新时期水库安全管理若干问题的探讨

谭界雄，李 星，谭 政，王秘学，杨 光

（1.国家大坝安全工程技术研究中心, 430010, 武汉；2.长江设计集团有限公司, 430010, 武汉；3.中水珠江规划勘测设计有限公司，510610，广州）

水库是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施，是江河防洪体系不可替代的重要组成部分。 新时期，随着我国治水主要矛盾发生变化，水库大坝安全关注重点从加强工程建设向运行安全保障、风险防控、功能提升、资源优化、环境保护、生态修复和支撑可持续发展等方向转变，水库大坝建设管理进入高质量发展新阶段。 “十四五”规划建议、长江保护法等对水库大坝安全保障和生态保护水平提出了新的更高要求，把维护水利、电力、供水等重要基础设施安全提升到国家安全高度。

经过半个多世纪实践，我国水库安全管理模式由传统粗放式管理向集约化、精细化管理转变，由单一目标管理向多元化目标转变， 管理策略、工具和方法由以人工为主向现代化、信息化、智能化转变。 新时期新形势下，以物联网、大数据、人工智能等新兴互联网技术，声光电磁等新型检测技术，无人机、机器人、可穿戴智能装备等新设备为代表的一大批现代信息技术和产品快速推广应用，促使水库管理能力向着更高效、 更全面、更科学方向演进， 但在安全管理理念、安全管理能力、技术保障能力等方面仍存在一些突出短板需要提升。

一、我国水库安全现状

通过不断落实、强化大坝安全责任制， 稳步推进水库管理体制改革，建立大坝安全管理法规标准体系，我国水库安全状况明显提高, 但目前仍存在大量超期服役水库和大坝，中小型水库的除险加固工作尚未完成，水库安全风险依然存在。

①水库安全总体持续向好，病险水库除险加固成效显著。 自1998 年以来， 我国累计安排约1 500 亿元中央资金，对数万座病险水库进行了除险加固， 中小型水库病险率明显下降；我国已建高坝大库总体运行状况良好， 除1975 年河南省板桥和石漫滩大型水库发生溃决外， 近45 年来我国再未出现大型水库溃决事故。 我国已步入低溃坝率国家行列，水库安全状况不断提高。

②超期服役水库多，水库出险甚至溃坝事故偶有发生。 截至2019 年，我国仍有超过1 万座小型病险水库存在各种隐患。 受水文、地质、设计、施工、自然灾害等因素影响，加之部分水库工程服役期延长，近几年时有水库出险及溃坝事故发生，且多以中小型水库为主。 “十四五”期间，我国计划投入约1 000 亿元用于水库除险加固，消除存量安全隐患。

③人均库容小，水资源调控能力与发达国家差距巨大。 据2019 年全国水利发展统计公报，我国已建成水库98 112 座，调蓄能力强的多年调节水库仅占16.5%， 年调节水库占到63.4%， 还有20.1%为季调节以下水库；我国水库总库容8 983 亿m3，人均库容636 m3， 仅是发达国家平均水平的20%。 长江上已有三峡及上游40座水库，但目前库容系数（水库蓄水能力与河流年径流量之比） 仅为13%， 而欧美诸多大江大河库容系数则高达100%～200%。水资源调控能力低的水库大多为老坝和土坝，在气候变化导致极端气象事件增加的情况下，水库生命周期中难免遇到超标准洪水，大坝安全风险依然存在。

④流域水库群多，梯级水库群防溃减灾研究不足。 我国已形成金沙江、大渡河、雅砻江、乌江、长江上游等流域梯级水库群，在实现水资源综合利用时蕴藏着潜在的风险，历史上海河流域“63·8”洪水、河南“75·8”洪水等导致的溃坝均造成严重后果。 流域各梯级水库抗风险能力不同，现行规范尚未在流域尺度下统筹考虑上下游水库群的风险标准；水库群溃坝物理和数值模拟几近空白，水库群风险预警与减灾应急响应技术不足。

二、新时期的水库安全管理

结合新形势、新任务、新要求，要不断提升水库综合管理水平，逐步实现水库管理现代化。 水库安全管理不仅要考虑水库工程自身安全，更要考虑全要素安全； 不仅要发挥人的作用，更要创新管理模式，充分利用新技术；不仅要关注新建水库，更要注重用好存量，遵循“生态优先，绿色发展”理念。

