水库大坝安全管理应急预案编制的经验与建议

王晓航 ，盛金保 ，张士辰 ，周克发

（1.南京水利科学研究院，210029，南京；2.水利部大坝安全管理中心，210029，南京；3.水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室，210029，南京）

水库大坝安全管理应急预案是为避免或减少水库大坝发生突发事件造成生命和财产损失而预先制定的方案，是提高社会公众及水库运行管理单位应对突发事件能力、降低大坝风险的重要非工程措施，是风险管理理念下的重要制度性文件。

2007年5月，水利部发布了规范性文件《水库大坝安全管理应急预案（试行）》，要求所有水库大坝均应编制应急预案。2015年9月，结合近年相关研究工作，并总结应急预案编制经验，水利部发布了行业标准《水库大坝安全管理应急预案编制导则》（SL/Z 720—2015）（以下简称《导则》）。经过10多年的发展，水库大坝安全管理应急预案已经成为水库大坝安全管理和风险管理建设的基本制度之一，预案框架不断完善，编制技术不断成熟，预案评价技术有了一定发展。

作者团队主持了《导则》编制，近年结合《导则》宣贯培训和示范应用，先后完成了贵州花溪和松柏山水库、黄河万家寨水利枢纽、安徽港口湾水库等多座重要水库大坝安全管理应急预案编制，取得了一些经验。本文从技术层面对应急预案的编制经验进行了系统总结，并从提高应急预案实用性和可操作性角度，从技术层面和管理层面对应急预案的编制提出了建议，对进一步提高我国水库大坝安全管理应急预案编制水平及下阶段《导则》修编具有重要意义。

一、应急预案编制经验

在地方政府总体应急预案和其他各部门应急预案组成的地方应急体系中，水库大坝安全管理应急预案处于局部预案的地位。

应急预案编制包括洪水分析、风险图制作、后果评价、避难转移规划等技术方面内容，涉及水力学、水文学、土力学、泥沙运动、坝工、交通学、社会学、地理信息系统、风险分析等学科，是一项技术性很强的工作，一般由水库运行管理单位委托设计单位或科研机构编制。

1.突发事件分析及计算工况确定

水库大坝突发事件分析应首先确定突发事件的类型。突发事件可分为四类：自然灾害类、事故灾难类、社会安全类、其他突发事件。值得说明的是，《导则》中包含了所有可能的突发事件类型，而某一具体工程的应急预案中可能只包含部分突发事件类型。在开展突发事件分析时，应结合水库工程的管理现状，综合考虑上下游情况，分析致灾因子，进而确定可能突发事件，不能照搬《导则》。

以分析新疆某枢纽工程自然灾害类突发事件为例，分析时应充分考虑到该枢纽工程所在流域的水文特征。经分析，导致库水位升高的最主要自然原因是冰川积雪消融，其次才是暴雨、洪水。此外，枢纽工程属强震地区，工程抗震设计标准较高。结合枢纽工程各水工建筑物的具体情况，其应急预案自然灾害类事件分析如下：

“自然灾害类事件：因冰川积雪消融、暴雨、洪水、地震等原因造成的以下突发事件：①溃坝；②超标准泄洪；③泄洪建筑物闸门冲毁导致无控制泄洪；④饮水式电站厂房、生态基流电站厂房、消能防冲建筑物等冲毁。”

水库突发事件类型多，每个类型下包含多个突发事件，而某个特定突发事件发生时，因洪水频率、降雨强度等不同，对下游的影响也不同。编制应急预案时不可能对每个特定突发事件都进行影响分析。但无论何种突发事件，对下游造成的后果无非两种：一是水库洪水下泄对下游的淹没；二是水库水体污染对下游供水、灌溉等的影响。因此，需要综合考虑水库功能、工程和管理现状、历史洪水影响、下游防洪标准等因素选择典型突发事件进行模拟，并对其后果进行分析。一般来说，选择的典型突发事件既要包括遭遇常遇洪水的泄洪事件（洪水频率已超过下游防洪标准时），也要包括遭遇大洪水导致的溃坝事件。对于具有供水、灌溉功能的水库要明确其供水、灌溉范围，并及时通知相关部门采取相应措施。

