近年国内水电站典型事故原因分析与警示

王辉义，刘德明

（1.国家能源局大坝安全监察中心，浙江 杭州，311122；2.杭州国电大坝安全工程有限公司，浙江 杭州，310014）

水电站多建设在山川河谷，地质条件复杂，受天气影响大，一旦失事，后果不堪设想。笔者总结了2016年以来5起典型的国内水电站事故或安全事件，这些水电站事故或安全事件直接诱因均为强降雨、大洪水、地质等客观因素，但主观因素却各有不同。笔者梳理了这些水电站事故的前因后果，探讨了事故发生的深层原因，希望以此为鉴，为今后水电站管理提供警示。

1 事故案例成因与警示

1.1 贵州A电站水库漫坝事故

贵州A水电站位于黎平县双江乡，大坝为混凝土埋石薄拱坝，最大坝高63 m，库容为975万m3。坝后式厂房，装机容量5 MW。

1.1.1 事件过程及影响

2016年6月10日上午，双江河流域遭遇特大暴雨，暴雨集中在6 h内，产生较大洪水，洪水在很短时间内漫过坝顶，导致大坝下游的电站厂房、设备、进厂交通、下游民房均被冲毁，社会影响较为恶劣。

1.1.2 原因分析及警示

在日常养护时，工作人员将润滑油刷子掉到闸门门槽里，未及时取出，导致洪水来临时闸门无法打开，系责任心不强、疏忽大意所致；洪水来临前，电站领导为了多发电，水库超汛限水位2 m运行，在接到上级主管部门要求降到汛限水位的通知后，没有服从调度命令，系该领导法律观念淡薄，没有服从上级主管部门防汛调度；险情来临后，眼见洪水上涨，报汛设备信号突然中断，无法进行正常信号传输，其原因为通信线安装高度太低，被洪水冲断，造成后续救灾工作不力。

本次事故，除了暴雨洪水自然因素之外，更多的是运行人员不按规程操作所致，如果水库能按汛限水位运行，日常养护人员能将卡在闸门门槽中的刷子及时取出，都能避免这次事故的发生。水电站运行管理中，领导层应依法决策，作业层应按规操作，工作人员提高思想认识、各司其职，以防同类事故再次发生。

1.2 云南某水电站爆燃事故

云南某水电站为跨流域、混合式开发的电站，水库总库容2.71亿m3，电站总装机容量201 MW。大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高115 m，泄洪建筑物为右岸泄洪洞和左岸泄洪排沙洞。

1.2.1 事件过程及影响

2020年5月29日10时许，电站运行操作人员到达泄洪排沙洞，开展冲沙作业准备和监督监护；11时1分40秒，开始冲沙操作，闸门开始提升；11时5分20秒，工作弧门室开始出现白色雾状气体，并且越来越浓；11时9分12秒，在操作柜附近出现蓝色火焰，瞬间引燃闸门操作室内甲烷可燃气体，发生爆炸，紧接着火焰传递到交通通风洞等空间发生二次燃爆。事故造成7人死亡、4人受伤，直接经济损失约1 579万元。

1.2.2 原因分析及警示

电站左岸泄洪冲沙洞事故检修闸门和工作闸门之间有压隧洞长263.7 m，事故闸门长期开启，工作闸门长期处于关闭状态。库区多年网箱养鱼残余的饲料、腐败树枝叶等有机物沉积到水库底部淤泥中产生甲烷，部分含甲烷的淤积物进入泄洪冲沙洞，在工作闸门开启后，扰动有压隧洞内淤泥，使可燃性气体迅速释放，在洞内气流的带动下进入工作弧门操作室并弥漫至交通通风洞，达到燃爆极限范围，最终引发燃爆。