1.积极推进水库全要素安全管理

我国水库主要从工程结构、 管理设施、 组织管理和运行管理等方面紧紧围绕工程本身进行安全管理。然而，国内外已有的一些溃坝事故不仅导致工程本身严重破坏甚至损毁， 也对周边及下游地区的经济社会造成巨大损失。 此外，我国已建包括小湾、锦屏一级、 溪洛渡等在内的特大型工程具有坝高、库大、社会影响深远等特点，如何保障高坝大库安全运行已成为当前水库安全管理面临的最严峻问题之一，需要改变我国传统的安全理念，从工程自身安全向全要素安全发展，统筹考虑工程安全与社会公共安全之间的关系，从而有效地对水库进行管理。

全要素安全不仅包括工程自身安全，还包括生态与环境、水质与水生物、 库区与库岸及上下游安全等，涉及工程结构、生态、环境、经济、社会等多个维度；空间上，覆盖水库大坝、库区、上下游、干支流河道等关键区域；功能上，涵盖防洪、灌溉、供水、生态等方面。 这要求管理部门在保障工程本身安全的同时，对水库进行全方位、多角度管理。 目前我国颁布的水库大坝安全管理条例明确了主管部门及其责任和权限，但是缺乏对库区管理体制、 管理单位职责以及跨部门联动等的制度规定；应急预案、大坝安全年度报告、 降等报废等风险管理技术和工具虽已在我国得到初步应用，但尚未形成全要素安全管理模式，需进一步完善相关法律法规及管理工具，在水库管理实践中加以应用。

2.积极推进水库现代化管理

我国水库大坝安全管理实行分级负责制。 大型水库一般由省市级地方政府水行政主管部门管理，中型水库一般由县级地方政府水行政主管部门管理，小型水库基本由乡、村一级管理。 近年来我国全面推进水利信息化建设，为水库智慧管理奠定了良好基础， 但仍存在信息化建设不系统、不全面、不统一等缺陷，尚未从根本上解决信息孤岛、 数据碎片问题，无法完全实现水库规模化效益。 因此需进一步加快水库现代化、智慧化管理的研究。 一方面推广水库管理扁平化，对水库进行专业化管理；另一方面亟待利用物联网、云平台、大数据等现代信息技术手段，全面感知水库大坝多源信息， 通过信息共享与深度融合，科学优化资源配置。通过智能监控、智能诊断、智能决策等手段方法，切实提升水库大坝安全管理能力；加强突发事件的感知、风险识别、应急响应能力， 实现大坝安全智能诊断与智慧管理，充分发挥水利基础设施整体效能、保障水库大坝安全运行。

3.积极推进流域（区域）化、专业化管理

我国绝大多数水库采用单库管理模式， 由单一管理单位负责一座水库的日常运行管理。 单库管理模式未统筹考虑流域上下游水库与管理单位的关系，缺乏协作机制，维养资金利用率偏低，在应对水问题时未能形成合力。借鉴国内外部分流域开发公司管理模式， 按流域或区域对水库群进行专业化管理，可发挥技术人员优势、优化资金使用率，实现水库的高效管理。

流域（区域）化管理是对所辖流域或较大区域范围水库群进行集中、统一化管理的一种形式。 国内黄河上游水电开发有限责任公司、国电大渡河流域水电开发有限公司、雅砻江流域水电开发有限公司、湖北清江水电开发有限责任公司等对相关流域实施开发管理，美国田纳西河、澳大利亚墨累-达令河、 英国泰晤士河等均是对整个流域进行管理。 此外，浙江、安徽、江西、福建的一些市县按地区组建水库运管专业公司，为区域内水库提供类似物业托管的服务，取得良好效果。 采用流域（区域）化、专业化管理可以集中资源、 提升工作效率，借助计算机网络技术，提供远程诊断分析和决策支持，对大坝安全状况做出准确、及时的评价，有助于对可能出现的险情及时做出决策，并采取补救措施，有利于实现水库安全管理的层次化、制度化和规范化。

