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水力发电与地质减灾关系几何

时间:[2017-05-22 ] 信息来源:中国电力报
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  核心提示:水电开发将水能转化为电能,洪水期多余能量通过大坝消能结构消减。由于大坝减少了洪水致灾能量,大坝上游地质灾害明显减少。

  水电开发会增加地质灾害吗?水电开发与地质灾害之间到底有什么关系?

  5月12日“全国防灾减灾日”期间,中国水力发电工程学会联合中国大坝工程学会在华北电力大学举办了“水力发电与地质减灾”科普论坛,旨在向社会各界科学普及水力发电、水库大坝建设与地质减灾的科学关系。论坛特别邀请了我国地质、岩土方面的专家、学者,结合美国奥罗维尔大坝事故等热点问题,围绕水库大坝和水电站在地质减灾方面的重要作用,开展院士进校园科普专题讲座,并同与会师生和媒体记者进行了现场交流。

  “中国不可能发生奥罗维尔大坝那样的事故”

  今年2月份,美国最高的土石坝奥罗维尔水坝因泄洪道损坏而出现溃坝风险。受此影响,当局在2月12日下令大坝周边将近20万人疏散。美国加州水资源部发现,奥罗维尔水坝其中一条泄洪道出现一个长60米、深9米的巨型缺口,大量混凝土被冲下。据了解,该坝位于美国加州北部,1968年建成。工程主要功能为供水、防洪、发电。分区土石坝最大坝高234米,水库总库容43.62亿立方米,水电站装机容量67.5万千瓦。

  “我们要清楚地告诉全国人民,我们现在修的坝根本就不会出现奥罗维尔水坝这么一个被动局面,为什么呢?因为它修的时候在上世纪60年代,时间过去了50多年,这50多年里边我们吸收了一些重大的教训,全世界把大坝的洪水标准从过去的五千年一遇提高到了万年一遇,到了上世纪70年代、80年代以后建的大坝洪水标准就都提高了,不会出现漫水这一类的现象。”我国著名岩土力学专家、中国科学院院士陈祖煜在上述“水力发电与地质减灾”科普论坛上介绍道。

  在陈祖煜看来,更为重要是,土石坝的理念要有底孔泄洪功能,不是光靠表面的溢洪。“底孔泄洪在现在的高坝建设中非常重要。奥罗维尔大坝出现问题有历史原因,因为它修得比较早,那个时候还没有前人总结的经验。这个坝以后,我们大坝已经在设计方面做了很多改进,风险控制方面已经远远不是当年的水平。当然我们并不是说我们现在的大坝没有风险,但是有更高层次的风险管控,我们也在做很多的努力。”陈祖煜谈道。

  “美国的奥罗维尔大坝,如果正常发电那么毫无问题,但长时间泄水就会对大坝结构有很高的要求。”中国水力发电工程学会副秘书长张博庭在上述论坛强调。

  在国际大坝委员会大坝安全专委会执行委员、中国大坝工程学会副秘书长徐泽平看来,美国奥罗维尔大坝就是管理上存在一定的问题,跟美国最近这些年在基础设施投入减少也有一定的关系。“大坝的安全管理是一项十分细致的工作,不能有丝毫疏忽。随着全球气候的变化,流域来水的枯丰变化往往较剧烈,突发事件的发生也会增多。因此,要时刻保持警惕。”徐泽平指出。

  近年来,我们国家相关部门持续加强了水电站大坝管理。记者了解到,日前,国家能源局发布《关于公布2017年全国水电站大坝管理单位安全责任人名单的通知》,对外公布了电力行业559座注册登记和备案的水电站大坝运行单位及主管单位的安全责任人名单。

  《通知》要求,有关电力企业要进一步完善水电站大坝安全责任制,落实大坝安全第一责任人的具体责任,健全大坝安全管理机构以及安全管理制度标准,配备必要的专业技术人员并保证安全生产投入,强化风险管控和应急管理,建立与地方政府、防汛主管部门等单位的应急联动和协调机制,确保大坝运行安全和社会公共安全。

  正确认识水电大坝的“消能减灾”作用

  “水电开发将水能转化为电能,洪水期多余能量通过大坝消能结构消减。由于大坝减少了洪水致灾能量,大坝上游地质灾害明显减少。”世界泥沙研究学会主席王兆印在论坛上表示。

  在王兆印做的《自然坝的消能减灾作用》专题讲座中,他系统地介绍了清华大学相关团队在利用“消能”方式减少地质灾害方面的科研成果,并首次创新性地提出了“消能是地质减灾的关键”这一学术新观点。

  在陈祖煜多年的研究中发现,通过开展地质灾害巡查、勘查、监测预警和应急处置,三峡库区经受住了2007年和2014年百年罕遇暴雨诱发地质灾害的袭击,成功预报和处置了千将坪、曾家棚、杉树槽等420多次滑坡灾(险)情,及时撤离人员近10万人。自2003年水库蓄水以来,三峡库区未发生因地质灾害造成的人员伤亡,保障了人民生命财产和长江航运安全。

  在张博庭看来,水电的本质是提取河水中的能量,因此,水电是最有效的地质减灾方式。水利基础设施是管理水资源、减少自然灾害的重要手段。面对人口增加和全球变暖的形势,水库大坝将发挥越来越重要的减灾作用。

  “水电工程高效、可靠的安全管理,将使水库大坝在发挥减灾重要作用的同时,也使其自身不成为灾害的潜在来源。”徐泽平认为。

  相关专家也表示,水电开发中的水库大坝是科学减灾的重要手段,它关系防洪安全、供水安全、粮食安全,而且关系经济安全、生态安全和国家安全,因此,科学的大坝安全管理对国家具有十分重要的战略意义,需要高度重视。

  “在大坝安全管理中,要特别重视地质问题。地质的隐患往往不易发现,出问题时常常会措手不及。现代大坝安全管理特别强调监测仪器的作用,对于老工程,一方面要随时检查已埋设仪器的工作形态和数据可靠性;另一方面,也要随着技术进步,适时增添新型观测仪器,力争实现对大坝的全方位实时监控。对每一个高坝大库,均需在风险源分析的基础上建立切实可行的应急抢险预案。”徐泽平在上述论坛上谈道。