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巴西水电站大坝安全管理体系研究

2021-02-12方荦敏傅春江

大坝与安全 2021年5期
关键词:复查大坝水电站

杨 鸽,方荦敏,傅春江

(1.杭州国家水电站大坝安全和应急工程技术中心有限公司,浙江杭州,311122;2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州,311122)

1 大坝安全管理相关法律法规

巴西与水电站大坝安全相关的法律为Lei No.12.334[1],在此基础上,水电站大坝安全监管机构巴西国家电力局(ANEEL)发布了RN 696/2015[2],进一步明确了水电站大坝安全管理要求。

Lei No.12.334于2010年颁布,是巴西第一部国家级大坝安全专项法律,确立了巴西大坝安全管理体制。该法律适用于巴西境内所有坝高超过15 m、库容超过300万m3或潜在危害为中高级的水坝,以及其他储存有害废弃物的大坝。Lei No.12.334明确了大坝安全管理的目标、基本原则、相关各方及其法律责任,提出了保障大坝安全管理目标落实的措施手段,即:基于风险分类和潜在危害的大坝安全分级体系、大坝安全计划、国家大坝安全信息系统(SNISB)、国家环境信息系统、联邦环境保护活动和设施技术注册、联邦潜在污染活动或环境资源使用技术注册、大坝安全报告。

RN 696/2015则只适用于巴西国家电力局监管的大坝,即:以发电为主、且满足Lei No.12.334适用条件的大坝。RN 696/2015对Lei No.12.334中要求的各项工作提出了更具体的要求,例如各类检查的开始时间、频次、内容等。

2 大坝安全管理相关机构

2.1 大坝安全监管机构

根据大坝不同用途,巴西的大坝由不同机构监管,具体地,综合效益的大坝由国家水资源局(ANA)及其下级单位负责,发电为主的大坝由国家电力局(ANEEL)负责,尾矿坝由国家矿产部(DNPM)负责,工业废弃物堆填坝由环境与可再生自然资源研究局(IBAMA)负责[3]。此外,国家水资源局还负责各个监管机构的工作协调,并负责国家大坝安全信息系统(SNISB)的管理,见图1。

图1 大坝安全监管机构Fig.1 Dam safety supervision organizations

2.2 大坝安全责任主体

根据Lei No.12.334,具有大坝和水库所在位置土地所有权的机构或大坝的建造机构为大坝安全的法定责任主体,大坝安全责任主体可以为企业或政府机构。RN 696/2015进一步明确,被特许经营或授权开发水电站的机构或水电站开发权的注册所有方为水电站大坝安全责任主体。大坝安全责任主体负责开展必要的运维工作以确保大坝安全,包括提供必要的保障资源,明确大坝安全管理技术人员的职责和工作要求,见图2。

图2 巴西大坝安全管理机制Fig.2 Dam safety management mechanism in Brazil

3 大坝安全管理工作要求

3.1 大坝分级

Lei No.12.334要求根据大坝风险分类和潜在危害对大坝进行分级。其中,大坝风险分类需以大坝的性态、运行单位的维护情况及运行工作是否按大坝安全计划开展为依据;大坝的潜在危害需以溃坝造成的人身伤亡及经济、社会、环境影响为依据。

RN 696/2015进一步明确了水电站大坝的分级矩阵,并要求责任主体机构对水电站大坝的级别进行评估后提交国家电力局,新建大坝需在首台机组投运前提交评级结果。大坝责任主体机构也可对分级进行变更,变更需向国家电力局提供支撑材料。国家电力局每年会重新发布所监管大坝的级别,见表1~6。

表1 大坝分级矩阵Table 1 Dam classification

表2 大坝分级计分表Table 2 Scoring in dam classification

3.2 大坝安全计划

水电站大坝安全计划由责任主体机构制定,新建大坝需在首台机组投运前提交。大坝安全计划必须涵盖如下内容:(1)明确责任主体;(2)大坝建设技术信息及其他大坝运维所必须的信息;(3)组织架构及大坝安全技术团队的资质信息;(4)大坝安全检查、监测操作手册及报告;(5)泄水建筑物运行规程;(6)库区防护范围及通行管制规则;(7)应急预案(A级和B级大坝必须包括);(8)大坝安全检查报告;(9)定期安全复查报告。