4.积极推进水库管理经验反馈机制

目前我国对水库的监管模式主要是自上而下的监督检查，包括线上的日常监管和线下的 “四不两直”督查暗访等。 监督检查作为外部监督行为，对水库安全运行意义重大。 内部质量管理亦是水库高质量运行发展的重要保障，水库管理中目前仍存在质量问题经验积累和提炼较少，管理人员质量意识不强， 质量信息和交流分享平台尚未建立等不足； 在水库运行管理过程出现问题时， 如果运行管理人员隐瞒不报， 极容易造成严重后果。 有必要借鉴核电行业经验反馈机制的良好实践经验， 开展适合于水库管理的经验反馈机制研究。

经验反馈是指对水库大坝的安全事件、质量问题和良好实践等信息进行收集、筛选、评价、分析和分发，总结推广实践经验，防止类似事件和问题重复发生。 经验反馈机制鼓励管理人员发现异常情况主动上报，并根据监测指标或参照国内外水库大坝事故案例数据库信息初步分析异常事件，主动上报异常情况且说明原因的可免处罚；管理部门分析和评价异常事件报告，并依据现有资料评价水库安全状态， 对异常事件进行分级，确定下一步行动计划和处置措施；在异常事件处理后，对外发布相应分析报告， 并改进技术手段和管理措施。通过建立经验反馈机制和大坝安全数据库， 可有效减少安全事故发生，提升管理人员安全意识及管理水平，不断完善水库运行管理机制。

5.积极推进水库生态保护

水库在发挥效益的同时也对河流生态环境产生了不利影响。 水库的修建改变了河流形态，水库调度运行又改变了原有的水文规律，造成河流生态系统发生变化、河流生物群落多样性下降。 此外，在河流上修建水库后，水流流速降低，导致污染物扩散较慢，水质降低明显。 新时期水库运行管理应权衡社会经济需求与生态系统健康需求。 一是需要对水库的生态影响进行深入研究，把生态因素纳入到法制规范中，把生态环境经济评价引入水库评价体系中，研究建立一套生态环境评价体系；二是全面梳理现行生态安全制度，建立较为完善的生态安全立法、监管、预警机制和应急救援体系；三是要加强流域层面水库群生态调度及生态流量确定方法研究，保障河湖基本生态用水，改善梯级水库运行对水生生物和生态环境的影响； 四是工程建设运行中，要切实贯彻落实国家和相关部门对生态环境保护的要求， 创新理念和技术，使水库大坝不仅是服务一方的水利工程，更是造福百姓的生态工程。

6.积极推进存量水库保容增效

自2012 年以来我国新建水库约1 300 座，库容增加约700 亿m3，水电装机容量增加约1 亿kW， 有效减轻水旱灾害危害，为保障城乡饮水安全、防洪安全、粮食安全、能源安全等起到重要作用。 然而修建水库会减小水库河段上游河道水面坡降， 导致库区水流流速和挟沙能力降低， 引起泥沙淤积。 水库泥沙淤积一直是水库运行管理中的一大难题， 造成的经济损失巨大。 此外水库淤积会降低水库防洪和兴利效益，增大水库淹没损失，制约水库防洪、发电、灌溉、供水等功能正常发挥，保容增效（保持库容、增加效益，充分发挥现有水库作用）是水库运行管理中亟待解决的重要问题。

近些年水库库容恢复技术的研究不断深入，形成了包括机械清淤和水力清淤在内的多种清淤技术，各种规模、型式合理配置的清淤装备可以灵活选用。 然而水库清淤仍存在诸多技术难题，一是水库清淤技术尚不完善，装备研发相对滞后，制约清淤工作进展；二是水库清淤一次性投资规模大，需要充足的资金投入；三是水库清淤长效机制尚未建立，难以保证清淤成效；四是淤积物处置和资源化利用程度低， 容易造成次生环境污染。 因此应进一步对淤泥处置以及资源化利用方面的技术难点进行研究，也须开展研究试点的建设工作，充分发挥现有水库效益。

三、结 语

经过几十年快速发展，我国水库管理水平不断提升，水库安全状况得到明显改善。 新时期行业监管日益增强，加强已建水库安全运行管理已成为水利行业重点工作。 要建立全要素安全理念与经验反馈机制， 充分重视水生态问题，走可持续发展道路；进一步提升信息感知能力， 加强水库群安全保障技术研究，加快水库专业化、现代化管理能力建设，不断提升水库管理效率和水平。 ■