
汶川地震已經一周年。地震發生後,水電水利規劃設計總院組織國內專家學者,開展了大中型水電工程震損調查及一係列防震抗震分析研究工作。在對汶川地震災區大中型水電工程震損調查的基礎上,結合對國內外其他水電工程震害實例的分析研究,進一步理清了大壩抗震能力強的根本原因,也給水電工程開展防震抗震工作和製訂修訂規程規範帶來了新的啟示。
汶川地震造成房屋建築和道路橋梁等設施損毀嚴重。相對而言,大壩抗震性能良好,總體震損輕微。分析原因,一方麵,大壩是以承受水平荷載為主的建築物,地震動的水平作用力相對於水作用力而言較小;另一方麵,大壩抗滑穩定安全係數和材料強度安全係數均較高;更為有利的是,大壩是鑲嵌在峽穀之中的,除了頂麵和上下遊麵外,其他各麵均受到地基的約束。
從汶川地震災區水電工程震損調查和初步分析中,可以得到以下認識:
1.汶川地震災區,沒有一座大中型水電工程因為同震位錯而損毀,說明這些水電工程的選址均避開了活動斷層。隻要在壩址選擇上避開活動斷層,在現有技術條件下,強地震地區修建高壩是可行的。
2.汶川地震破壞性強,而處於震中及破裂帶附近的高壩,都經曆了超出設防標準的強震考驗,震損輕微。這說明,隻要設計合理、施工質量有保證,大壩具備抵禦設計地震的能力,並有一定的抗震潛力。
3.水電開發必須確保大壩安全,防範極端風險,包括極端地震、最大洪水及其組合等。除應加強應急管理外,高壩大庫應該設置放空設施,並確保其具有足夠的降低庫水位的能力和應急使用的條件。
4.根據對水電工程建築物震損規律的分析,地下建築震損輕微或未震損,而地麵附屬建築容易受到地震波或地震地質災害的損壞。這說明在峽穀區修建工程,具備條件的情況下,要擇優選擇地下布置方案。
5.水電工程的地震次生災害中,地質災害居首位。地震地質災害是水電工程震損的重要原因。水電工程建設中,要加強地質災害調查、研究和防治工作,適當擴大調查和治理的範圍,開展必要的預警預防和綜合治理。
6.臨震處置不當,應急電源、應急通訊設施缺乏,信息不通,反映了我國水電工程建設運行管理的薄弱之處。水電工程建設和運行管理要充分考慮通訊、交通、電源、避險場地、安全通道等應急設施的配置,研究製定應急預案,完善應急管理機製,落實應急管理製度及其要求。
水電工程安全問題是係統工程。從防震減災和確保公共安全角度,水電開發規劃、設計、建設和運行管理的各個環節,都應該進一步增強工程風險意識,樹立係統安全觀念。要按照流域安全要求,合理規劃布置梯級電站;要按照確保大壩安全要求,針對可能遭遇的和不可預見的極端危險因素,研究製定確保大壩穩定的預警預防和應急管理措施。
迄今為止,世界上還沒有一座高壩因為地震而潰壩。汶川地震的經驗也證明,高混凝土壩和高土石壩均具有抵禦設計地震的能力和超過設想的抗震潛力。我國水電工程建設,特別是大中型水電工程,一直以來遵循“確保安全、留有餘地”的指導思想,嚴格設計審查和建設管理,因而采用現代方法設計建設的高土石壩和高混凝土壩都具有令人放心的抗震能力。在現有技術水平和管理體製下,強地震地區可以修建高壩,地震風險性不應成為決策水電開發的障礙。
(作者為水電水利規劃設計總院總工程師)




