何向陽 王秘學(xué) 楊光 伊翠瑩

摘 要：本文在分析我國大壩運維管理面臨的問題和挑戰(zhàn)基礎(chǔ)上，研究了國外水利典型實踐和經(jīng)驗，從完善水庫管理體制和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及制度體系、運行管理模式、管理技術(shù)手段、引導(dǎo)社會力量參與、引入第三方獨立監(jiān)督評估等方面提出建議，為促進大壩安全運行提供借鑒。

關(guān)鍵詞：大壩安全;運維模式;水庫管理;水利信息化

中圖法分類號：TV737? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2021.0110

1? 我國大壩運維現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

（1）大壩進入“建管并重”階段

目前，我國水庫大壩處于“以建設(shè)為主”轉(zhuǎn)向“建管并重”的新階段，大壩安全運行維護工作成為壩工行業(yè)關(guān)注的重點和難點。目前，我國壩工事業(yè)取得了長足發(fā)展，已建成各類大壩9.88萬座，水庫總庫容超8 953億m3 [1]。加強大壩安全運行管理，事關(guān)工程安全、社會公共安全和工程效益發(fā)揮，受到各級政府和行業(yè)的高度重視。

（2）大壩運維仍然存在明顯“短板”

因水庫大壩數(shù)量多、分布廣、壩型多樣、管理主體多元，以及長期存在“重建設(shè)輕管理”等因素，大壩運維存在明顯“短板”，大壩運行管理工作存在諸多薄弱環(huán)節(jié)[2]。一是水庫管理體制、運維模式不完善。大壩主管部門包括各級水利、能源、建設(shè)、交通、農(nóng)業(yè)等有關(guān)部門，職責(zé)關(guān)系不夠清晰。部分水庫尤其是小型水庫的安全責(zé)任制尚未完全落實。二是水庫監(jiān)督管理和運行管理技術(shù)手段落后，已建監(jiān)測設(shè)施及信息化系統(tǒng)問題較突出。大壩安全監(jiān)測設(shè)施完好率較低，監(jiān)測設(shè)施感知能力、分析能力及自動化程度低;信息管理系統(tǒng)低水平重復(fù)建設(shè)較普遍，運維經(jīng)費普遍不足等。三是小型水庫安全隱患高。小型水庫經(jīng)常出現(xiàn)重大險情甚至潰壩，水庫監(jiān)測設(shè)施不完備，管護主體不落實，技術(shù)力量普遍偏低，維護管養(yǎng)經(jīng)費不足等問題突出。此外，部分水庫大壩的確權(quán)劃界推進不暢，庫區(qū)管理和大壩安全鑒定等相關(guān)制度還需進一步完善。

（3）新時期大壩運維面臨的主要挑戰(zhàn)

大壩“老齡化”日益嚴(yán)重。我國已建水庫中約80%以上建于20世紀(jì)50～70年代，壩齡多已達到50～70年。限于當(dāng)時技術(shù)條件和經(jīng)濟條件，這些水庫普遍存在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差等先天問題，加上長期運行、投入不足、老化失修、管理粗放等后天因素，水庫病險率曾高達44%。根據(jù)我國《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計規(guī)范》，工程級別在3-5級的大壩，其設(shè)計服役年限為50年，目前基本都處于超合理使用年限的在役狀態(tài)。隨著時間推移，隱患和缺陷將加速顯現(xiàn)，水庫未來整體安全形勢不容樂觀。

2019年1月，水利部把“水利工程補短板、水利行業(yè)強監(jiān)管”作為當(dāng)前和今后一個時期水利改革發(fā)展的總基調(diào)。具體到水庫大壩工程，主要包括補齊水庫大壩的防洪不達標(biāo)、水利工程病險隱患突出的短板，不斷加強水利信息全面感知、在線分析、應(yīng)急處理和智慧應(yīng)用的能力，強化對已建工程安全規(guī)范運行的監(jiān)管等。從2018年起，水利部已連續(xù)三年開展“四不兩直”專項督查，預(yù)計未來將常態(tài)化實施。

2? 國外大壩運維的實踐與經(jīng)驗

國外水電發(fā)達國家的大規(guī)模大壩建設(shè)基本于20世紀(jì)70年代前完成，進入21世紀(jì)后，大壩工程建設(shè)速度大幅放緩，其工作重心已轉(zhuǎn)移到工程安全運行。本文選取美國、加拿大、瑞士、日本等具有代表性的水利國家，研究其在運維管理體系、法規(guī)制度、管理技術(shù)手段等方面的運維實踐與經(jīng)驗。

