境外流域性水电开发项目防洪应急管理体系建设实践
2021-05-10张奋来
张奋来
摘要:为研究境外流域性水电开发项目防洪应急管理体系建设,吸取了老挝当地典型事故案例应急教训,集成了流域雨情水情自动测报系统和水库调度系统,并形成了“二案一体制八机制”的防汛应急管理体系。将防洪应急管理工作由传统单一的事故应急处置向突发事件的预防、准备、预警、响应和恢复的全过程控制转变。该应急管理体系可为境外流域性水电开发项目防洪应急管理体系建设提供借鉴。
关键词:防洪应急管理体系;水电开发项目;二案一体制八机制;体系建设
中图法分类号:TV87文献标志码:ADOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.04.002
文章编号:1006 - 0081(2021)04 - 0014 - 06
1 研究背景
老挝南欧江流域梯级水电开发项目具有工程系统多样性和地理环境特殊性,汛期除了可能突发自然灾害、还可能叠加事故灾难甚至衍生出公共卫生事件和社会安全事件等,应急工作不仅是单一的洪水事件,而且是涉及企业、政府和社会群体各方面的系统工程。
中国电建集团海外投资有限公司(以下简称“海投公司”)作为集团的海外投建运一体化平台公司,在加强所属境外南欧江流域发电公司(以下简称“流域公司”)的防洪应急管理体系建设工作中,不断积极探索国内应急管理理论“一案三制”[1]在海外的创新实践,推动流域公司创立了适应老挝的由防御洪水方案、防汛应急预案、防汛应急组织体制以及防汛预测与预警机制、应急准备动员机制、政企联合演练机制、应急指挥协调联动机制、信息发布与舆情引导机制、社会动员机制、善后恢复机制、防洪应急保障机制为主的“二案一体制和八大机制”组成的防汛应急管理体系(简称“218体系”)运行模式,在老挝南欧江流域集群水电站应对近年汛期各类突发事件中发挥了重要作用。
2 南欧江水电项目概况
南欧江是湄公河左岸老挝境内最大支流,全流域面积25 634 km2,河长475 km,最高落差达427 m。海投公司提出南欧江水電开发项目按“1座龙头水库、7座梯级水电站”的开发方案分二期建设,总装机容量为127.2万kW,目前除第7级电站以外,其他6座电站全部投产发电。在该方案中,避免了老挝北部主要骨干公路(13号公路)、新孟威县、孟夸县、以及孟三潘县等县城被淹没,保护了大量当地文物和具有悠久传统历史和异国特色的乡镇风貌,但也因此给全流域的防洪度汛带来了一定的不确定性。
3 流域防洪应急管理体系构建的必要性
3.1 当地防洪安全的迫切需要
2018年7月23日晚,老挝东南部阿速坡省的桑片-桑南内(Xepian-Xe Nam Noy)水电站副坝发生特大溃坝事故。溃坝事故已造成35人死亡,另有99人失踪,约1.3万人受灾,6 000多人无家可归,是老挝数十年最为严重的一次水灾,暴露出企业、政府和社区防洪应急管理存在重大缺陷,表现在:①各方缺乏洪水灾害预警措施,贻误了下游脱险的宝贵时机;②没有溃坝分析及人员疏散的方案等;③政府和各方防汛物资、抢险队伍严重不足,无应对超标准洪水措施和预案;④老挝基层干部、群众的防洪防灾避险意识普遍淡薄,存在严重的思想麻痹现象;⑤群众自救能力较弱,难以应付突发性险情。惨痛的事故教训促使水电项目开发中政府和各相关方必须强化防洪应急管理。
3.2 流域公司提升应急能力的内在需求
(1)南欧江流域电站坝型多且复杂、防洪调节能力差。全流域共7座电站,只有作为龙头水库的7级电站是多年调节水库,其他基本为日调节,5级和6级虽然为季调节,但老挝政府批准的设计方案没有考虑防洪库容,汛期原则上在正常蓄水位运行。各级电站下游防洪标准仅为5 a一遇,2018年流域6级电站在下泄流量为3 400 m3/s(30 a一遇)情况下,4级电站下游孟夸县险情多发,当流域发生超标准洪水时,河道回水将对各级电站库区移民安全产生影响。各电站主要技术特性如表1所示。
(2)流域各电站分散且交通不便,各电站人员配置上中方人员约20人,老方人员约10人,应急力量薄弱,各电站基本属于“孤悬”于深山峡谷。每年6~10月的雨季期间项目可能遭遇地震、极端恶劣天气等,边坡塌方和泥石流等突发应急事件压力大。流域各电站均位于老挝不发达的北部山区、全流域无关联实力企业,应急资源严重不足。