2.洪水分析

洪水分析包括溃口洪水分析和下游洪水演进分析两部分内容。

溃口洪水分析是分析溃坝突发事件需要开展的工作内容，主要目的是推求溃口处的洪水流量过程线，为下游洪水演进分析提供上边界条件。进行溃口洪水分析时，需根据不同的坝型采取不同的分析方法。土石坝宜采用逐步溃坝模式，通常采用数值模型计算，模型设置时需要考虑不同的坝型（如均质土坝、黏土心墙坝、面板沙砾石坝）和破坏模式（如漫顶溃决、渗透破坏溃决），还需要明确各模型的适用条件（如BREACH模型无法考虑坝基冲蚀，不适用于建在可冲蚀坝基上的高坝大库）。重力坝和拱坝宜采用瞬时全溃或瞬时局部溃决模式，通常为经验公式法。

下游洪水演进模拟的计算原理和求解方法经过多年的发展已经比较成熟。在应急预案编制中，洪水演进分析成果体现在风险图绘制上，为应急处置提供依据。洪水演进模型模拟时的主要依据资料是淹没区的地形数据。地形数据本身是对实际地形的概化，而依据地形数据建立洪水演进模型又是对地形数据的进一步概化，但洪水“无孔不入”的特性又要求洪水模拟尽可能精细化。因此，实际工作中，模型建立要“粗细得当”，把握好“尺度”。对于堤防、铁路、高等级公路等重要阻水建筑物和闸、坝、桥梁等具有调度、阻水等功能的水工建筑物或涉水工程，建模时应着重考虑。对于图上不能反映的对洪水演进影响较大的地理信息，需要现场踏勘予以确认并在模型中体现。如果影响区地形平坦开阔，建模时的概化程度相对于地形起伏较大地区可适当大一些。

开展洪水演进分析前宜进行糙率率定，主要是率定河道断面的糙率，使水位和流量的模拟值与实测值尽量吻合。而陆地糙率通常难以率定，多采用经验值，根据土地利用类型赋相应糙率值。

若水库下游淹没区为强透水下垫面且常年处于干旱状态，一旦洪水下泄，渗流量会很大，对下游水深、演进速度、断面洪峰流量等洪水要素有直接影响。因此，在洪水演进分析时需考虑沿程下渗洪水的损失，以避免洪水演进模拟失真。

3.洪水风险图绘制

洪水风险图绘制是洪水影响范围及严重程度的可视化表达，应符合相应的规范。洪水风险图可分为洪水到达时间图、水深图、流速图、淹没历时图等，绘制范围为水库下游整个影响区。实际工作中，风险图绘制区域一般较大，但图幅却有限，这将导致洪水影响区域内信息绘制不详细，所反映的淹没区情况无法满足应急处置的需要。因此，在风险图绘制时，可根据需要对淹没区进行分区绘制。通常情况下，考虑到应急转移安置，多以行政区为单位绘制洪水风险图，在分区图上可以详细展示各行政区淹没的情况。

洪水风险图反映的是影响区宏观面状的情况。但在应急处置时往往还需要关注某些关键断面的详细洪水风险要素，如流量过程、水位过程、洪峰到达时间等。因此在预案编制时通常需要提供上述两类信息，以满足应急处置的需求。

4.预案运行机制

预案运行机制是周密计划落实为有效行动的重要保障，规范了突发事件预测预警、应急响应、应急处置、应急结束、善后处理等各环节流程。

预测预警是整个预案运行过程中的第一道防线，应结合水库及其下游水情工情监测情况和水库内部报警系统情况规定预警级别和预警信息报告流程。根据突发事件的严重程度，预警级别应划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级，分别用红色、橙色、黄色和蓝色表示，分别对应Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级应急响应。

《导则》给出了某水库突发事件预警级别示例。需要注意的是，这并非适用于所有工程的所有突发事件，有些预警级别仅适合某工程的特定突发事件。因此，在编制该部分内容时一定要从工程实际出发，切忌生搬硬套。例如，《导则》给出的预警级别划分示例中，将工程事故类突发事件导致的“坝体出现细微裂缝”划分为Ⅳ级预警。若编制预案时不分析前因后果而笼统将 “坝体出现细微裂缝”作为预警条件，那绝大部分工程将长年处于预警状态。

