中加合作进行大坝安全监测与管理

薛占群

  摘 要 中国拥有数量居世界首位的水库,加拿大在大坝安全监测和管理方面处于国际领先水平。1997年中加合作的“中国大坝安全监测和管理工程”正式启动。该项目的实施已取得了明显成效。

  关键词 大坝安全 监测 管理

  一、项目的由来

  中国已建成近8.5万座水库,数量居世界首位。但是,由于历史原因,这些水库大部分防洪标准偏低,且大都存在不同程度的质量问题。一些水库大坝的病险情况较为严重,影响了水库综合效益的发挥,也严重威胁着人民生命财产安全。为了确保水库大坝的安全运行,充分发挥水利工程的预期效益,对水库大坝实施安全监测和科学管理,已成为中国各级水行政主管部门所面临的一个迫切需要解决的重大问题。

  加拿大在大坝安全监测与管理领域处于国际领先水平,为了引进和吸取国外先进的大坝安全监测技术和管理经验,中加双方在1993年底开始就中国大坝安全监测和管理方面的合作进行了会谈,双方为促进这一合作的成功积极地开展工作。1994年6月,水利部水利管理司与加拿大S.M国际集团公司签署了关于中加双方在中国建立大坝安全监测与管理系统的合作项目谅解备忘录,并向双方主管部门提交了《大坝安全监测系统示范工程项目建议书》。1995年4月,加拿大国际开发署(CIDA)组派项目确认代表团访华:同年11月,CIDA又派加拿大S.M国际工程集切公司组成项目设计代表团来华与水利部专家共同考察了北京、南京、长沙、西安等地及密云等5座水库。经双方商洽,于1996年8月完成了“中国大坝安全监测与管理工程”项目设计书。根据我国基建工程立项的要求和项目设计书内容,中方编制了项目可行性研究报告,选取了分布于10个省、直辖市的具有代表性、技术力量较强的密云、潘家口、冯家山、碧流河、东张、七一、水府庙、升钟、漳河、高州(后因高州水库地处强雷击区而改为浙江的赋石水库)等10座水库作为大坝安全自动监测的示范点。该报告于1996年9月通过了水利部水利水电规划设计总院主持的技术审查。同年10月18日加拿大CIDA和中国对外经济贸易合作部分别代表两国政府签署了谅解备忘录,备忘录明确了加方向中国提供无偿援助800万加元(折合人民币4800万元),中方也需配套相应数额的资金,自此,项目已被两国政府正式批准立项。其后,为了实地考察加拿大的大坝安全管理和监测自动化情况,中国高层代表切和专家代表切相继去加拿大考察。

  二、项目执行情况

  1.概况

  1997年4月,由中加两国政府有关部门官员组成的项目指导委员会在北京召开了首次会议,对项目的内容、执行期限、经费等作了最终认定,项目正式启动。根据项目需要.中方成立了项目联席会议和项目办公室,水利部水利管理司作为中方执行机构代表水利部主持该项目,负责组织协调各方面的关系(鉴于政府机构改革,1998年11月改由建设与管理司主持,项目联席会议成员也作了相应变动),项目经理负责组织项目的具体实施。考虑到本项目范围大、内容多、实施时间短的特点,经与加方协商,对项目规定完成的各项任务进行了统一安排,其中10个大坝安全自动监测系统示范点的建设工作量大、涉及面广,所以分四批进行:第一批为碧流河、冯家山、东张3个水库,第二批为七一、潘家口、密云3个水库,第三批为漳河、升钟、水府庙3个水库,第四批为赋石水库。加方也按此计划分四批提供资金。

中加合作项目10座水库加方提供的主要设备及中方配套资金一览表

序号 名称 水库名称 合计
密云 潘家口 冯家山 陕西中心 东张 碧流河 漳河 水府庙 湖南分中心 升钟 七一 赋石 南京中心站 北京中心站
1 渗压计 86 41 45   26 43 99 27   103 54 48     572
2 垂线坐标仪   12     7     2             21
3 水位编码器   1     2 1 2 1     1       8
4 压力式水位计 3 1 2     1 2 1   2 1 2     15
5 雨量计 1 1 1   1 1   1   1 1 1     11
6 气(水)温计   4     7 4   4       1     20
7 气压计 1   1   1 1 2 1   1 1 1     10
8 测试仪表 2 2 2   2 2 3 2   2 2 1     20
9 便携式水位指示仪 1 1 2   1 2 3 1   2 2 1     16
10 超声波流量计 1 4 4   2 3 6 1   1 1       23
11 测缝计   3     30 13   28     6       80
12 地震仪   1       1                 2
13 MCU 5 2 2   2 3 6 2   3 2 2     29
14 计算机 1 1 2   1 1 1 1   2 1 1     12
15 UPS 1 1 2   1 1 1 1   2 1 1     12
16 传真机 1 1 2   1 1 1 1   2 1 1     12
17 打印机 1 1 2   1 1 1 1   2 1 1     12
18 DSM 1 1 2   1 1 1 1   2 1 1     12
中方配套资金(万元) 300 615 150 100 120 250 300 100 100 250 110 100 600 600 3645

