水库安全运行管理课件

水库安全运行管理课程目录0102水库安全现状与挑战现代化水库安全运行管理体系深入剖析中国水库安全形势,全面了解当前面临的多重风险与挑战系统学习四全四制四预四管管理矩阵,掌握科学规范的管理方法03实务操作与典型案例分析结语与展望通过真实案例与实践经验,提升水库安全管理专业能力第一章水库安全现状与挑战中国水库安全管理面临严峻考验,需要我们深刻认识现状、正视问题、迎接挑战中国水库基本情况中国是世界上水库数量最多的国家,水库大坝建设历史悠久、规模庞大截至目前,全国已建成各万

9.8类水库大坝约

9.8万座,其中大型水库774座、中型水库4098座,中小型水库占据绝对多数从结构类型来看,土石坝占比最高,达到总数的90%以上这些大坝多建于20世纪50-70年代,受水库总数当时技术条件和施工水平限制,工程质量参差不齐坝高大于或等于15米的大坝约

3.7万座,占总数的

37.5%,是安全监管的重点对象全国水库大坝数量老旧水库和病险水库数量较多,安全隐患突出,给水库安全运行管理带来巨大压力和挑战774大型水库骨干工程数量

37.5%重点监管坝高≥15米占比水库安全事故震撼数据水库安全事故一旦发生,往往造成严重后果,给人民生命财产安全带来巨大威胁近年来的统计数据令人警醒:年出险情况郭家咀水库事件2021全国共有12座水库出险,其中2座发生河南郭家咀水库发生漫坝事件,严重溃坝,险情形势严峻威胁下游数万群众安全,造成重大社会影响溃坝率持续下降2000年以来年均溃坝率降至

