總裝機容量可達4 208.3萬kW。其中，位于浙江舟山、廣東汕頭、福建寧德等8個建設(shè)條件相對較好的典型站點將作為下一步研究重點。

海水抽水蓄能電站是抽水蓄能電站的一種新型式，相關(guān)研究具有前瞻性?！端姲l(fā)展“十三五”規(guī)劃》將“研究試點海水抽水蓄能”納入重點任務(wù)，要求加強關(guān)鍵技術(shù)研究，推動建設(shè)海水抽水蓄能電站示范項目，填補我國該項工程空白。

國家能源局表示，通過組織有關(guān)方面開展海水抽水蓄能電站資源普查，基本摸清了我國海水抽水蓄能電站資源情況。此次普查，范圍涵蓋除港澳臺外所有沿海省份，主要集中在東部沿海5?。ㄟ|寧、山東、江蘇、浙江、福建）和南部沿海3省（廣東、廣西、海南）的近海及所屬島嶼區(qū)域。其余河北、天津、上海3?。ㄊ校┭睾５貏萜教梗痪邆浣ㄔO(shè)海水抽水蓄能電站的基本地形條件。

根據(jù)站點地形地貌、成庫條件、距高比、水頭、區(qū)域地質(zhì)和環(huán)境影響等方面的要求，本次共普查出海水抽水蓄能資源站點238個（其中近海站點174個，島嶼站點64個），總裝機容量為4 208.3萬kW（其中近海為3 744.6萬kW，島嶼為463.7萬kW）。從地域分布看，廣東、浙江、福建3省海水抽水蓄能資源最為豐富，分別有57個、71個、56個資源站點，資源總量分別為1 146萬kW、917.6萬kW和1 057.1萬kW，分別占資源總量的27.2%、21.8%、25.1%；遼寧、山東、海南3省資源站點分別有10個、17個、19個，資源量分別為122.9萬kW、234.6萬kW、562萬kW，分別占資源總量的2.9%、5.6%和13.4%；江蘇、廣西資源站點相對較少。

國家能源局指出，考慮地形條件、工程布置、節(jié)約淡水資源等多方面因素，在上述資源普查站點基礎(chǔ)上，進一步篩選出了建設(shè)條件相對較好的8個典型站點，分布在浙江、福建、廣東3省，將作為下一步研究重點。

This paper is giving very brief information on Swedish dams,dam safety and safety for the public around dams.

There are an estimated 10 000 dams in Sweden,of varying size,type and age.Of these,190 are hydropower dams classified internationally as large dams.Some of the hydropower dams are very old but most of them were built later than 1950.Earth and Rock fill dams are in majority.

The Swedish hydropower dams have in general performed well,but some problems have arisen linked to internal erosion in embankment dam moraine cores due to too coarse filters and other to deterioration in older concrete dams due to concrete construction methods in earlier days.

Swedish dams are under upgrading to meet now industry safety guidelines RIDAS including new guidelines on design floods.An extensive program of upgrading the dams to implement the guidelines is going on.

In later years mutual actions from the state,power industry and universities have been taken to provide necessary competence for the future in the dam and dam safety field.Besides the technical issues a system view is applied including risk analyses involving not just technology but also personal and organizational aspects.This effort is successful and involving many doctor students and researchers.

Sweden has no specific law on dam safety for the time being.There are regulations on dam safety in several regulatory frameworks,the most central of which are the Environmental Code and the Civil Protection Act.Under these regulations,the operator is required to obtain the necessary knowledge,investi-gate and assess the risks involved in the operations from environmental and health perspectives,draw up and follow routines for self-regulation and otherwise take requisite measures and be prepared to prevent damage.

The Swedish regulatory system is under revision and a governmental inquiry is proposing a stronger grip from the state for the future.

Public Safety around dams is of growing interest in Europe and around the world today.New Swedish industry guideline is under implementation,including risk analyses,warning and hindering activities and installations.

dam safety;public safety;Sweden

TV698

A

1671-1092（2017）02-0060-06

2017-02-13

Title:Swedish dams,dam safety and public safety around dams//by Urban Norstedt//U.NORSTEDT MTF AB