此外,对于A级和B级大坝,大坝安全计划中必须包括溃坝及溃坝淹没分析。

大坝安全计划需根据大坝检查结果、定期安全复查结果、大坝工程特性变化及监测运维工作中发现的变化进行更新。

3.3 大坝安全检查

大坝安全检查由大坝责任主体机构负责,分为常规检查和特殊检查。责任主体机构需遵守检查结果中的建议和要求,并据其对大坝安全计划进行更新。

表3 风险分级计分标准:技术特征(CT)Table 3 Scoring of technicalcharacteristics in dam classification

表4 风险分级计分标准:维护情况(EC)Table 4 Scoring of conservation state in dam classification

3.3.1 常规检查

常规检查需由技术专家开展,需覆盖所有结构,需对大坝安全情况、维护情况及运行情况进行检查。常规检查报告内容至少应包括:(1)确认责任主体机构的法定代表人;(2)确认技术负责人;(3)评估监测设备,提出是否需要保养、修理或更换;(4)评估引起运行异常的情况,提出大坝的破坏情况或施工缺陷;(5)与以往的常规检查结果进行比较;(6)诊断大坝的安全水平(正常、需关注、报警、紧急);(7)提出能确保大坝安全的措施。

表5 风险分级计分标准:大坝安全计划(PS)Table 5 Scoring of dam safety plan in dam classification

表6 潜在危害(DPA)Table 6 Potential damage

如检查发现大坝不满足安全要求,责任主体机构需对其进行修复或暂停,且需向国家电力局汇报处置措施。

时间要求方面,对于A级、B级和C级大坝,常规检查的间隔时间分别为6个月、1年和2年;对于新建大坝,需在首台机组投运前开展第一次常规检查。

3.3.2 特殊检查

当发生可能影响大坝安全的特殊事件(地震、漫坝、洪水或水库异常调度),或常规检查中大坝评级为报警或紧急时,需对大坝进行特殊检查。此外,国家电力局可根据证据充分的投诉、现场检查结果及大坝责任主体机构提交的报告,要求开展特殊检查。

特殊检查需由多个专业的专家共同开展,检查报告内容除涵盖常规检查报告内容之外,还需说明开展特殊检查的起因。

3.4 大坝安全应急预案

应急预案是大坝安全计划的组成部分,由大坝责任主体机构负责制定,且需要向机构内部、相关政府机构及民防组织公开。A级和B级大坝必须制定应急预案,此外,国家电力局可根据需要要求某个大坝制定应急预案。

应急预案中需包括的内容:(1)紧急情况下需通知的机构;(2)确认和分析可能的紧急情况;(3)异常情况的确认和报告流程;(4)紧急情况下的救援或修复流程,并确认各项工作的负责方;(5)紧急情况下可能受影响区域的预警策略和手段。

3.5 定期安全复查

定期安全复查旨在诊断在技术革新、水文资料更新、设计标准变化及工程上下游情况变化的情况下,大坝的整体安全情况。大坝责任主体机构负责组织开展定期安全复查工作,具体的检查工作应由技术专家执行。时间要求方面,对于A、B、C级大坝,安全复查的间隔时间分别为5年、7年和10年;对于新建大坝,需在首台机组投运后第5年开展第一次复查,见表7。

表7 大坝定期安全复查时间要求Table 7 Frequency of periodic dam safety inspection

定期安全复查应指出大坝运行维护工作中所必须采取的措施,为此,需开展如下工作:(1)复查大坝安全计划;(2)查阅所有运行维护档案,特别是大坝安全检查报告;(3)检查责任主体机构的运行维护工作流程;(4)与之前的复查结果进行比较分析。

