水库运行、维护和监测手册编制要点

龙智飞 ，孙玮玮 ，周克发

（1.水利部大坝安全管理中心，210029，南京；2.南京水利科学研究院，210029，南京）

水库大坝安全关系国计民生和经济社会发展大局，直接影响广大人民群众生命财产安全。《水库大坝安全管理条例》颁布实施以来，水利部相继制定发布了一系列配套规章制度和技术标准，建立起以大坝安全责任制、注册登记、调度运用、防汛抢险、安全监测、维修养护、安全鉴定、除险加固、降等报废和应急管理等为主体的水库大坝安全管理制度体系，理顺了大中型水库管理体制，特别是大规模除险加固消除了一大批水库的安全隐患，有力保障了水库大坝安全运行。但每年仍有少数水库出险甚至溃坝，调查分析结果显示，管理不规范甚至人为失误是主要原因。

为了让一系列涉及水库大坝安全的国家法律法规、部门规章规范、技术标准等在水库管理单位落到实处，保证水库大坝安全管理相关业务流程的连贯性、一致性，不受管理人员变更影响，将人为失误风险降至最低，根据国际经验，编制好水库运行、维护和监测（OMS）手册至关重要。该手册是保障大坝安全运行的制度化、程序化、精细化的技术性文件，是指导水库运行管理人员开展大坝日常管理、调度运行、安全监测、维修养护、应急管理等工作的作业指导书，是重要的大坝风险管理工具之一。

一、编制原则

水库OMS手册必须保证运行中的水库大坝的安全情况处于可知的状态。水库大坝OMS手册应文件化、制度化，确保任何时间、任何管理人员都能够在紧急情况下或其他必需的时刻知悉水库大坝应该如何运行。

管理人员必须严格遵循、实施手册内容。要以适当频率对手册内容进行更新，以便管理人员可以对水库大坝开展运行、维护和监测工作，及时发现潜在问题的早期信号。

手册使用人员主要为水库大坝运行人员及监督人员，手册中应该包括这些人员执行任务所需的所有信息和说明。

二、调度运行

水库运行方面内容主要包括：运行管理机构、人员配备、运行规章制度、管理设施、调度运用、防汛（防台）应急预案、大坝安全管理应急预案、运行日志记录、大坝安全评价等。

1.调度运用

水库调度运用应坚持“安全第一、统筹兼顾”的原则，在保证水库工程安全、服从防洪总体安排的前提下，协调防洪、兴利等任务及社会经济各用水部门的关系，选用最优调度运用方案，合理安排除害兴利关系，综合利用水利资源，充分发挥工程的综合效益。

水库调度运用应根据批准的调度规程，或调度运用计划和运用指标，结合水库工程现状和管理运用的经验，参照近期水文气象预报情况，进行具体的最优调度运用。梯级水库群还需考虑可能共同承担的防洪、灌溉、供水、供电等综合利用的任务，拟定互相配合、总效益最佳的统一调度运用方式。

（1）防洪与防凌调度

水库应根据设计确定和上级主管部门核定的水库防洪调度运行方案对水库入库洪水进行调蓄，保障大坝和下游防洪安全。遇超标准洪水，应首先保障大坝安全，并尽量减轻下游洪水灾害。

水库OMS手册中应明确不同频率洪水的防洪调度方式、判别条件和调度权限。对超标准洪水，应根据批准的防御方案，明确超标准洪水的判别条件、水库大坝运用方式、防洪调度权限、调度令下达及执行程序等。

但在实践过程中，由于下游河道防洪标准不足等问题，为保障下游安全，实际控制下泄流量常常低于原设计下泄流量，使水库不能按照设计调度方式运行，导致水库风险上升。这一矛盾是手册编制中的难点之一。

【症状】 患病鱼摄食不良，体色全身黑化。严重的患病鱼，可见患部表皮白化，体表、鳍条与鳃盖内侧发红和糜烂，鳃呈现贫血等症状。有时外观上也看不到特别明显的症状（限于患病部位在脑部的情况下）。