本次事故是一起因异常环境条件导致的甲烷爆炸事故，该事故具有突发性、隐蔽性、偶然性，在世界水电站运行史中首次碰到，日常运行检修过程中难以预判。这次事故具有特别的警示性，即现行运行监测、检查标准不能完全检查出方方面面的风险因素，日常运行除应严格履行操作程序外，还应加强对水文地质生态环境条件的观察，争取早发现，避免此类事故发生。

1.3 甘肃某水电站水淹厂房事件

甘肃某水电站位于迭部县旺藏乡，地处白龙江干流，最大坝高62 m，设计水头114 m，电站装机容量81 MW。

1.3.1 事件过程及影响

2020年8月18日凌晨3时许，由于该地区连日强降雨，白龙江支流多尔沟河道边坡局部滑坡，洪水中有树木等漂浮物，多尔沟内3处跨河公路涵洞进口壅水，水位抬升，形成堰塞湖，回水长度约5 km，壅水量约300万m3。8时53分开始，堰塞湖1号、2号涵洞处路堤开始溃塌，水位持续上涨。11时，高填方路堤决口、坍塌，并被洪水冲毁，堰塞湖水量倾泻而下，多尔沟乃至白龙江干流流量猛增，河道水位暴涨，位于沟口上游白龙江干流上的该电站厂房被淹没。本次事故除导致本电站厂房被淹、机组设备受损外，还造成干流下游的花园电站厂房被淹，地方交通中断，部分乡镇受灾，下游人民群众生命安全受到严重威胁。

1.3.2 原因分析及警示

本次事故直接原因是连日降雨，河道下游发生堰塞湖险情并发生溃堰，产生瞬时特大洪水，洪水造成白龙江水位陡涨并顶托至位于沟口上游的该电站厂房。除了水文气象条件外，本次事故还与水电站区域地形地貌条件有关，堰塞湖发生区域河道剖面多呈“V”字形，两岸边坡较陡，存在较厚的覆盖层，连日降雨引发洪水，公路涵洞的过流能力不足，形成堰塞湖，最终堰塞湖漫顶溃决。

本电站设计施工经过层层把关，管理中也未发现重大问题，主要是大坝下游跨河公路涵洞的行洪能力不足。本次事故警示：水电站防洪安全除自身外，还要关注上下游流域情况，一旦发现不利于安全的现象，及时上报，尽快采取防治措施，避免事故发生。

1.4 贵州B水电站大坝弧门过水事件

贵州B水电站位于遵义市道真县的芙蓉江上，大坝为碾压混凝土重力坝，坝高66.4 m，水库总库容3 259万m3。泄水建筑物为5孔泄洪表孔，采用弧形闸门，液压启闭操作，电站采用河床式开发，总装机容量70 MW。

1.4.1 事件过程及影响

2021年9月16日18时开始，芙蓉江流域遭遇大到暴雨；9月17日3时55分，值班人员发现水库水位上涨较快，决定开闸泄洪；4时22分，2号弧门开度至3.5 m，下泄流量800 m3/s，此时实际入库流量3 342 m3/s，库水位383.72 m，超过弧门顶部0.22 m，其余4孔弧门闸顶过水，难以开启；9月17日15时，经各级政府协调进行错峰调度，上游水库开始控制出库流量，大坝坝前水位18时左右落至闸门顶以下，18时30分左右提起剩余工作闸门，险情解除。本次事件直接经济损失不大，但对下游电站、村庄的安全也造成了较大威胁，社会影响大。

1.4.2 原因分析及警示

本次事件的主要原因是电站运行管理上出现了一定的失误，错失了应急处理的最佳时间。洪水来临后发现水库水位上涨过快时，1号、3号、4号、5号弧门未能迅速开启，当洪水漫过闸门后，4扇闸门难以开启，最终导致此次事件的发生。

本次事件未造成严重后果，但社会影响大，反映出电站日常管理的重要性。水电站日常运行中，需时刻保持高度警惕，严密监控雨水情信息，做到操作合规、令行禁止，杜绝疏忽大意、玩忽职守。