3.6 信息更新与报告

在每个大坝分级周期(即每年),大坝责任主体机构负责向国家电力局更新水电站大坝安全信息。

当水电站大坝发生事故或大坝责任主体不遵守相关要求导致大坝可能立即有风险时,国家电力局需报告国家水资源局及国家民防机构。

4 大坝安全管理技术标准

巴西电力公司(Eletrobras)于1987年翻译了美国垦务局的《已建大坝安全评价》,并将其用于巴西水电站大坝安全的评估。

2002年,巴西水利工程与工程部发布了《大坝安全与检查手册》。

2017年,巴西国家水资源局编制了《监管机构大坝安全管理体系和实践手册》和《责任主体机构大坝安全手册》。其中,《责任主体机构大坝安全手册》共有8卷,概要介绍如下[4-12]:

(1)大坝安全计划编制导则:提出了大坝安全计划的标准模板和编制说明。

(2)大坝安全检查表和导则:说明了安全检查的流程、内容、详略程度及检查结果的分析方法。

(3)大坝定期安全复查导则:提供了大坝安全定期复查中应考虑更新的因素、开展的研究及复查报告的编制要求。

(4)应急预案编制导则:说明了应急预案的内容、结构等。

(5)大坝建设导则:说明了为保证大坝在建和投运后的安全,大坝的建设流程,以及勘测、设计、建设过程中应采取的措施、方法及技术。

(6)大坝施工导则:说明了为保证大坝在建和投运后的安全,大坝施工的流程及注意事项。

(7)大坝运行、维护及监测导则:说明了运行、维护及监测工作的一般流程、注意事项等。

(8)小型坝运行导则:提供了小型大坝的运行、维护以及应急等方面的技术指导。

5 巴西国家大坝安全信息系统

根据Lei No.12.334,巴西国家大坝安全信息系统(SNISB)是巴西大坝安全管理体系得以落实的重要手段之一,旨在记录巴西境内所有大坝的安全管理情况,包括在建、在运及退役工程。其主要功能包括信息的采集、处理、存储及恢复,功能模块见图3[13]。系统由国家水资源局(ANA)负责运维管理,各个监管机构负责所辖大坝的信息录入维护。

图3 系统业务模块Fig.3 System modules

系统分两个阶段建设,第一阶段主要目标为实现大坝基本信息及制度的管理,建立与公众的沟通渠道;第二阶段目标为构建监管机构管理工具。第一阶段成果已于2015年上线。

6 总结与建议

巴西水电站大坝安全管理的主要特点包括:

(1)管理体系相对较为健全。Lei No.12.334和RN 696/2015明确了大坝安全管理相关机构的职责和主要管理工作要求,巴西国家水资源局编制的一系列技术导则明确了大坝安全监督管理和运行管理工作的具体技术要求,国家大坝安全信息系统(SNISB)则为管理要求和技术要求的落实提供了重要手段。

(2)监督管理力度较弱。虽然与大坝安全相关的法律法规较为健全,也有负责监管大坝安全的政府机构,但是,巴西法律法规中要求各项大坝安全维护检查工作全由企业负责,而政府监管机构仅被动接收企业报告的各种检查评价结果,除发生事故或被举报,监管机构不主动组织检查、督察工作。

(3)具体工作要求与国内水电站大坝安全管理要求存在差异,有些方面偏高,有些方面则偏低。例如,更重视大坝风险分析,大坝风险分类和潜在危害是大坝分级的重要依据;更重视溃坝及溃坝淹没分析,所有A级和B级大坝都需开展相关分析论证;更重视应急预案,所有A级和B级大坝都需编制应急预案,且需要在机构内部、相关政府机构及民防组织范围内公开;然而,监测工作的频率略低于国内同类型工程的要求;常规检查的间隔时间要求分别为6个月、1年和2年,也显著低于国内的要求。

综上所述,中国企业对巴西水电站大坝进行运行管理时,建议:

(1)加强对大坝管理工作的监督管理,弥补当地政府监管缺位可能带来的安全隐患。

(2)加强对当地法律法规和技术标准的学习,不盲目照搬国内水电站大坝运行管理经验,以确保管理工作符合当地法律法规和技术标准要求。

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