北方地区受上游凌汛影响的水库，应明确能够减缓上游冰塞与冰坝形成发展、降低水库冰位、缩短水库冰位上延距离的调度方式。冰凌开河时，降低水库水位泄水排冰，并防止排冰对大坝工程的影响及破坏。

（2）供水调度

随着经济社会的发展，许多水库新增了向城镇或者工业园区供水的功能。水库供水调度应结合水库水资源现状和水库调节性能，明确城镇供水、农村供水、工业供水、灌溉用水、生态用水等不同供水任务的次序及供水任务之间的协调方式，发生供水矛盾时，应优先保障生活用水。

绘制供水调度图，明确对各供水对象变化供水的判别条件，明确特殊干旱年份的应急供水方案和相应的调度原则和方式，同时服从防汛抗旱指挥部门的调度。

（3）发电、航运和泥沙调度

水库应明确发电、航运和泥沙调度的任务和原则，并协调好与防洪、防凌、供水调度等其他调度的关系。发电调度应根据蓄水及来水情况，采取保证出力、加大出力、降低出力等不同运行方式。绘制发电调度图，按调度图进行调度。

2.应急预案

目前水库主要有防洪抢险、抗旱、防台等方面的专项应急预案以及水库大坝安全管理应急预案。水库防洪抢险、抗旱、防台等方面的专项应急预案主要是根据各级政府防汛抗旱指挥部的要求编制，重点针对汛期可能出现的各种险情；水库大坝安全管理应急预案则主要针对水库运行期全过程的应急管理。预案类别较多，可能会给水库管理单位带来困惑和不解，故各预案之间需要有效衔接。

3.运行日志记录

根据水库实际情况，建立水库运行日志填报制度。运行日志基本内容包括天气情况、异常水文降雨情况、运行是否正常、是否有异常事件出现、异常情况或险情描述、异常情况或险情类别、上级是否有指令，大坝安全是否有异常迹象、是否进行了检查、检查结果、是否有警报和通知、记录人等。

4.大坝安全评价

大坝安全评价包括每一年度管理单位自评及《水库大坝安全鉴定办法》（水建管〔2003〕271 号）规定的定期安全鉴定。

每一年度管理单位自评主要由管理单位从运行、维护、监测等方面总结大坝等水工建筑物的运行性态及出现过的问题，进行大坝安全监测资料整编分析，分析研判工程安全性，提出下一年度工作重点和建议，形成大坝安全年度报告。

定期安全鉴定工作则由水库管理单位委托有资质的单位进行，评价报告编写内容按《水库大坝安全评价导则》（SL 258—2017）要求完成。

三、工程维护

应依据 《水库大坝安全管理条例》、《水库工程管理通则》（SLJ 702—81）、《土石坝养护修理规程》（SL 210—2015）、《混凝土坝养护修理规程》（SL 230—2015）以及水利工程维修养护管理办法等要求结合水库实际情况制定水库维修养护内容。

维修养护工作应遵循“经常养护、随时维修、养重于修、修重于抢”的原则，定期检查工程设施、管理设施和设备，对水库工程设施、安全监测设施、管理设施开展日常维护、大修和抢修工作，保持工程设施、安全监测设施、管理设施等完整、完好并能够满足设计功能，确保工程正常、安全运行。

水库维护内容主要包括工程维护规章制度、维护类别、维护人员配置与职责、年度维护计划与安排、维护工作内容（检查、养护和修理）、维护记录及年度维护报告。以下主要介绍维护工作内容。

1.工程检查

应安排专业技术人员通过目视、耳听、手摸并辅以相应工具和仪器对各建筑物进行检查。

工程检查分为日常检查、年度检查和特别检查。日常检查每月不少于一次，汛期增加次数，库水位达正常蓄水位附近时，每天至少一次；每年汛前、汛后，水库水位处于高水位、死水位时或遭遇极端气温时，应开展年度全面检查；当坝区及附近发生地震、大洪水及其他特殊情况时，应组织特殊检查，并上报上级主管部门。