(3)目前南欧江水电项目作为北部主要的电源,其电能需要长距离输送到南部接入泰国EGAT电网,沿线自然灾害频发多发,外力破坏时有发生,线路时有故障,频繁溃网对南欧江项目的涉网设备和设施、特别是汛期水库正常调度运用带来极大风险。
4 流域“218体系”的建设和实践
4.1 建立运行基于流域特点的防洪应急管理体制
应急管理体制是一个政府机构与社会组织相结合的复杂系统,包括应急管理的领导指挥机构、专项应急指挥机构以及日常办事机构等,反映了这些机构的法律地位、相互间的职责和权力分配关系及其组织形式。目前,老挝在防洪方面缺乏法律法规支撑,按照开发协议,环境部水资源司、国家能源矿产部以及地方政府等承担领导和监管责任,但因为资源缺乏、其主动性作为不多,且对已发电的水电站缺乏洪水应急管理要求。
流域公司自觉践行社会责任,顺应项目特点,以开发协议中政府各级移民委员会和环境委员会这一特设机构为纽带,进一步推动明确地方政府特别是县村一级的基层政府防汛责任,形成流域公司统一调度、中央和省政府专门机构综合协调、县村政府属地管理、各级电站分级负责的流域防洪应急管理体制,使流域总体防汛组织架构及其运行初步达到常态化、规范化和制度化。
4.2 建立和实施切实的防御洪水方案
防御洪水方案是建立并完善防洪体系和水文、气象、通信、预警以及洪涝灾害监测系统的基础。该方案主要基于南欧江全域以高山峡谷为主、山地为辅的河床地理特点,防洪工程体系以水库和河道为主,无明确的蓄滞洪区和下游滩地;考虑到政府层面暂未形成防洪体系的实际情况,明确防御洪水原则,制定防御洪水计划:①确定防御洪水遵循统筹兼顾、蓄泄兼筹、工程措施与非工程措施结合、局部服从全局的原则。按照“电调服从水调、水调服务建设、大坝安全是底线”的调度原则,拦蓄洪水、控制下泄,尽量减轻或避免下游电站的洪水灾害。②当发生设计标准内洪水时,运用水库适当调控,必要时合理利用河道排泄,加强工程防守。③当发生设计标准以上洪水时,充分运用水库拦蓄,利用河道强迫行洪,采取必要应急措施,确保下游人民生命和财产安全。④在确保防洪安全的前提下,兼顾水库、河道减淤和洪水资源利用,多发电。
该防洪原则方案在历次实际洪水中得以检验,同时也随着实践经验的增加而作出动态调整。
在2017年“11·24”大洪水中,按照防御洪水方案精准实施水库运用,老挝电网调度紧密配合,流域公司提前加大出力再次降低梯级电站水库水位,采取上游水库削峰错峰调节和及时拦蓄尾洪等措施,实现了5级电站减少弃水3 220万m3,6级电站减少弃水4 440万m3,洪水过后再次蓄满各水库,过程中获得了增益电量1.1亿kW·h,产生经济效益682万美元,未对沿江居民造成任何财产损失,同时为次年旱季发电奠定水量基础。
2020年8月20日,流域公司对未来雨情水情做出科学判断,决定将5,6级电站水位控制在正常蓄水位以下2 m,电站维持在高水位运行,既降低了发电耗水率,又为增加发电量创造了条件,发电效益显著。截止同年9月底,流域公司2,5,6级电站年度累计发电量超过7.7億kW·h,主汛期7~9月发电量达6.14亿kW·h,较去年同期增长46.5%,创投产以来历年同期最高。
自2018年流域公司每年编制防御洪水方案,海投公司每年组织国内水科院、清华大学等机构的专家进行评审,各方严格按照评审意见完善落实。虽然设计中未考虑水库群设置汛限水位,但多年来公司结合实际,在方案中均设立汛期相对控制水位,并作动态调整,以全局观来统筹汛期的蓄水发电和防洪减灾,将企业的发电效益与流域社区的防洪社会效益协调发展,成效显著。
4.3 建立流域一体化防汛应急预案
不同于单一的突发事件预案,防汛预案中需要考虑应对事件多发群发、事件叠加、事件事故影响范围广、涉及人员众多的复杂局面,预案必须是一个集成系统。从预案上下衔接看,南欧江防汛预案体系包括防汛总体应急预案、专项应急预案(如“防水淹厂房”、“防大体积漂浮物撞击大坝”)以及相关的现场处置方案(如电站“黑启动”)等,从预案类型看,覆盖了四大类事件,包括事故灾难类(如《集控中心生产调度通讯中断应急演练》“电网系统稳定破坏事故应急预案”)、自然灾害类(如“超标准洪水应急预案”)、社会公共事件类(如“突发新闻媒体事件应急预案”)以及公共卫生事件类(如“群体性不明原因疾病应急预案”)等。2018年老挝桑片-桑南内水电站溃坝后,由于2级电站属于河床式大流量径流电站,始终处于高水位运行,有人造谣电站即将漫坝、淹没下游的拉邦省会,导致社会关注。公司立即启动舆情事件应急预案,通过电台、报纸和网络多种媒介发声,短时间内平息事态,维护了社会和企业的正常生产生活秩序。
