黄河上游水电工程地质灾害隐患排查分级及风险预控管理

张 毅，李 季，王雪梅

（黄河上游水电开发有限责任公司，青海西宁，810008）

黄河上游水电工程地质灾害隐患排查分级及风险预控管理

张 毅，李 季，王雪梅

（黄河上游水电开发有限责任公司，青海西宁，810008）

水电工程地质灾害具有隐蔽性、突发性、不可预见性等显著特点，失事关系到水电站大坝安全和下游人民生命财产安全。结合黄河上游水电工程地质灾害隐患排查与风险评估及预控工作，介绍了水电工程地质灾害隐患风险分级预控的方法及其应用成效，可供其他水电工程借鉴和参考。

水电工程；地质灾害；风险预控

0 引言

水电工程是集中水流的落差形成水头，汇集、调节水流的流量，将集中的水能转换为电能的综合工程设施。为了充分利用水能，水电工程的选址通常都在地势陡峻的高山峡谷，地质条件复杂。古河床是在水流长期冲刷河道，河床下切后形成的，两岸岸坡陡峻、地质构造发育、裸露岩体裂隙风化明显是坝址区的普遍特点，加之工程施工时对自然地质的人为扰动等原因，导致大多数水电工程都是地质灾害的高发区。国内外水电工程史上，多座水电站（水库）曾发生过因地质灾害引发的重大事故。1963年意大利瓦依昂水库坝前滑坡造成涌浪翻坝，造成下游人民生命和财产的重大损失。2012年6月27日，四川白鹤滩水电站前期工程施工区遭受局部特大暴雨袭击，引发山洪泥石流灾害，造成施工人员及家属共38人失踪、3人遇难的重大人员伤亡事件，经济损失巨大。2016年5月8日，因强降雨导致福建省泰宁县池潭水电站周边发生自然灾害，致使中电建集团公司第十二工程局、第十六工程局生活营地被掩埋，造成35人死亡的重大人员伤亡事件，教训深刻。

2004年开始实施的国家《地质灾害防治条例》[1]规定：“地质灾害是指由自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。同时根据人员伤亡、经济损失的大小，将地质灾害分为特大型、大型、中型和小型四个等级。”水电工程影响范围广，工程区域内面临的地质现象众多，项目施工涉及大规模开挖、填筑等动土作业，工程蓄水造成库区水位和地下水位抬升以及下游河流流态改变，水电站运行造成库水位频繁变动，因此水电工程施工和运行期几乎都会遭遇滑坡、岩体崩塌、泥石流等地质灾害和由地下工程开挖、边坡开挖爆破、堆载、弃土、浸水等引发的塌方、滑坡等人为地质灾害。根据水电工程的特点，对水电地质灾害隐患风险进行排查和分级，可以有效预防和控制地质灾害发生，是水电工程建设及运行管理的重要课题之一。笔者提出对水电工程地质灾害隐患风险进行事前排查分级，按照轻重缓急，采取不同措施加以应对。排查分级方法在黄河上游水电开发有限责任公司（简称黄河公司）水电地质灾害隐患防治工作中得到了有效应用，具有一定的工程实际意义。

1 黄河上游水电工程概况

黄河上游河段拥有世界上水电蓄能最大的电站群。龙羊峡至青铜峡河段全长918 km，落差1 324 m，规划建设大中型水电站25座，总装机容量1 701万kW，年发电量593亿kW·h。目前，已投产电站21座，总装机容量1 351万kW。

黄河公司拥有黄河干流龙羊峡、拉西瓦、李家峡、公伯峡、积石峡等10座大中型运行水电站，总装机容量1 076.90万kW。在建的羊曲、茨哈峡水电站处于前期准备阶段。龙羊峡水电站水库总库容274.19亿m3，是黄河上最大的水库，对全流域水量调节发挥了巨大作用；拉西瓦水电站设计装机容量420万kW（一期实际装机容量350万kW），是黄河流域大坝最高、单机容量和总装机容量最大的水电站。黄河公司已完成大坝安全注册和定检的龙羊峡等8座水电站大坝注册等级均为甲级，定检结论均为正常坝。各水电站大坝运行性态正常。

