我国迄今已建成水库大坝8万余座,风险数据容不得简单推算。 即便不需要作最坏的揣度与打算,但我们增强一些风险防范意识、提升风险分析水平、强化风险管理,却不能不说是一项基础性和前瞻性的工作。 围绕水库大坝的利弊分析以及如何防范,本刊专访了我国知名的水利水电工程设计、水工结构专家——中国工程院院士、中国工程设计大师曹楚生。水坝安全需要引入风险理念据1982年第14届世界大坝会议报告,水库溃坝率在1900年曾一度大于10%,以后逐渐减少,至1980年国外已降至约0.2%。1980年统计显示,我国溃坝率为0.6%。曹楚生院士说,从以上国内外统计看,实际溃坝率已有大幅度降低,目前应在1‰左右。曹院士还介绍了基于可靠度设计的统一标准、钢筋混凝土、重力坝等坝工设计规范和准则等,工民建和电力系统等方面已按此方向进行,亦即可靠概率为99.99%~99.997%,失效概率相应为0.03‰~0.1‰。但是,应该指出这在理论上考虑了结构荷载和材料强度变异性及某些不定因素。故上述失效概率尚小于实际溃坝率甚多,这说明溃坝率还有进一步降低的较大空间。这就需要引入风险新理念,使其深入各种工程设计之中,让工程设计与风险分析融为一体,改善优化工程设计并提高工程的抗风险能力。我国水利工程建设发展较快,迄今已建坝8万余座。一般建坝后,下游工农业发展,人口增加,供水发电效益显著。由于种种原因,特别是中小坝的溃决时有发生。溃坝后果特别严重,主要反映在两个方面:巨大的防洪、供水或发电效益毁于一旦;对下游人民的生命财产、国民经济造成极大损失。水库建设的正负效应往往因观点不同得出不同结论水坝效益一般涵盖防洪、供水、灌溉、发电和航运等。新中国成立60多年来,特别是近30年水利水电迅猛发展,目前几乎可开发站点都已在进行。其中,已建、在建或拟建中的工程在工程规模、库容、坝高、装机容量方面较突出的主要有:三峡、龙羊峡、溪落渡、龙滩、锦屏一级、向家坝、拉西瓦、二滩、水布垭、瀑布沟、李家峡、小浪底、古贤、天生桥和隔河岩等。它们具有较强的供水供电能力,并在生态环境及地区经济建设中发挥显著作用。但它们也会带来诸多负面影响,如水库淹没、移民搬迁、库岸稳定和地质灾害等。这种正面和负面影响不易从定性和定量来衡量,往往因不同观点得出不同的结论。

据((2011年中国水利年鉴》,我国共有水库87 873座(不含台、港、澳地区),其中小型水库84 052座,占水库总数的95.65%,也是水库安全管理的主体。我国小型水库大多建于20世纪50—70年代,受当时技术经济和社会发展条件的影响,普遍存在建设标准低、工程质量差等问题。因工程等别与建筑物级别低,相应的设计标准、安全准则、管理标准也低于大、中型水库工程。实际施工与运行管理重视不足,给小型水库管理带来许多不利因素,且长期以来缺乏运行维护资金,管理粗放,工程老化失修。因此,小型水库工程安全问题突出、事故多发,直接威胁下游安全,并影响水库效益发挥。目前,我国的大坝安全采用三类坝的传统分类方法,发达国家已开始以后果进行分类。针对小型水库安全分类,进行初步比较分析。 我国按总库容 将水库工程规模划分为大、中、小型,按坝高 分为高、中、低坝。小型水库是指10万立方米。≤V<1 000万立方米的水库。其中,100万立方米≤V<1000万立方米的为小型水库,l0万立方米 ≤V<IO0万立方米的为小型水库。

按坝高H划分。水利水电系列标准定义:低坝高度为30 m以下,中坝高度为3O一70 m,高坝高度为70 I1"1以上。电力系列标准定义,原与SL标准一致,新设计标准考虑技术进步与成功经验等,将中坝与高坝的界限提高至100 m,将混凝土拱坝的低坝与中坝界限提高至50 m,其他变。据不完全统计,我国小型水库平均坝高约20.1 m,小型水库平均坝高约l2.3 m;坝高超过15 m以上的小型水库约2.9万座,坝高30 m以上的小型水库有3100余座,1993年溃坝的青海沟后水库坝高就达71m。 目前还是传统型的安全分类,目前水利与电力大坝的安全分类是基于专家经验与确定性标准相结合的分类方法,一般分为三类。水利部门分为一类坝、二类坝、三类坝。电力部门分为正常坝、病坝、险坝。两种分类并无实质性的差别。评价内容主要包括:大坝的防洪能力、结构的承载能力和稳定性(含地基、边坡和近坝库岸)、消能防冲效、大坝防渗体的工作状态、结构(含地基、边坡和近坝库岸)、泄洪设施运行的可靠性、结构耐久性、监测系统的完备性和可靠性。主要评判标准还是现有的设计标准。设计标准是根据工程综合效益确定工程等别,进而确定建筑物级别,再以建筑物级别确定设计洪水、地震标准及相应的结构安全准则。工程等别确定因素包括水库、防洪、治涝、灌溉、供水、发电等。