0.05‰,但绝对数量仍不容忽视尽管总体安全形势持续好转,但水库安全风险依然存在,容不得丝毫松懈每一起事故背后都是血的教训,必须引起高度重视溃坝风险不可忽视每一座水库大坝都关系着下游千家万户的生命财产安全水库安全面临的多重挑战水库安全问题成因复杂,既有历史遗留问题,也有管理不善因素,还要面对自然灾害和人为破坏的双重威胁先天不足管理因素大量水库建于20世纪50-70年代,受当时条件限制,设计标准偏低、部分水库维护投入严重不足,日常管理缺失,监测设施老化失效,安全施工质量粗糙,工程隐患多、病险复杂责任不落实自然因素人为因素气候变化导致极端洪水事件频发,地震等地质灾害增多,超标准洪水非法超蓄、违规调度现象时有发生,侵占河湖、破坏水利设施等行对大坝安全构成严峻考验为屡禁不止典型风险事件回顾近年来发生的几起重大水库安全事件,为我们敲响了警钟,也为加强水库安全管理提供了深刻教训年山东寿光洪涝灾害12018台风温比亚带来特大暴雨,弥河上游水库泄洪导致寿光蔬菜基地被淹,直接经济损失超过90亿元,暴露出水库调度预案不完善、应急响应不及时等问题2年新发水库溃坝事故2021因大坝出现严重险情未能及时处置,导致溃坝事故发生,下游村庄被淹、群众紧急转移,凸显基层水库管理力量薄弱年射月沟水库漫顶溃坝32018持续强降雨导致水库水位迅速上涨,超过坝顶高程发生漫顶溃坝,反映出防洪标准不足、预警机制缺失等突出问题第二章现代化水库安全运行管理体系构建科学完善的水库安全管理体系,是保障水库安全运行的根本之策《水库大坝安全评价导则》核心内容SL258-2017该导则是水库大坝安全评价工作的国家标准,为科学评价大坝安全状况提供了技术依据和操作规范适用范围资料收集坝高≥15m或库容≥100万m³的水库大坝设计、施工、运行档案评价周期现场检查外观检测与巡查首次评价应在竣工验收后5年内完成,此后每6-10年进行一次定期评价安全检测专业仪器检测专项评价结构、渗流分析综合判定安全等级确定一类坝二类坝三类坝安全-实际抗御能力达到设计标准,运行正常基本安全-存在一定问题但不影响正常运行,需进行整改处理不安全-存在严重安全隐患,必须进行除险加固或降低运行水位现代水库安全评价重点水库安全评价是一项系统工程,需要综合运用多种技术手段,对大坝各个方面进行全面细致的检查评估资料复核对设计、施工、运行资料进行全面核查,必要时进行补充勘察和测量,确保基础数据准确可靠外观检测对大坝表面进行详细检查,重点关注裂缝、渗漏、变形等异常现象,记录位置、形态、发展趋势结构评估评价大坝的结构安全、渗流安全、防洪能力、抗震能力,采用数值模拟等先进技术进行分析计算设施检测对闸门、启闭机等金属结构进行安全检测,评估腐蚀程度、运行性能,确保关键时刻能够正常启用精准检测防患未然先进的检测技术是发现隐患、预防事故的重要手段现代化水库运行管理矩阵盛金保教授于2023年提出的四全四制四预四管管理矩阵,为构建现代化水库安全运行管理体系提供了系统性解决方案这一管理框架从覆盖面、保障机制、预警体系、日常管理四个维度,全面提升水库安全管理水平四全四制全覆盖、全要素全天候、全周期体制、机制法治、责任制四预四管预报、预警预演、预案除险、体检维护、安全保障该管理矩阵将水库安全管理的各个环节有机整合,形成闭环管理体系,是推进水库安全管理现代化的重要理论指导四全管理详解四全管理强调水库安全管理的全面性、完整性和持续性,确保不留盲区、不留死角全覆盖全要素建立全国水库基础信息数据库,实现每座水采集水位、雨量、变形、渗流等监测预警信库安全状况全面掌握,消除监管盲区息全要素,构建多维度监测网络全周期全天候覆盖大坝设计-建设-运管-退役全生命周期,建立24小时值班制度,实现水雨工情实时分实施全过程质量安全管控析与动态监控,及时发现异常四制保障体系四制是水库安全管理的制度保障,通过完善的体制机制和法治建设,确保安全责任落实到位完善体制明确安全管理主体责任,强化河湖长制,建立政府主导、部门协同、社会参与的管理体制健全机制完善水库注册登记制度与联合调度机制,建立信息共享平台,提高应急响应效率强化法治修订《水库大坝安全管理条例》,强化执法监督,严厉打击违法违规行为落实责任建立权责对等的安全监管责任体系,实行安全生产责任制和责任追究制度四预体系建设四预体系是水库安全管理的预警防线,通过预报、预警、预演、预案的有机结合,实现风险早发现、早预警、早处置预报系统1构建气象卫星、天气雷达、雨量站三道防线,提供精准气象水文预报预警平台2建设大坝安全监测与风险预警智能平台,实时分析监测数据,自动发布预警信息预演仿真3开展水库调度方案洪水演进仿真预演,优化调度策略,提高