2.1? 大壩運維管理體系

目前美國已建水庫大壩9.1萬座。由聯(lián)邦機構(gòu)、州立專門機構(gòu)、大壩所有者（含私人所有者）、相關(guān)非政府組織等組成的多元化所有與管理，其中69%的大壩由州機構(gòu)管轄，5%的大壩由聯(lián)邦政府管轄。聯(lián)邦大壩安全相關(guān)機構(gòu)主要包括聯(lián)邦應(yīng)急管理署（FEMA）、國家大壩安全審查委員會（NDSRB）以及大壩安全聯(lián)委會（ICODS）等，其中FEMA負責(zé)“國家大壩安全計劃”的管理，NDSRB負責(zé)評審、監(jiān)督各州大壩安全計劃制定執(zhí)行情況，ICODS主要任務(wù)是協(xié)調(diào)各聯(lián)邦大壩安全工作。州立大壩安全辦公室負責(zé)大壩安全管理計劃，包括安全評價、維修方案審查、定期檢查以及應(yīng)急管理計劃的評估與批準(zhǔn)等。大壩所有者負責(zé)大壩的日常巡檢、維修和更新改造等工作。

加拿大共有大壩1.5萬座，其中15m以上的大壩930余座，業(yè)主為聯(lián)邦和省政府、電力公司、市政部門及個人。加拿大建立了政府監(jiān)督、大壩業(yè)主負責(zé)、專業(yè)機構(gòu)支持的大壩綜合管理體系。政府設(shè)置的大壩安全監(jiān)管機構(gòu)負責(zé)監(jiān)督業(yè)主執(zhí)行情況。大壩業(yè)主對大壩安全負主要責(zé)任，對從事水壩安全管理工作人員的執(zhí)業(yè)資格有相應(yīng)規(guī)定，每座水庫都有專門的符合資格要求的運行操作人員。加拿大大壩安全協(xié)會在大壩安全技術(shù)和實踐上指導(dǎo)業(yè)主工作，還協(xié)助承擔(dān)大壩安全條例和標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。

瑞士共有水庫大壩1 200余座，已開發(fā)約85%的水電資源。根據(jù)水庫規(guī)模和重要性實施了分級監(jiān)管，瑞士聯(lián)邦能源署直接監(jiān)管最重要及規(guī)模較大的大壩，州屬大壩安全監(jiān)管機構(gòu)負責(zé)規(guī)模較小的壩。瑞士設(shè)置了大壩運行管理人員、資深工程師、獨立專家以及監(jiān)管機構(gòu)四個層次的運維管理體系。

2.2? 大壩運維法律法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、指南

美國重視大壩安全管理的相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及制度建設(shè)，制定了包括《國家大壩安全法案》《國家大壩安全核查法案》等在內(nèi)的法律法規(guī)體系，編制了各類指導(dǎo)性綱領(lǐng)、準(zhǔn)則、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，聯(lián)邦應(yīng)急管理署協(xié)同國家大壩安全審查委員會，編寫并出版了大壩安全管理、運行維護、結(jié)構(gòu)修復(fù)、風(fēng)險管理、應(yīng)急響應(yīng)等方向的政策法規(guī)、技術(shù)導(dǎo)則及規(guī)劃范本[2]。

日本形成了以《河川法》為中心，由《水資源開發(fā)促進法》《水資源開發(fā)公團法》《防洪法》《特定多用途水庫法》等組成的法律體系，為日本的河川行政提供了政策法規(guī)保障。

為保障大壩安全管理，瑞士制定了《大壩安全法》《大壩條例》，并配套編制了大壩安全準(zhǔn)則、安全評估、監(jiān)測與維護等技術(shù)指南。

2.3? 大壩運維管理理念

1991年，加拿大率先將風(fēng)險理念用于大壩安全管理領(lǐng)域，實踐內(nèi)容主要包括：要求大壩業(yè)主制定運行、維護與監(jiān)測（OMS）手冊和EPP（應(yīng)急預(yù)案）文件，開展安全評價和復(fù)核等。其中OMS手冊主要是指導(dǎo)水庫的運行、檢查、監(jiān)測和維護工作，EPP文件主要用于指導(dǎo)水壩運行管理人員在突發(fā)事件時行動的程序和過程。

