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堰塞湖灾害预防与应对措施关键技术

2020-06-20陈东平

水电与抽水蓄能 2020年2期
关键词:堰塞湖金沙江水电

水电开发是一个与自然界密切相关的行业,江河筑坝,开山截流,过程中充满了来自于自然界的各种挑战与风险,尤以地质灾害为最重要的风险来源,灾害将带来不仅是经济,甚至是社会和政治上的风险,水电地质灾害具有自然与社会属性,应给予格外的高度认知与重视。

水电站大坝建设的特性决定了它与自然界的密不可分性,从地质灾害发生的属性看,可以分为主动和被动两大类。水利水电工程建设初期的开挖施工阶段是触发塌方滑坡等地质灾害的主动诱因,从风险性质上来看,它具有来自于人类活动的主动属性。而水电建设来自大自然的灾害主要表现在泥石流,自然滑坡以及滑坡形成的堵江(河)堰塞湖,灾害风险具有人类难以预知的被动性属性。

对于人类活动可能诱发的主动性地质灾害,水电开发的前期规划、勘测和设计阶段必须对坝(库)区地质构造与基础特性进行系统性专业探究与论证,也是安全建坝的最基础性工作。对于这类由于人为诱发的地质灾害风险,绝大多数可以在勘测设计中给出安全处理方案,它所形成的灾害可以科技手段有效规避,实践中也可以证明工程建设诱发的地质灾害可防可控。

需要特别关注的是大自然难以预知性带来的地质灾害风险,比如西藏易贡大滑坡造成的堰塞湖灾害,近来的金沙江白格堰塞湖,西藏雅鲁藏布江的系列堰塞湖灾害,以及众多滑坡、泥石流灾害,这类灾害注定会带来严重的,甚至灾难性的后果,对经济、社会和人民生命财产带来严重影响。目前主流预防、治理与研究工作重点针对这类相对具有被动性属性的自然力所形成的地质灾害。

改革开放以后,我国水电建设阶段性地取得了迅速的发展,目前我国水力发电投产的总装机容量接近3.6亿kW,完成我国水电技术可开发量的70%左右,后续水电开发的主战场越来越趋向水电资源富集的西部地区,主要分布在金沙江中上游、黄河上游、澜沧江上游、怒江、雅鲁藏布江中下游等流域,同时也是自然与地理环境异常复杂和地质灾害高度频发的地区。

水电开发与地质灾害的发生具有复杂的伴生关系,水电开发可能引发地质灾害,同时水电资源富集地区多伴生频发的自然地质灾害,我们在处理工程诱发地质灾害的同时,更要规避和防范自然地质灾害对水电开发的决定性影响,甚至要了解其对水电开发的否定性后果。2000年4月9日西藏易贡藏布上发生的大滑坡,形成宽2500m和高60m的堰塞坝,6月10日溃决,洪水最大以超过12万m3/s的流量下泄(超过雅鲁藏布江年平均流量的28倍),经易贡藏布、帕隆藏布、雅鲁藏布后出境,溃决洪水摧枯拉朽,不难联想下游如果有水电站会是什么后果。偶然事件一定存在它的必然规律,下一个“易贡滑坡”的发生概率是很大的,极有可能成为下游电站开发唯一的否定因素。

山重水复疑无路,柳暗花明又一村,在水电开发过程中遇到的超越认知的灾难性问题,恰可以为克服未来的困难提供解决问题的经验和思路,正可谓“亡羊补牢,越补越牢”。2018年在金沙江上游发生了一系列山体滑坡造成了多次严重的堰塞湖灾害,灾害对金沙江上中游若干已建在建水电站构成严重威胁,但是也同时触发了水电抗灾应急机制,形成了工程应急抢险,灾害机理研究,抢险救灾程序,水库调度协同等应对突发灾害事件的系统性对策和减灾机制研究。长话短说,那次灾害不可避免地造成了工程建设的损失,但是也使我们认识到了水电站筑坝建设在应对堰塞湖灾害方面具有极为重要的减低灾害损失和扩散的作用,使我们进一步明确了一个概念:水电工程建设不仅能够触发地质灾害(可防可控),更可以在重大自然地质灾害发生时发挥抗灾减灾的重要作用。

新安江水电站泄洪全景(帅以政 摄影)

河南“75·8”洪水之后,国家修改了水库建设的洪水校核标准(最大可能洪水);青海沟后水库溃坝,国家建立了大坝安全鉴定机制,在极端灾害的教训中重新审视认知,避免和减少了类似灾害的重演。通过2018年系列堰塞湖灾害的应对实践,我们不仅看到了自然的威力,更看到了应对自然灾害的自信,后续西部电站建设的最大自然威胁来自上游堰塞湖的溃坝洪水,通过白格堰塞湖等灾害处理实践,我们看到了解决问题的思路与希望。在与自然界打交道的过程中,一定是挫折使我们聪明起来,但是继续遇到挫折的风险永远存在,因此,我们在敬畏自然的同时,更要利用自然造福人类,善与自然和谐共生。

2019年11月6 日中国水力发电工程学会在北京召开了“堰塞湖地质灾害国际研讨会”,会议收录了大量研究论文,特遴选5篇研究报告组成本专栏,通过对近年来我国西部地区频繁出现的堰塞湖地质灾害的应急处置,系统研究、提出应对灾害的处理思路。没有矛盾就没有发展,失败者成功之母也,供大家研讨。

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