手册中还应明确检查项目和内容。

2.工程养护

工程养护范围主要包括大坝坝顶、坝坡、近坝岸坡、排水设施、监测设施、金属结构及启闭设施等。混凝土坝还需注意伸缩缝止水设施及裂缝的养护工作。

管理单位应根据工程特点，明确工程养护项目和内容。

3.工程维修

工程维护范围包括工程设施（大坝等水工建筑物及闸门、启闭设施、电气设备、电源等）、管理设施、监测设施以及其他设施等。

应根据工程运行和日常检查中发现的缺陷或者问题，每年安排岁修；工程发生较大损坏、修复工作量大或技术难度较高的情况下，应安排大修；当突发危及工程安全的险情时，应及时安排抢修。

四、安全监测

1.安全监测基本要求

安全监测应满足 《土石坝安全监测技术规范》（SL 551—2012）、《混凝土坝安全监测技术规范》（SL 601—2013）要求，观测成果要真实、准确、及时。

应明确安全监测人员配置、资质及职责。

2.安全监测项目和内容

应列出工程的监测项目和仪器安装埋设考证信息，梳理工程当前可靠的安全监测设施，并按照规范要求对监测设施、监测频次等内容进行校对分析，若缺少必要的监测项目，应指出并将完善该项目列入下一年度工作计划。

根据工程经验，运行期的大坝及各水工建筑物的安全监测应重点关注竖向和水平向位移、裂缝、渗流压力、渗流量、库水位及环境量（如降雨及气温等）。

3.监测资料整编分析

（1）日常观测资料整编

①原始观测数据的查证。原始观测数据查证是检查观测数据的正确性和准确性。有些明显的错误很容易被发现，但有些错误必须通过观测数据系列对比才可能被发现，如结合过程线的绘制，发现观测数据的突变或异常点：当观测数据与前一观测数据的差超过突变警示值，应怀疑该观测数据为异常数据，并分析其原因，除非有确凿证据证明该观测数据错误，可予以剔除外，否则不得剔除，应予以保留。因此，应建立两个数据库，一个是原始数据库，另一个是经过数据审查后用以绘制图形和资料分析的数据库。当所查证的观测数据为当前所测数据，在发现异常数据时，应及时查找原因，如不是由人为或测量仪器故障等因素造成的，就要对工程本身进行检查。

②绘制图形初步分析。绘制图形是观测资料整编的重要内容。图形包括工程物理量在时间和空间上的分布特征图以及有关因素的相关关系图，如测压管水位过程线、测压管水位与库水位相关线、浸润线、水平位移过程线等。

③填制报表。针对每个监测项目，都需填制两类报表：一是考证表，它记录每个测点的重要信息，包括测点的编号、位置、型式等；二是统计表，它是对工程物理量按时序进行统计的报表，包括最大值、最小值、平均值等统计量。

（2）观测资料分析方法

观测资料分析的目的是了解大坝运行性态是否正常，是否存在危及大坝安全的隐患。

观测资料分析的方法通常有比较法、作图法、特征值统计法和数学模型法。在分析观测资料时往往同时用到多种方法。

（3）定期整编刊印

应及时对观测成果进行分析，研究判断建筑物工作情况和状态变化规律。发现异常情况时，应分析原因，及时提出处理措施。现场观测的原始记录、成果分析资料以及观测设备的考证资料，应定期进行整编刊印。

需定期整编刊印的资料内容包括工程概况、监测设施布置、巡查资料、仪器设备、监测设施安装施工考证表、有关监测分析报告和文件等。在编制编印说明中应对整编期内观测资料反映的大坝工程问题做出专项文字说明，给出初步判断意见。

五、结论和建议

OMS手册是在水库大坝运行全过程中规范管理人员行为的制度性、技术性文件。根据经验，水库设计防洪调度原则与下游河道防洪标准不足的矛盾问题以及水库应急预案内容是OMS手册编制的难点。编制OMS手册过程中，还需将水库管理法规制度等有关法律法规和运行调度、养护修理、安全监测等规范技术性文件紧密联系工程实际，才能使手册具有可操作性。

建议水利部尽快颁布实施规范性文件 《水库运行维护和监测手册编制导则》，并加强宣贯和培训，以保证OMS手册的编制质量和应用效果。