2 黄河上游水电工程地质灾害特点与风险分析

2.1 黄河上游水电工程地质灾害特点

黄河上游地区是中国地质灾害特别发育的地区之一。黄河上游水电工程大多位于深山峡谷中，且地处高海拔和高地震烈度区，高坝大库居多，普遍具有工程坝址地质条件复杂和坝区两岸边坡岩体破碎等特征。本地区水电工程地质灾害主要形式为山体滑坡、崩塌、落石、泥石流、水库岸坡滑坡和坍塌、下游河道塌岸及岸坡失稳、地下工程围岩失稳，灾害风险分为五类。本地区水电工程近坝区山体滑坡均具有治理工程量巨大、资金投入费用高且难以彻底治理等特点。

2.2 黄河上游水电工程地质灾害风险分析

2.2.1山体滑坡、崩塌及落石风险

水电工程枢纽及施工区域的自然和人工边坡受施工和生产活动的影响，稳定性降低，出现滑坡、崩塌及落石危险，对枢纽建筑物和施工场地造成威胁。

2.2.2泥石流风险

水电工程区域内及附近存在天然的泥石流沟，或者工程弃渣场布置和施工不合理，在暴雨和其他因素作用下，会引发泥石流灾害，危及施工场地、水电站设施和电站运行人员的生产生活安全。

2.2.3水库岸坡滑坡和坍塌风险

水电工程蓄水后，随着库水位的上升，水库库岸边坡的地下水位发生变化，导致边坡稳定条件变化，一些原本稳定的边坡可能丧失稳定，已经稳定的古滑坡可能重新滑动，近坝库岸边坡失稳可能会直接危及枢纽安全，滑坡造成的水库涌浪会冲击枢纽建筑物，危及枢纽和电站运行安全。

2.2.4下游河道塌岸及岸坡失稳风险

水电站建成运行后，泄洪可能冲刷下游紧邻的边坡，泄洪形成的局部暴雨，均可能影响边坡稳定，产生塌岸，堵塞河道。

2.2.5地下工程围岩失稳风险

水电地下工程施工过程中，可能遭遇不良地质条件，如处理不当则容易引发坍塌等事故，危及施工人员和设备安全。

3 水电工程地质灾害隐患排查分级方法

水电工程地质灾害种类多，情况复杂，不同阶段对项目的影响和防治工作重点也不相同。因此，对水电工程地质灾害隐患应按不同阶段进行分级。黄河公司依据原中国电力投资集团公司水电地质灾害隐患管理工作指导意见[2]，对水电工程地质灾害隐患按照工程建设阶段和水电站运行阶段分级，采用方法如下。

（1）按灾害危害程度分为严重、中等、轻微三个等级。具体判断和依据见表1。

（2）按失事风险水平分为高、中、低三个等级。具体判断和依据见表2。

（3）综合失事危害程度和失事风险水平两个因素，将水电地质灾害隐患分为四级进行管理。具体判断和依据见表3。

表1 失事危害程度表Table 1 Failure harm

表2 失事风险水平表Table 2 Failure risk level

表3 水电地质灾害隐患分级表Table 3 Classification of geological hazards for hydropower projects

4 黄河上游水电工程地质灾害隐患风险预控管理措施

黄河公司对管理的黄河干流和大通河支流上16座运行水电站和2座在建的茨哈峡、羊曲工程开展了地质灾害隐患排查，共查出地质灾害隐患点37处。根据表3分级标准，其中较大的（Ⅱ级）地质灾害隐患点4处，分别是龙羊峡水电站近坝库岸6号、7号滑坡体、拉西瓦水电站坝前果卜岸坡变形体、李家峡水电站库区李坎公路滑坡群、公伯峡水电站库区古什群右岸倾倒体；Ⅲ级灾害隐患点1处；Ⅳ级灾害隐患点32处。黄河公司所管水电站较大（Ⅱ级）水电工程地质灾害隐患点基本情况[3]见表4。

黄河公司针对排查出的水电工程地质灾害隐患点，采取了以下应对措施：

（1）水电站管理单位在灾害隐患点现场设立了汉语和少数民族语言的双语警示标牌，建立了地质灾害隐患点管理台账，开展了监测分析和预警，并制定了切实可行的处理措施和应急预案。汛期加强巡查，确保电站运营以及周边群众生命财产安全。对水库库区存在滑坡塌岸等地质灾害隐患点的，公司要求水电站管理单位与当地政府建立可靠的联动机制，提高灾害防范和抢险能力。