4.4 流域防洪应急管理机制
应急管理机制一般界定为突发事件预防与应急准备、监测与预警、应急处置与救援以及善后恢复与重建等全过程制度化、程序化的应急管理方法与措施[1]。该机制以应急管理全过程为主线,涵盖事前、事发、事中和事后各个时间段。而流域防洪特征是具有一定可预见性、防洪工程可用能力的确定性、社区应急处置的复杂性,因此防洪应急管理是区别于单一突发事件的应急管理,需要更多地强化事前环节包括预案演练、监测预警等机制运行。流域公司防洪应急管理共包括八大机制,本文主要介绍政企联合演练等5个机制。
4.4.1 政企联合演练机制
针对水电站有史以来发生的各类事件事故,自2018年以来,流域公司每年都组织社会利益相关方对防汛预案进行多种形式演练,以情景构建为引导、以应急预案为主线建设应急能力。2020年,流域公司在集控中心成立防汛演练指挥部、海投公司在北京通过视频系统接入指挥部、7个电站视频信息和其他数据量大的信号,依托老挝国网OPGW光缆通讯系统接入中心。此次演练是在全球新冠疫情防控当下,开展的一次全流域、全方位、全要素的防汛应急演练。海投公司相关负责人远程下达及时指令,中国驻琅勃拉邦(Luang Prabang)领事馆总领事、琅勃拉邦省能矿厅厅长、7座梯级电站所在省、县政府负责人观摩,南欧江流域沿岸居民近千人参与演练。此次演练情况如下:①创新使用“远程+视频“、“桌面演练+功能演练”全面的综合演练方式,充分利用视频会议软件,以实操与桌面相结合开展演练,流域集控中心、各级电站、各级抢险队伍、海投总部均能实时看到信息通报、指令下达、任务执行、防汛抢险的全过程,参演人员、观摩人员仿佛身临其间。②贴合实战构建多层次多事件叠加的演练情景。演练共设置了7级电站20 a一遇洪水期间下游村民转移、6级电站错峰调洪、5级电站100 a一遇洪水应急处置、4级电站闸门卡阻应急处置、2级电站全网失电应急处置、7级电站超200 a一遇洪水应急处置、“溃坝”谣言应急处置等7个场景。内容紧扣南欧江防洪方案、应急预案要求,突出了各梯级电站实际防汛重点、难点。③受到中老两国政府的认可和高度赞扬。演练结束后,中国驻琅勃拉邦领事馆在新媒体账号发文表扬了南欧江项目对防汛安全的高度重视,老挝人民党报、万象时报等老挝主流媒体分别对此次演练进行了报道,并给予了高度评价。
4.4.2 流域自然灾害监测预警机制
南欧江灾害监测预警主要是通过流域建设的水雨情自动测报系统实现的。水情遥测站主要包含水文遥测站12座,14座永久梯级坝前、尾水站,雨量站遥测33座,共计遥测站59座。遥测站点将采集到的水雨情信息通过北斗及GPRS主备双信道自报并上传至中心站,数据写入实时数据库。
选用新安江模型和时变增益模型编制的水文预报方案,开发了集预报与调洪演算为一体的洪水预报系统,预报系统负责预报入库流量过程,调洪演算再结合发电调度计划实现库水位、出库流量的预报,并已于2018年5月投入运行。
2020年在完善现有水情测报系统基础上,引入云南气象局气象预报数据,委托中国云南省气象局针对南欧江流域开展了数值气象预报工作,主要包括中(168 h)、长期(月、季、年)天气预报,针对雨季防汛开展专题预报及重要天气预警(暴雨、强对流、雷暴、大风等),发挥气象预报联席会议作用,提高南欧江流域洪水预报的精度和遇见期,结合研究自然灾害时空分布特征、电力系统承灾脆弱性、影响破坏规律、风险评价等,提出预警信息,为南欧江梯级水电站的发电调度、流域防洪和应急管理提供更科学的决策依据。
4.4.3 应急指挥协调联动机制
流域公司在老挝琅勃拉邦市区设置了南欧江流域集控中心,规划建设了采用OPGW光传输和卫星网络分别构建的两个通信通道的集控通信网络,实现了南欧江流域1~7级各电站的监控信息等传送以及集控中心的指令下达。开发了水电优化调度功能软件模块,集控中心服务器可以与流域水情自动测报系统的服务器总站通信,收集实时水文、气象等基础数据,水电优化调度软件通过收集的实时水文、气象等基础数据,再根据相应数学模型计算,采用一系列优化运行规则对流域梯级进行发电优化调度,达到对流域库群的实时监控和最优化水库运用。以“一库一图一平台”为基本架构,即“1个水雨情数据资源库、1张水库安全应急地图、1个信息化技术平台”,形成“风险评估、隐患排查、监测跟踪、预警预报、处置分析、应急响应、指挥调度”的完整工作应用场景,从而全面支撑流域的防洪应急工作。