  2.项目执行情况

  (1)WBS100、200(完善大坝安全管理法规、加强组织机构的建议)为执行此条款,成立了“大坝安全法律、法规、组织机构工作小组”,与加方专家一起开展广泛的调查研究,中方将中国的大坝安全法规、标准、规范等向加方作了详细介绍。加方也向中方介绍了加拿大和其他发达国家的有关法规、标准和规范以及大坝安全管理组织机构。经过征求意见和充分讨论,于1998年12月完成关于完善大坝安全法规和加强组织机构的建议稿。水利部根据有关建议,计划对《水库大坝安全管理条例》及与之相配套的办法、标准、规范进行修改和完善,有些工作已在着手进行,例如制订《水库大坝安全管理办法》、《水库大坝除险加固管理办法》,并着手编制水库大坝除险加固规划等。水库大坝安全管理机构将会在不断深化体制改革的过程中逐步得到完善和健全。

  (2)大坝安全复核我国的水库大多建于50~70年代中期这一特定的历史时期,大坝安全复核的难度很大,我们迫切需要学习国外先进的复核方法,以适应我国大坝安全复核的需要。在该项工作中,首先由加方介绍他们的复核方法,然后以加方专家为主、中方专家配合对冯家山、东张、七一等3个水库进行安全复核,其余7座水库以此为样板,由中方专家完成安全复核。水利部大坝中心的水文、结构、渗流等方面的专家组成安全复核小组,除对水库大坝现场进行安全检查外,还查阅了大量资料,并对有关资料进行了分析。

  (3)水库大坝安全自动监测系统的建立

  建立水库大坝安全自动监测系统是本项目中工作量最大的一项内容。为保证该项目州帧利实施,项目办选择了水利部大坝安全监测中心、南京水利水文自动化研究所、北京市水利局自动化所等3个单位为10座水库大坝安全自动化监测系统提供技术服务,服务内容包括系统设计、施工指导、安装,调试、系统维修、技术培训以及系统验收后的后续服务。水利部大坝中心为整个项目的技术执行机构,中方提供的仪器由中心进行检测后才能运到现场使用。各水库均成立了以分管局长为首的项目实施领导(协调)小组,统一组织现场的施工,加方为10个水库现场监测站、一个中心站、两个分中心站、一个部指挥站提供系统所需的硬、软件(包括大量附件),总价值约1600万元人民币,10个水库现场监测站的主要设备约9加件(套),配套资金2245万元。通过一年来的运行,大多数系统已经发挥效益。例如江西省的七一水库1998年7月23日遭遇300年一遏特大洪水,库区金沙站降雨量达261mm(其中11~19时8个小时内降雨200mm),水库管理局通过该系统对主副坝的运行状态进行实时监测,及时对资料作出分析,在保证大坝安全的前提下,充分利用有效防洪库容,尽量减少下泄量,为下游鳗鱼养殖基地挽回经济损失1.2亿元,保证了下游5县2市人民生命财产安全。碧流河水库通过系统采集数据,找到了观测廊道接缝的变化规律,获取了帐幕灌浆的效果和绕坝渗流的成因,所有这些,都为分析大坝的性态提供了科学依据。

  (4)人力资源的开发与培训

  本项目能否取得预期的效果,并能长期发挥作用,很大程度上取决于人员的素质。因此。在项目设计任务书中十分强调入力资源的开发和培训任务。安排去加拿大接受培训的人数50人次,国内培训根据实际需要作出安排。赴加拿大第一、二批培训分别于1997年8月利1998年9月进行,两批共22人,由高级水利管理人员组成,着重了解加拿大大坝安全监测与管理的现状和发展前景,学习其先进管理经验。第二批由大坝安全监测和管理方面的专家组成,共28人。1999年6月赴加拿大,着重学习了大坝安全管理法规、大坝结构安全复核及除险加固、防洪与紧急行动计划、溃坝及淹没风险、大坝安全监测系统的使用和维护等。

  国内共组织培训人员专业培训近百人次,主要内容为大坝安全监测仪器性能、系统安装调试、操作运行、故障判断和监测资料整编等。这些培训都取得了预期效果,既学习了国外先进监测技术和管理经验,又增长了见识、开阔了眼界,为加强我国大坝安全管理储备了人力资源。

(作者单位:水利部中国大坝安全监测和管理工程项目办公室)

责任编辑彭祥

网页制作