从大坝设计和风险分析看大坝安全.doc

1 从大坝设计和风险分析看大坝安全摘要:经过一百年大坝实践, 据统计世界大坝溃坝率已从 20 世纪初的4? 10 ?至世纪未的约 ?小于), 而从坝的可靠度设计理论可控制其失效概率在 ?下, 可见两者的差距很大, 说明目前大坝的实际安全度还应设法提高。关键词:大坝设计风险分析安全经过一百年大坝实践, 据统计世界大坝溃坝率已从 20 世纪初的 4% ~ 10% 降至世纪未的约 %( 或小于), 而从坝的可靠度设计理论可控制其失效概率在 % 以下, 可见两者的差距很大, 说明目前大坝的实际安全度还应设法提高。在完善大坝设计中, 还要注意对大坝可能出现的风险因素进行深入论证, 同时还应做好风险管理以及为预防产生风险做好大坝安全监测工作。我国坝工建设已有约 3000 年历史,但现代大坝从上世纪末叶或本世纪初才逐渐兴起。本文从近百年来已建成大坝的实际情况和统计资料说明世界及我国大坝安全状况: 溃坝率从本世纪初的 4% 已降低至世纪末的约 % 以下。通过百年努力, 由于设计、施工、运行技术的提高, 溃坝率已有长足的降低, 但溃坝率 % 仍是相当惊人的。为 2 了提高坝的安全度简单地提高大坝设计的安全系数是无济于事的。近年来各种工业民用建筑已逐渐推行了可靠度设计, 要求达到的可靠指标β值应在 ~ 之间, 这样其失效概率一般应在(3~ 10) × 10-5 。此值比前述溃坝率 % 还有很大差距( 小数十倍) 。这说明推行可靠度设计以后可规范工程在设计时应该达到的可靠度指标, 使工程设计趋于完善。从目前大坝溃坝或失事率看, 大坝的安全还有待进一步提高, 还应从各工程的特殊情况或途径考虑。据查考, 过去大坝溃决或失事大多由于各工程特殊原因造成, 主要有:1 洪水漫坝, 或由于超标准洪水, 或由于泄洪设施突然失控;2 坝体质量及基础问题;3 其他管理等问题。当今投资兴建工程, 往往要求进行风险分析, 对大坝中可能出现的风险因素进行分析论证, 在技术上和经济上进行风险评估, 为工程决策者提供依据, 同时对有关风险提出抑制措施或对策。 1 大坝安全状况我国坝工建设发展较快, 迄今已建8 万余座, 其中包括高、中、低坝, 大部分质量较好, 但也有一些质量较差的病坝或险坝, 一些老坝年久失修, 已开始老化。建坝后下游工农业发展, 人口增加, 供水发电效益显著, 但由于种种原因, 坝的溃决( 特别是中小坝) 时有发生, 溃坝后果特别严重, 主要反映在两个方面:1 巨大的防洪、供水、发电效益毁于一旦;2 对下游人民的生命财产及国民经济造成极大损失。迄至 1980 年统 3 计, 我国总溃坝率高达 3% 左右,但 326 座大型水库中仅2 座失事, 其溃坝率亦达 %, 而中小型溃坝较多, 约在 4% 左右。这些中小型坝绝大部分都在大跃进年代中修建, 工程规模较小, 施工质量差, 且管理不善。国外大坝情况,1967 年 统计, 美国 1900 ~ 1959 年 60 年中建坝共 1650 座, 垮坝 30座,占 % 。其中 1900 ~ 1910 年占 9%, 以后逐年减少,到 1950 ~ 1959 年已降为 % 。据 1982 年第 14 届世界大坝会议报道认为世界大坝溃坝