1.5 四川某水电站较大透水事故

四川某水电站位于甘孜州丹巴县，电站厂房距丹巴县城约2 km，水电站地处大渡河一级支流——小金川，库区总库容330万m3，采用引水式开发，额定水头240 m，装机容量240 MW。

1.5.1 事件过程及影响

2021年6月，3号机组球阀损坏漏水，需返厂维修，为不影响1号、2号机组正常发电，电站管理单位决定在3号机组球阀返厂维修期间制作安装闷头以作临时挡水之用。2022年1月10日上午，闷头完成安装；1月11日0时至1时20分，引水隧洞和压力钢管充水，3号机组压力钢管闷头开始承压；1月12日13时43分16秒，3号机组压力钢管闷头发生爆裂，高速水流涌入厂房，造成9人死亡，直接经济损失约4 435万元。

1.5.2 原因分析及警示

2021年6月27日，3号机组闷头方案经过电站领导逐级审查启动招标，6—10月第一次招标流标，同年11月启动第二次招标，投标人借用他人公司资质中标，而后投标人又找第三方公司采购闷头，导致此次事故发生。此次事故原因复杂，投标人与涉事的几家公司违反招投标法，第三方公司加工的闷头违反GB/T 25198-2010《压力容器封头》的标准，拼接焊缝设置在闷头高应力区，拼接焊缝未进行打磨和退火处理，导致材料拼接焊缝区域金相组织向不利方向变化，闷头体内外表面产生微小冷裂纹，材质屈服强度、冲击功、层状断裂强度等力学性能降低，闷头体脆裂，且加工件较设计图纸薄5 mm，最终导致此次事故的发生。

本次事故，并非自然因素诱发，而是人为导致，后果十分严重。工程无小事，无论是招标采购，还是加工检测，每一环节都应严格遵守相关法律、规范。

2 事故成因综合统计分析

笔者提到的几起典型事故均是由多种因素耦合导致，因素分析统计详见表1。事故肇因既有客观原因，又有主观原因，主要归纳如下：

表1 各事故成因综合分析Table 1 Comprehensive analysis of causes of accidents

（1）降雨洪水虽然为各类事故或事件的第一大诱因，但它本身不构成危害，它代表的是从常态到非常态的一个转变，在这个转变过程中叠加了地质灾害、工程本身缺陷、人为操作失误等因素后，引发后续事件。

（2）暴雨洪水极易引发泥石流、堰塞湖等次生灾害，而这些灾害的发生往往难以提前预估，水利水电工程的特点决定了前期规划选址中不可能杜绝这些灾害的发生，只有在运行管理阶段加强汛期监测，早发现、早上报、早做应急准备，以较小的成本降低此类事故的出现概率或防范事故发生时的损失扩大。

（3）运行管理人员对风险的识别和预防不够也占了相当大的比重，如管理人员疏忽大意、隐患排查未定期开展、管理制度不完善、操作人员素质不高、安全培训的专业性和针对性不够等。

（4）相关人员存在主观违规违法等现象，如操作人员未按操作规程作业、领导为多发电而超汛限水位运行、采购的配件质量不合格等，这些人为因素都是事故发生的潜在原因，一旦遇到突发情况，往往难以应对。

3 结语

水电站运行条件复杂多变。客观方面，受气象、地质条件影响很大，暴雨洪水及由其引发的泥石流、堰塞湖等次生灾害是事故的直接原因，防洪防汛仍是第一要务；主观方面，运行管理和日常维护消缺不到位也是事故发生的主要原因，事故发生前未能及时发现潜在风险，事故发生时未能正确应对、采取有效措施，最终只能目睹事态一步步扩大、恶化，造成严重后果。水电站多建设在深山峡谷，客观原因注定难以避免，只有加强各阶段参与者对潜在风险认识，提高运行人员管理水平，才能降低事故发生的概率，减轻事故的后果。