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从溃坝事件发生的过程来看,早在7月20日,PNPC就发现了D副坝坝顶的结构缺陷。从报告的描述看,坝顶结构的缺陷主要是裂缝和沉陷(如图12),裂缝主要为顺坝轴线方向的纵向裂缝,以及部分垂直于坝轴线的横向裂缝。D副坝的坝型为土坝,从结构上分析,造成坝顶裂缝的原因可能包括:
(1)坝体填筑不密实,水库蓄水后坝体的湿化变形造成坝体上、下游方向的不均匀沉陷,从而在坝顶表现出顺坝线方向的裂缝。
(2)由于坝体材料或施工质量的问题,造成坝体中部(鞍形垭口底部)与岸坡处的不均匀变形,从而形成垂直于坝轴线方向的裂缝,通常,这种裂缝主要分布在坝肩部位。
(3)坝体渗流控制措施存在缺陷,在高水位情况下,坝体内部出现渗透破坏,坝体内细颗粒流失后造成坝顶塌陷。
图12 D副坝坝顶裂缝
图13 D副坝溃决
从管理的角度看,老挝属热带、亚热带季风气候,5月-10月为雨季。应该制定明确的防洪度汛计划,根据水、雨情的变化,及时调度运行,避免洪水漫坝。此次热带风暴Son-Tinh过境引起的持续强降雨,Xe-Namnoy水库是否提前预留了防洪库容,是否根据雨情、水情预报及时开闸泄洪,这些具体运行调度情况目前尚不得而知。但根据7月23日PNPC移民安置部发出的应急告知函和现场照片,库水已经从D副坝翻坝,水库为满库,最终导致D副坝溃决。
4. 关于事故教训的思考
大坝安全涉及人民生命财产和社会公共安全,来不得丝毫的疏忽,这已是老生常谈。每一次大坝安全事故,都会为水利水电工程从业者敲响警钟。考虑到大坝失事的严重后果,必须层层设防,严格把关,确保大坝安全万无一失。针对此次事件,有如下思考,以供借鉴和参考:
(1) 大坝安全保障取决于其全生命周期的各个阶段。将高质量建设与安全发展的理念贯彻于大坝规划、勘测、设计、施工、运行的各个阶段,对于水库大坝全生命周期的安全保障具有突出的意义。任何一座大坝的溃决,一定都会在勘测、设计、施工和运行管理的某一阶段或几个阶段中找到原因。
(2) 在大坝安全管理中,大坝的设计和运行管理要充分考虑极端气象条件的应对措施,建立行之有效的应急预警系统。
(3) 对于重大工程,在设计论证阶段进行坝型比选时,要充分考虑当地气象水文条件和下游受影响区域的重要性,优先选择混凝土坝、胶结颗粒料坝等漫顶不溃的坝型。
(4) 对于土石坝工程而言,造成其溃决失事的最主要的原因一个是漫顶引起的外部冲蚀破坏,另一个是渗流引起的内部冲蚀破坏。对于漫顶破坏,一方面有可能是坝体过大的沉降变形或塌陷导致库水漫顶,这属于结构方面的因素。另一种就是水库泄流能力不够(水文方面因素)或泄流设施损坏(结构因素)。因此,对于土石坝工程而言,除了要首先保证其大坝结构设计、施工质量的可靠外,对于泄洪设施的能力和可靠性要高度重视,目前,对于高坝大库通常都会考虑多种泄洪形式的并用。
(5) 随着中国“一带一路”战略的实施,越来越多的中国水电企业走向海外,如何对这些海外工程实行有效的管理,将国内安全控制成功的经验延伸到海外?这是一个需要高度重视的问题。中国电建、中国能建等一批央企在海外承接的众多水利水电项目,建设质量良好,广受赞誉,需要以此次事故为警示,加强管理,以确保所建设水利水电工程项目优质、安全。
(本文主要技术数据来源于业主PNPC网站、欧盟联合研究中心以及Power technology 等国外媒体发布的报告和报道,同时参考了国内能源局大坝安全监察中心、水利水电快报等的报道。在本文整理过程中,得到了中国电建集团的大力支持,在此表示感谢!)
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