（2）对于较大（Ⅱ级）水电工程地质灾害隐患点，公司要求水电站管理单位建立详细的档案资料，应包括但不限于：隐患点地质灾害类型、规模、可能的危害，与枢纽建筑物的位置关系，照片、平面图，观测点及观测道路布置图，治理方案及相应布置图等内容。同时加强观测和巡视工作，每月25日前编制上报Ⅱ级地质灾害隐患点观测分析报告。所报材料中应包括但不限于：水库运行水位及变化，各项监测指标观测值、变化量及变化趋势，隐患点安全稳定情况的预测分析等。一旦监测发现异常，须及时上报公司。根据各地质灾害隐患点的不同特点，制定了相应的隐患治理和灾害防治措施、处置措施方案。水电站管理单位均建立健全了应急管理组织机构和兼职应急救援队伍。

表4 黄河公司水电站较大（Ⅱ级）水电工程地质灾害隐患点情况表Table 4 Existing geologicalhazards of large hydropower projects on upper section of Yellow river

（3）对于灾害隐患突出、工程治理条件较好的李家峡李坎公路滑坡群隐患点，公司安排水电站管理单位开展了李家峡李坎公路滑坡群稳定性和危害评估工作。

（4）公司运行水电站管理单位每年定期开展汛前和汛后安全检查，对站区范围和近坝区地质灾害隐患进行排查，重点关注库水位变动、泄洪排沙、地震等可能诱发地质灾害发生的情况，提前采取防范措施，避免灾害发生或降低灾害损失。汛期加强巡查，加大不良地质体的监测频次，加强雨情汛情观测，及时发现并排除地质灾害隐患。

（5）公司在建工程按照工程前期、建设施工、生产运行初期等不同阶段，有重点、有针对性地采取不同的防控措施。对已查明的羊曲水电站左岸坝前1号和3号松动体、茨哈峡水电站预可研阶段在规划坝址区发现的十余处由各类不稳定岩体组成的规模较大的滑坡群等地质灾害隐患，建立了跟踪排查长效机制。重点关注特殊事件可能导致的地质灾害，制定专项措施。加强工程安全监测设施，及时掌握隐患动态。

5 结语

水电工程地质灾害隐患分级和防治是水电工程管理的重要工作。水电工程地质灾害隐患往往规模较大，彻底治理的投入和难度很大，从投资效益、工期等综合因素考虑，在确保安全的前提下准确、合理地把握防治的时机和范围相对是最佳选择，也是水电工程地质灾害防治需不断探索的课题。笔者研究提出的水电工程地质灾害隐患分级方法，是综合失事危害程度和失事风险水平两个因素，将水电工程地质灾害隐患分为四级进行管理，解决了水电工程地质灾害隐患科学预防和按照轻重缓急区别不同等级而采取不同措施加以应对的难题，对国内水电工程地质灾害隐患分级和防治具有指导和借鉴意义。

在多年水电工程建设及生产运行管理过程中，黄河公司高度重视地质灾害预防与防治工作，努力避免和有效降低因灾害造成的人员及财产损失，取得了显著成效，未发生危及大坝运行安全和电站安全生产的责任性事件。监测和巡视检查表明，公司大部分水电工程地质灾害隐患点处于稳定状态。

[1]中华人民共和国国务院.地质灾害防治条例[S].2003.

[2]中国电力投资集团公司.水电地质灾害隐患管理工作指导意见[Z].2013.

[3]张毅.黄河公司水电地质灾害隐患分级与排查情况报告[R].2015.

作者邮箱：zhyygx@163.com

Investigation and classification of geologic hazards and risk control and management for hydro⁃power projects on upper section of Yellow river

by ZHANG Yi,LI Ji and WANG Xue-mei Yellow Riv⁃er Upstream Hydropower Development Co.,Ltd.

Geological hazards of hydropower projects are hidden,sudden and unpredictable.Failures would exertharmful influence on dam safety and people downstream.Combined with the investigation and evaluation ofgeologic hazards ofhydropowerprojects on upper section of Yellow river,the paper in⁃troduces the classification of existing geologic hazards.Moreover,the risk control and management as wellas the effectobtained are presented,forreference.

hydropowerproject;geologicaldisaster;risk control

TV697

A

1671-1092（2017）01-0007-05

2017-01-10

张 毅（1966-），男，回族，江苏常州人，高级工程师，长期从事水电站大坝运行安全管理工作。