4.4.4 社区动员机制
流域公司积极出资配合政府做好上下游河道和村庄的防汛安全设施建设和宣传等,协调政府出面解决好水库行船、网箱养殖、渔业捕捞等汛期风险防范,对于阻塞河道、烧荒毁林导致山体滑坡等行为积极联络政府制止和处置。
与军队建立应急联络和应急救援协助机制,实施对受灾群众的应急救援。制定泄洪预警管理办法,严格按照办法的程序和流程,做好泄洪前的多梯度、程序化的预警预报,通过公函、电话、村县广播喇叭、移动互联网whatsAPP、电站警报广播等手段,确保信息及时、准确、到位。2020年在各电站下游人口密集的主要断面建立新的水文站,通过预警信息的发布、结合水文站形象数据,促进政府和社区对泄洪的预警处置落地。
2020年完成了7级电站下游哈欣村、6级电站下游哈萨村、5级电站下游孟三潘县城、4级电站下游孟夸县城等地4座防汛水位站和1座支流水文站的建设,实时监测沿河县城(村庄)的水位,进行洪水预警,切实保障沿江居民的生命财产安全。
4.4.5 善后恢复与重建机制
南欧江2018年6月持续强降雨导致发生了6级电站“6·25”电站岸坡和道路等毁损的自然灾害事故。流域公司第一时间启动预案的恢复重建程序,收集整理音像等资料、第一时间通知商业保险公司现场踏勘,确定事故损毁项目和内容,并组织设计院提供了详细的功能修复设计图纸,向保险公司提出正式理赔,同时组织对边坡垮塌造成的河道淤塞进行应急救灾清理,次日恢复6级电站正常发电,6级电站当日负荷通过流域合理调度到其他电站,将损失降到最低。
5 思考与启示
5.1 完善大坝枢纽在线安全监测
尽早实现南欧江流域水电站大坝枢纽安全监测的信息化在线集中管理工作。目前各电站仅采用人工记录监测数据的方式,该方式存在汛期采集时人员作业安全风险大,数据后期分析处理技术力量薄弱、难以及时有效预警和控制大坝变形、应力等各类风险。特别是6级电站大坝为复合土工膜面板堆石坝,为国际上第一座高程较大(85 m)、軟岩充填率较大(80%)的新型先进的土工膜堆石坝,加强其安全管理工作对流域防洪而言意义重大。
5.2 完善防洪应急指挥协调联动机制
继续健全流域各电站与村、县级地方政府有关部门的应急协调机制,加强企业之间、政府和军队之间的应急协同联动。推动完善老挝国家统筹、区域协调、跨省联动的流域应急指挥协调联动机制,持续深化开展省、市、县三级防洪综合应急演练,重点提高跨省、跨区域协同应对能力。
5.3 充分发挥水情测报和天气预报综合作用
南欧江通过雨水情自动测报系统实现对全流域各遥测站点水雨情信息的及时采集、传输、分析,通过委托中国云南省气象局针对南欧江流域开展了数值气象预报工作,进一步提高了南欧江流域洪水预报的精度和遇见期。流域公司应充分发挥水情测报和天气预报的综合作用,持续加强两大系统的紧密融合,同时与老挝国家有关机构对接,为南欧江梯级水电站的发电调度、流域防洪和应急管理提供更加科学的决策依据。
5.4 强化当地村县应急宣教培训
推动在流域4级电站建设政企联合开办的老挝国家级防洪应急培训演练基地,突出专业性为主、技能培训优先、培训内容多样的特点,为开展防洪综合应急实训演练提供硬件支撑。同时,重点组织开展地方的防洪应急管理人员的应急处置程序培训和专业救援处置人员专业技能与心理素质培训。
5.5 加强应急物资储备与调配
利用流域公司已有资源,推动和协助政府在4级电站孟夸县(Muang Khoua)和琅勃拉邦省设置省级防洪应急物资储备库,统筹调配,满足跨省、跨区域应急处置需求。在开发协议框架内、完善政府和企业的应急物资储备体系共建共享,推进建立联储联备、产储联合等物资保障机制,研究建立应急处置后续结算机制,实现应急物资共享和动态管理。
5.6 推动社会理解防洪工程体系应急调度风险
