大壩失事規(guī)律統(tǒng)計分析

黃夢婧

(安徽水利水電職業(yè)技術學院，安徽 合肥 231603)

目前，我國共有各類水庫大壩9.8萬余座，在防洪、發(fā)電、灌溉、生態(tài)環(huán)境改善等方面具有重要的作用，同時帶來顯著的社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益，是我國防洪安全工程體系與水利基礎設施的重要組成部分。但是，大壩在發(fā)揮效益的同時也存在潛在的風險[1]。例如，1975年，河南省受到臺風“蓮娜”影響，因臺風引發(fā)暴雨導致特大洪水，板橋和石漫灘等60余座水庫大壩潰壩，造成巨大的生命財產(chǎn)損失，直接經(jīng)濟損失近百億元[2]。這個實例足以證明大壩失事后果的嚴重性，大壩安全是目前我國水利工程管理面臨的重要問題，因此，分析研究大壩失事規(guī)律具有重要意義。

據(jù)水利部《第一次全國水利普查公報》[3]統(tǒng)計，我國現(xiàn)有水庫98002座，據(jù)不完全統(tǒng)計，1954～2012年間，我國大壩潰壩3520座，年均60座[4]，現(xiàn)對大壩潰壩年份、潰壩分布、壩型和潰壩原因進行深入分析。

1 年份統(tǒng)計分析

對1954 ～2012年潰壩情況分階段進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結果如圖1所示。

結果顯示，1971 ～1980年為潰壩高峰期，該階段潰壩數(shù)占總潰壩數(shù)57.9%，其中，1973 ～1975年，潰壩554座，此時國內水利工程建設管理水平較低，科學技術水平低下，工程資料短缺，同時受到經(jīng)濟條件和通訊條件限制，出現(xiàn)險情難以及時排除。此外，1961 ～1970年潰壩數(shù)量也較多，占總潰壩數(shù)16.78%，其中，1959 ～1961年潰壩507座，此時，國內正處于 “三年自然災害”和“大躍進”的特殊時期，水利工程的超標準、超規(guī)范運行，導致潰壩數(shù)量的劇增。改革開放以來，國家加強了對水利工程的建設和管理工作。1980年開始，潰壩數(shù)量明顯減少，2000年后，年均潰壩5座，年均潰壩率為0.0051%，已低于世界平均水平，其中，中東部地區(qū)已達到發(fā)達國家水平。

圖1 不同年代不同類型潰壩數(shù)量統(tǒng)計圖

除此外還可看出，小(2)型水庫潰壩數(shù)目最多，小型水庫占總潰壩數(shù)95%以上。大型水庫僅有2座潰壩，即1975年河南特大洪水造成的板橋水庫和石漫灘水庫。

2 區(qū)域分布統(tǒng)計分析

按潰壩所屬省份對潰壩分布情況進行統(tǒng)計分析，其結果分別如圖2與圖3所示。

圖2 潰壩數(shù)量前20位省份統(tǒng)計圖

圖3 潰壩率前20位省份統(tǒng)計圖

由圖2可見，在1954 ～2012年間，潰壩數(shù)量多的省份依次為四川省、山西省、湖南省，其中，四川省潰壩數(shù)量最多，已達到400座，占全國潰壩總量的11.32%，潰壩事故多發(fā)在山區(qū)水庫大壩，平原水庫潰壩數(shù)量相對較少。

由圖3可見，潰壩率位于前3位的省份分別為山西省、甘肅省、新疆維吾爾族自治區(qū)，潰壩率均超過25%，從地域特點來看，這些省份降雨相對較少，水庫總數(shù)不多，但潰壩率卻相對較高，進一步分析可發(fā)現(xiàn)，這部分地區(qū)筑壩材料黏粒含量低，抗?jié)B和抗沖能力差，造成大壩防洪和抗?jié)B條件較差，導致潰壩率偏高。

3 壩型統(tǒng)計分析

對潰壩壩型進行統(tǒng)計分析，各類壩型所占潰壩總數(shù)的比例如表1所列。

由表1可見，潰壩壩型主要為土壩，潰壩數(shù)量占總潰壩數(shù)的93%，混凝土壩、漿砌石壩、堆石壩潰壩數(shù)僅占2.25%。

對土壩進行細化分類，分為均質土壩、粘土心墻壩、粘土斜墻壩、土石混合壩，該類壩型潰壩所占比例如表2所列。

表1 各類壩型潰壩比例統(tǒng)計

表2 土壩各類壩型潰壩比例統(tǒng)計表

由表2可見，均質土壩潰壩數(shù)量最多，占潰壩總數(shù)的85.85%，占土壩潰壩總數(shù)的92.31%，土壩的其它類型僅占總潰壩數(shù)的7.17%。雖然其它壩型潰壩數(shù)量較少，但仍需重視潰壩事故發(fā)生的可能。

4 潰壩原因統(tǒng)計分析

潰壩是多種原因綜合造成的結果，對潰壩原因進行統(tǒng)計分析，分析結果如表3所列。

表3 潰壩原因統(tǒng)計

由表3可見，漫頂為我國潰壩的主要原因，包括泄洪能力不足，超標準洪水等，占潰壩總數(shù)的51.3%，其中，泄洪能力不足占38.7%，超標洪水占12.6%。此外，因質量問題造成潰壩占潰壩總數(shù)的37.38%，其中壩基壩體滲流破壞所占比例最大，約占18%，其它質量原因按潰壩率大小依次為溢洪道破壞、涵洞破壞、壩體滑坡。大壩的管理不當也是造成潰壩的重要原因之一，占潰壩總數(shù)的4.83%。其它原因造成的潰壩占6.57%，包括溢洪道堵塞，工程布置不當?shù)取?/p>

5 結束語

本文對國內大量潰壩資料進行了統(tǒng)計，針對大壩失事的年份、區(qū)域分布、壩型和潰壩原因進行了分析，得出大壩潰壩的失事規(guī)律，可為水利工程安全管理、風險分析等方面提供數(shù)據(jù)參考。