在大壩安全管理實踐中，美國引入了風(fēng)險管理理念，在美國大壩名錄系統(tǒng)中，將大壩的風(fēng)險等級分為高、中和低風(fēng)險3個等級，在運維管理中，優(yōu)先對具有高風(fēng)險的大壩進行加固和更新改造，并編制應(yīng)急管理計劃。

2.4? 其他方面

一是獨立第三方評估的運用。國際大壩委員會在2019年《世界大壩安全宣言》中明確提出，推動在大型基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計、建設(shè)、運行中采用獨立/第三方評估機構(gòu)，以幫助確保工程安全。在加拿大，若大壩業(yè)主是政府，通常采用聘請獨立的外部專家進行大壩的安全檢查和評估。二是社會團體參與。在美國，大壩安全管理有部分學(xué)術(shù)團體和組織參與，如州大壩安全官員聯(lián)合會（ASDSO）等通過制定聯(lián)合準(zhǔn)則、舉辦年會、研討會以及培訓(xùn)等，推動各州制定切實可行的大壩安全計劃。

3? 大壩安全運維模式的建議

3.1? 完善水庫管理法規(guī)制度與技術(shù)體系

進一步理清大壩運行管理涉及的相關(guān)主體及其職責(zé)，尤其要落實小型水庫的安全責(zé)任制，明確工程產(chǎn)權(quán)、管理主體，落實管護人員和經(jīng)費，實施工程確權(quán)劃界?，F(xiàn)行《水庫大壩安全管理條例》《水庫大壩安全鑒定辦法》等法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，小型水庫基本為參照執(zhí)行，實施靈活度較大，難以有效指導(dǎo)具體運維工作，建議根據(jù)小型水庫特點，完善運維管理法規(guī)制度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并制定更具操作性的導(dǎo)則。根據(jù)大壩運維的相關(guān)崗位及職責(zé)，探索引入執(zhí)業(yè)資格制度，確保從事水壩安全管理工作人員具有相應(yīng)能力和經(jīng)歷。

3.2? 豐富運行管理模式

為提高水庫的運行管理水平，可從推進大壩運維標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，開展專業(yè)化管理，引入風(fēng)險管理理念，小型水庫的安全鑒定、除險加固及降等報廢，行業(yè)服務(wù)平臺建設(shè)等方面，創(chuàng)新運行管理模式。

水庫大壩運維標(biāo)準(zhǔn)化是在符合現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)前提下，基于水庫工程管理考核標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合水庫大壩實際，編制工程標(biāo)準(zhǔn)化管理手冊，明確運維各項工作內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)和要求，規(guī)范每項工作行為，將工程管理標(biāo)準(zhǔn)具體細化落實到每個崗位和人員，并輔以嚴(yán)格監(jiān)督檢查以保障標(biāo)準(zhǔn)化工作成效，形成良性長效機制。目前，浙江等地的水利工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)已取得成效[4]。

專業(yè)化管理是以區(qū)域性大壩群為單位，以一個機構(gòu)或業(yè)主對一定區(qū)域內(nèi)大壩群進行統(tǒng)一運行管理，如以一個區(qū)縣或市為單位，通過集中具有執(zhí)業(yè)資格的專業(yè)人員從事預(yù)報調(diào)度、安全監(jiān)測及資料整編分析、系統(tǒng)維護等工作。與傳統(tǒng)的區(qū)域水庫各自為戰(zhàn)管理模式相比，可大幅提高大壩運行管理的專業(yè)水平和規(guī)范性，有效節(jié)約人力資源、監(jiān)測設(shè)備、系統(tǒng)建設(shè)等方面的投入，并實現(xiàn)精細化管理。

目前，大壩安全管理理念從單純的大壩結(jié)構(gòu)安全管理變化到大壩安全風(fēng)險管理，可探索推進將風(fēng)險管理理念運用到大壩運維管理中，根據(jù)安全評價對水庫進行風(fēng)險分級，根據(jù)每年的定期檢查進行動態(tài)調(diào)整，根據(jù)風(fēng)險等級指導(dǎo)確定除險加固、安全督查等工作的優(yōu)先級。