在流域人口向沿河两岸不断集聚、城镇化加快及气候变化的背景下,目前流域各梯级水库尚未经历超标准洪水,在流域水库设计无防洪功能的大前提下,超标准洪水一旦发生,在“保大坝是底线”的调度原则下,叠加泄洪难以避免流域中段村镇等局部区域被淹,其危害可能超出区域承受能力。2020年,流域公司出资、老挝政府委托机构对各梯级大坝溃坝进行了灾害影响范围分析,在此基础上,政府应提前向社会做出充分说明,建立政府层面的应急预案、完善各层面各方面的应急联动机制,必要时启动最高级别的应急响应、开展国际救援,确保特殊情况下人民生命得到保护。
5.7 完善雨情监测预报和洪水形成预警发布机制
针对超标洪水预报信息不确定属性,流域公司应在预警等级、发布范围、与发布时机的判定上引入风险化解机制,协调内外、正确区分预警启动后的响应准备、响应启动和应急处置行动的不同,既可确保启动时效性,又可降低盲目响应成本。
6結 语
目前包括中资企业在内的国际投资商在老挝等经济欠发展国家建设了较多的水电项目,但对于电站的设计校核防洪标准并未按照国际一般适用的10 000 a一遇来考虑,因此在充分注重大坝枢纽的设计施工质量、蓄水安全鉴定等建设期工作的同时,本文提出结合当地特点的防洪应急体系的构建与实践;对于相关企业在大坝运营期研究和妥善处置极端情况下的流域洪水应急管理,将防洪应急管理工作由单一的事故应急处置向突发事件的预防、准备、预警、响应和恢复的全过程控制转变,充分履行其社会责任和环保责任,具有一定的借鉴意义。
参考文献:
[1] 钟开斌. “一案三制”:中国应急管理体系建设的基本框架[J]. 南京社会科学, 2009(11):83-89.
(编辑:李 晗)
Construction practice of flood control and emergency management system for overseas basin-wide hydropower development projects
ZHANG Fenlai
(PowerChina Resources Limited , Beijing 222004, China)
Abstract : In order to study the construction of flood control and emergency management system of foreign basin-wide hydropower development project, by learning the lessons in emergency response of typical accident cases in Laos, the automatic measuring and reporting system of rainfall and water and the reservoir dispatching system are integrated, and the "Two cases, one system and eight mechanisms" are formed.Through the system application, the whole process of flood control emergency management is changed from the traditional single emergency treatment to the whole process control of prevention, preparation, early warning, response and recovery. The emergency management system can be used for reference in the construction of flood control emergency management system for foreign basin-wide hydropower development projects.
Key words: flood control emergency management system; foreign hydropower development project; two cases, one system and eight mechanisms; system construction