应急响应、应急处置、应急结束、善后处置内容不仅涉及水利部门，还需要交通、通信、电力、公安、卫生防疫、医疗等部门共同协作。因此，在编制该部分内容时需要与当地人民政府协调，并与当地公共突发事件应急预案衔接，遵循协调一致、资源共享的原则。此原则同样适用于预案中应急组织体系、应急保障内容的编制。

5.应急预案文本编制

水库大坝安全管理是指导水库运行管理单位、主管部门以及下游公众应对水库大坝突发事件的行动指南。编制预案的重点是要明确规定水库运行管理单位、主管部门以及当地政府公共安全突发事件应急机构各自的职责和任务，并建立预案与当地其他公共安全突发事件应急预案之间的链接。因此，预案文本的编制应该简单明了，便于操作和使用，尽量用图表代替大段文字的描述。水库设计文件、洪水淹没研究、预测预警系统开发建设等文件不必包含在应急预案内，但可以作预案的附件。

二、提高应急预案编制水平的建议

1.管理层面

应明确水库运行管理单位、主管部门和政府在管理上的责任。应急预案的编制工作完全由水库运行管理、主管部门和编制单位完成是不现实的，必须有地方政府的参与。这方面可以借鉴瑞士的经验。瑞士与大坝有关的应急预案主要有两个：大坝应急预案和撤离应急预案。大坝应急预案由大坝业主负责完成，包括洪水淹没图、风险分析、应急方案、应急组织和运行程序等五部分内容。下游淹没损失属于州政府责任，相应的，撤离应急预案也由州政府负责完成。因此，建议应急转移规划工作由政府部门完成，水库运行管理单位和主管部门需提供洪水淹没图，协助政府部门完成规划。

尽快制定水库大坝安全管理应急预案管理办法。办法应规定对编制单位的资质要求，对预案审批、备案、发布、执行等制度加以明确，并建立应急预案的评审制度，以确保预案的编制质量。

加强预案的演练演习。通过预案的演练演习，可以检验相关部门的责任落实情况，并发现预案的不足，对其进行改进和完善，进一步提高预案的科学性和可操作性。

2.技术层面

从水库工程和管理的实际情况出发，结合工程所在流域特征开展预案编制。《导则》给出了预案编制的框架、基本思路和方法，用以指导预案的编制，但是具体到某一水库时，预案编制则必须结合该水库的具体情况，以保证预案的科学性、有效性和可操作性。

建议以事前概念为基础制定预测预警标准。即使是同样的突发事件，发生的时间、天气、交通状况、应急处置方式不同，造成的后果都可能完全不同。以突发事件潜在后果来划分突发事件的预警级别并不科学。因此，建议从突发事件本身出发，结合其对下游的影响，合理制定预测预警标准。

预案涉及的具体人员信息可单独整理成册，不用作为预案正文。预案作为水库大坝突发事件的行动指南，主要解决突发事件发生时“做什么”“谁去做”和“怎么做”的问题，这就要求相关责任必须落实到人。但是，水利部门和政府部门的人员变动频繁，甚至预案编制期间就会发生人员变动，使得预案编制、使用和更新十分不方便。鉴于此，建议预案正文仅体现应急组织体系成员单位职责和责任人职务，而具体的人员信息可单独做成手册，以便于及时更新和保护个人信息。

三、结 论

水库大坝安全管理应急预案作为水库大坝安全管理和风险管理的基本制度，在工程管理中发挥着重要作用，提高了大坝安全管理水平，增强了管理人员和公众的风险意识。但相对于其他发达国家，我国该项工作开展得较晚，且预案编制受管理体制机制、编制技术等因素制约，导致目前应急预案流于形式居多，普遍存在科学性不够、可操作性不强的问题。提高我国水库大坝安全管理预案的科学性和可操作性，需要进一步完善应急预案相关制度建设、不断总结预案编制经验，完善预案编制技术。