3.3? 提升運維技術(shù)手段

大壩運維管理的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)工程隱患并及時進行處理，確保大壩安全，有效的技術(shù)手段是基本保證。近年來，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、GNSS等技術(shù)和硬件設(shè)備不斷快速發(fā)展，為大壩運行管理革新提供了有力支撐。圍繞新時期水庫信息化補短板的要求，建議開展以下工作：一是大壩運行管理相關(guān)信息化整體規(guī)劃;二是建立完善的信息化采集、傳輸、存儲、開發(fā)、運維等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);三是全面提升大壩信息感知和通訊能力，開展水庫智能監(jiān)測設(shè)施建設(shè)，包括各類監(jiān)測傳感器、圖像視頻、通訊網(wǎng)絡(luò)等，尤其是研發(fā)適用于小型水庫的一體化監(jiān)測設(shè)備;四是分期建設(shè)各工程的BIM模型，特別是大中型和部分重點?。ㄒ唬┬退畮?，以利于監(jiān)測、評價和安全運行，并為全國統(tǒng)一監(jiān)測平臺打下基礎(chǔ);五是在區(qū)域或流域大壩監(jiān)管單位，推動通用信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和業(yè)務(wù)應(yīng)用，租用或建設(shè)大壩運行管理云平臺，包括硬件服務(wù)器、基礎(chǔ)平臺軟件、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)備份等通用基礎(chǔ)設(shè)施，各水庫的監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚至該平臺進行統(tǒng)一存儲;六是開展基于云平臺的大壩安全運行管理業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，包括面向移動終端的應(yīng)用，并以服務(wù)的形式提供給各個水庫管理單位[5]。所有水庫現(xiàn)場不需要單獨建設(shè)信息化機房及管理系統(tǒng)，可極大降低總體投資，同時解決了運維困難、水庫缺乏專業(yè)人員等難題。

3.4? 引導(dǎo)社會力量參與

我國小型水庫點多面廣量大，大多分布在山區(qū)，交通不便，一直以來存在管理難、設(shè)施維護難等問題，隨著水行政主管部門編制被壓縮、但行業(yè)強監(jiān)管要求提升，可以預(yù)見，以傳統(tǒng)模式進行大壩運維管理更將舉步維艱。因此，借助社會力量增強大壩運維管理力量，勢在必行。

大壩運維社會化是指以區(qū)域為單位，將該區(qū)域大壩非核心類的日常維護管理業(yè)務(wù)推向市場，通過購買服務(wù)的方式，由社會專業(yè)運行和養(yǎng)護機構(gòu)承擔(dān)，以提高大壩運維管理效率和水平。目前，國內(nèi)一些地方已做了有益嘗試，如重慶、浙江、廣東等地，取得較明顯效果，可有效解決小型水庫管護難題。

推進大壩運維社會化，要科學(xué)確定社會化服務(wù)的范圍，可將工程檢查、養(yǎng)護、監(jiān)測等技術(shù)性工作和工程保潔、綠化、保安等勞務(wù)性工作納入社會化管理，涉及到調(diào)度管理等行政管理、安全類工作不應(yīng)納入。此外，調(diào)動水庫所在地人民群眾，通過個人智能終端監(jiān)督水庫的運行管理。

3.5? 引入第三方獨立評估

目前，我國大壩管理體制中政府充當(dāng)了業(yè)主和監(jiān)管的雙重角色，導(dǎo)致監(jiān)管成效不彰。隨著大壩運行管理專業(yè)化、社會化的推進，如何專業(yè)、及時、公平、公正地監(jiān)督評價社會化服務(wù)成效，是開展管理考核工作的實際需要。

大壩運行管理的第三方獨立監(jiān)督評估主要是在各級水行政主管部門的監(jiān)督基礎(chǔ)上，引入獨立的第三方，通過專業(yè)技術(shù)服務(wù)模式，定期或根據(jù)需要實時對大壩進行檢查、監(jiān)督和安全評估。第三方與政府、行業(yè)監(jiān)管部門和大壩業(yè)主等沒有直接隸屬關(guān)系和利害關(guān)系，其監(jiān)督評估工作更客觀真實。目前，水利行業(yè)已在探索引入第三方監(jiān)管模式，如2014年，中國科學(xué)院對《國務(wù)院重大水利工程及農(nóng)村飲水安全政策措施》落實情況的第三方評估，2015年中國工程院對三峽工程開展的第三方獨立評估等。推進大壩運行管理的第三方獨立監(jiān)督評估是對現(xiàn)有監(jiān)管體系的有益補充，對于強化大壩運行管理工作意義重大。

參考文獻：

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[5]何向陽，譚界雄，高大水. 基于云平臺的水庫安全管理信息化方案研究[J]. 人民長江，2019（11）.