应对能力预案体系4完善应急预案及实景推演系统,定期组织演练,确保关键时刻能够快速响应四管实务操作四管是水库安全管理的具体抓手,涵盖除险加固、安全鉴定、维修养护、安全保障等核心工作除险加固完成十四五期间存量水库除险加固任务,优先处理三类坝和重点二类坝,消除安全隐患,提升防洪标准安全体检完善安全鉴定办法,研发推广隐患检测新技术,建立定期体检机制,做到问题早发现、早处理维修养护建立维修养护长效机制,加强淤积治理,确保工程设施完好,充分发挥工程效益安全保障加强库区管理,推进标准化管理体系建设,提升管理单位能力,保障水库安全运行科技赋能水库安全智能监测设备与大数据分析为水库安全管理插上科技翅膀水库安全监测体系安全监测是掌握大坝运行状态、及时发现险情的重要手段现代水库安全监测采用人工巡查与仪器监测相结合的方式,构建立体化监测网络监测项目变形监测:水平位移、垂直沉降、挠度变形渗流监测:渗透压力、渗流量、渗流浑浊度应力监测:坝体应力、温度应力地震响应:强震加速度、动力特性环境量监测:水位、气温、降雨量监测标准严格执行《土石坝安全监测资料整编规程》SL169-2014,确保数据规范、准确、可追溯监测数据通过自动采集系统实时传输至监控中心,专业人员进行数据分析与趋势研判,为运行决策提供科学依据当监测值超过预警阈值时,系统自动报警,启动应急响应程序监测频率根据大坝类型、运行状况和季节变化灵活调整,汛期和险情期间应加密监测大坝运行管理评价要点运行管理水平直接关系到水库安全评价内容涵盖组织、制度、执行、应急四个层面,全面衡量管理单位的履职能力1机构与人员评估安全管理机构设置是否合理,专业技术人员配置是否满足要求,岗位职责是否明确2制度与规程检查运行管理制度是否健全,调度规程执行情况是否严格,各项记录是否完整规范3运行与处置核查运行事态记录的完整性,异常事件处置是否及时有效,是否建立问题闭环管理机制4应急与演练审查应急预案制定是否科学可行,应急演练是否定期开展,应急物资储备是否充足第三章实务操作与典型案例分析理论联系实际,从真实案例中汲取经验教训,提升专业能力现场安全检查流程与重点现场安全检查是发现问题、排查隐患的基础性工作,必须按照规范流程,做到全面、细致、准确资料查阅设施检查收集设计、施工、运行管理资料,了解工程基本情况逐一检查坝体、溢洪道、涵管、金属结构等部位异常记录报告编制详细记录裂缝、渗漏、沉陷、腐蚀等异常现象编制安全检查表与检查报告,提出处理建议坝体检查重点泄洪设施检查重点渗流检查重点•坝顶有无裂缝、沉陷、错动•溢洪道有无冲刷、掏空•坝体渗流是否异常•上下游坝坡有无滑坡、塌陷•闸门启闭是否灵活•测压管水位变化趋势•坝面排水系统是否畅通•启闭机运行是否正常•排水设施是否有效•防浪墙有无损坏•输水涵管有无渗漏、变形•下游有无集中渗流或管涌典型检测技术介绍先进的检测技术能够发现肉眼难以识别的内部缺陷和隐患,为安全评价提供可靠依据非破损检测混凝土强度检测渗流监测钢筋检测超声波检测用于发现混凝土内部回弹法测定混凝土表面硬度推算采用测压管、渗压计监测渗透压使用钢筋探测仪确定钢筋位置与缺陷、裂缝深度;磁粉探伤检测金强度;碳化深度测定评估混凝土耐力分布;利用量水堰测定渗流量变保护层厚度;采用电化学方法评估属结构表面及近表面缺陷久性化钢筋锈蚀程度维修养护关键措施维修养护是保持水库工程良好状态、延长使用寿命的重要保障必须建立预防为主、防治结合的长效机制定期清淤与淤积治理制定清淤计划,采用机械清淤或水力冲淤方式,恢复库容、保持泄洪能力对淤积严重的水库,应进行综合治理,防止库容萎缩防渗排水系统维护定期检查排水设施,清理淤堵,确保排水畅通对防渗体出现的裂缝及时灌浆处理,对失效的防渗设施进行修复或更新老化防治与缺陷修补对混凝土表面碳化、剥蚀、裂缝等问题及时修补;对金属结构进行除锈、防腐处理;更换老化的橡胶止水、启闭设备等设备定期检测与性能测试对闸门、启闭机等关键设备每年至少进行一次全面检测和性能测试,发现问题立即整改,确保紧急情况下能够正常运行科学养护保障安全精心维护是水库长期安全运行的基石应急管理与演练完善的应急管理体系是应对突发险情的关键必须做到预案完善、队伍健全、物资充足、反应迅速应急预案体系应急预案应包括以下核心内容:组织指挥体系:明确指挥机构、职责分工、联络方式预警与响应:设定预警等级与响应程序抢险措施:针对不同险情制定处置方案人员转移:制定疏散路线与安置方案信息报送:规范信息报告程序与内容预案应经专家评审,报上级主管部门审批,并根据实际情况定期修订完善应急演练要求每年至少组织一次综合应急演练或专项演练,检验预案可行性,提高应急处置能力演练应包括:

1.险情发现与报告

2.应急响应启动

3.现场抢险处置

4.人员疏散转移

5.信息报送与通报演练结束后应进行总结评估,针对发现的问题及时改进典型案例郭家咀水库漫坝事件分析:2021年7月,河南郭家咀水库发生漫坝事件,给我们敲响了警钟深入分析该事件,对提升水库安全管理水平具有重要警示意义事件经过1持续强降雨导致水库水位快速上涨,超过坝顶高程

0.3米发生漫坝,下游村庄进水,数万群众紧急转移2原因剖析防洪标准偏低,溢洪道泄洪能力不足;降雨预报不准确,预泄不及时;应急预案针对性不强,演练流于形式管理漏洞3日常巡查不到位,监测设施老化失效;调度决策缺乏科学依据;应急响应不够迅速,群众转移组织不力4技术缺陷大坝防浪墙高度不足;溢洪道过流能力未达设计标准;排水设施淤堵,影响泄洪效率应急处置5启动应急预案,调集抢险队伍;组织下游群众有序转移;采取加高坝顶、开挖临时泄洪槽等应急措施6经验教训必须提高防洪标准,增强水库防洪能力;完善预报预警系统;加强应急管理,确保关键时刻拉得出、用得上改进建议:实施除险加固工程,提高溢洪道泄洪能力;升级监测预警系统;加强人员培训,提升应急处置能力;完善群众转移预案,确保人民生命安全典型案例三峡大坝安全管理实践:三峡大坝是世界最大的混凝土重力坝,其安全管理实践为我国水库安全管理提供了宝贵经验和示范样板安全保障体系智能监测平台协同管理机制建立了三级五道防线安全保障体系:建成国际领先的大坝安全监测系统:形成多部门协同高效的管理模式:第一道防线:设计安全系数足够大•布设12000多个监测点•水利、气象、地震等部门信息共享第二道防线:施工质量控制严格•实时采集变形、渗流、应力等数据•建立联合会商机制第三道防线:运行监测全面细致•运用大数据和人工智能技术分析•协同开展防汛调度第四道防线:维修养护及时到位•实现风险智能识别与预警•共同应对突发事件第五道防线:应急预案完善可靠100%

99.9%24/7监测覆盖率设备完好率值班制度关键部位监测无死角监测设施运行稳定全天候监控预警三峡大坝成功抵御了2020年长江流域特大洪水,最大削峰率达34%,充分发挥了防洪减灾作用,验证了安全管理体系的有效性其经验值得全国水库学习借鉴未来展望智慧水库与数字化管理:随着新一代信息技术的快速发展,水库安全管理正在向智慧化、数字化、智能化方向转型升级,开启水库安全管理新时代数字孪生技术人工智能应用构建水库数字孪生体,实现物理世界与数字世界实时映射,通过仿真模拟优化调度决策,提运用机器学习、深度学习技术,智能分析海量监测数据,自动识别异常模式,辅助专家决策前预判风险物联网监测全周期管理部署新型传感器与物联网设备,实现监测数据自动采集、无线传输、云端存储,提高监测建立覆盖规划、设计、建设、运行、退役全生命周期的数字化管理平台,实现数据贯效率与精度通、协同管理智慧水库建设将推动水库安全管理从经验管理向科学管理转变,从被动应对向主动预防转变,显著提升水库安全保障能力结语水库安全是保障人民生命财产安全的生命线,关系到千家万户的福祉和社会经济的可持续发展通过本课程的学习,我们系统了解了中国水库安全现状与挑战,掌握了现代化水库安全运行管理体系的核心内容,学习了实务操作技能和典型案例经验管理体系是基础科技创新是支撑四全四制四预四管管理矩阵为我们提智能监测、大数据分析、数字孪生等先供了系统化的管理框架和实践路径进技术正在重塑水库安全管理模式责任落实是关键必须强化安全责任意识,完善责任体系,确保各项措施落地见效面向未来,我们要持续强化管理责任,加大科技投入,推动技术创新,不断提升水库安全管理专业化、标准化、智能化水平让我们携手共进,筑牢水库安全防线,守护好人民群众的生命财产安全,为推动水利事业高质量发展、建设美丽中国作出新的更大贡献!。