美國奧羅維爾壩溢洪道事故分析與啟示

周興波，周建平，杜效鵠

（1. 水電水利規劃設計總院，北京 100120；2. 中國電力建設股份有限公司，北京 100048）

1 研究背景

2017年2月7—14日，受融雪、持續降水和暴風雨等因素影響，位于加利福尼亞州菲澤河（Feather River）上的美國最高大壩——奧羅維爾壩（Oroville Dam）主溢洪道泄洪時出現嚴重損壞。由于奧羅維爾水庫水位急劇上升，工作人員停止泄洪并查明損壞部位和損壞情況后，再次啟用主溢洪道繼續泄洪，雖已控制下泄流量，但也使得沖刷破壞進一步擴大［1-3］。因為入庫流量大，庫水位于2月11日8∶00達到應急溢洪道堰頂高程，奧羅維爾壩建成以來應急溢洪道首次自流漫頂。加利福尼亞州水資源部（Department of Water Resources，DWR）和比尤特縣（Butte County）治安官均通過官方媒體發布緊急疏散令，大壩下游區域約18.8萬人緊急轉移［4］。這一重大事件再一次喚醒世界各國政府管理機構、專家學者和工程師等相關人員對大壩安全管理的重視。隨著運行齡期增長，高壩大庫及泄水建筑物的安全問題至關重要。

截至2017年底，我國已建成各類水庫98 795座，大壩數量位居世界第一，其中大中型水庫4666座［5］。目前，全球已建在建200 m 及以上特高壩77座，我國占有23座；250 m 以上特高壩22座，我國占有10座。建設高壩大庫，增強河川徑流調節能力，提高河流水資源利用率，可在防洪抗旱、水力發電和生態環境保護等方面發揮更大的作用［6-9］。與此同時，奧羅維爾壩溢洪道事故也使得人們更清醒地認識到，極端氣候、超強降水、破壞性地震、不良地質災害等風險頻發，加之受限于人類的認知水平導致設計、施工質量先天不足和運行維護管理疏忽等，使得水庫大壩尤其是高壩大庫的安全管理面臨更大的挑戰。因此，系統研究奧羅維爾壩溢洪道事故過程，深入分析事故原因，吸取經驗教訓，對我國水庫大壩安全管理和風險防控具有重要的現實意義。

2 奧羅維爾水電站概況

2.1 樞紐工程概況奧羅維爾壩于1967年建成，1968年投入使用。壩址以上流域面積9360 km2，多年平均降雨量1778 mm，年平均徑流量43 億m3，實測最大洪峰流量7530 m3/s。大壩按450 年一遇洪水設計，相應流量12 460 m3/s，最大可能洪水PMF相應流量20 388 m3/s。奧羅維爾壩建成之前曾有3次特大洪水記錄［10］：1907年由于異常高溫天氣導致的積雪融化和強降雨，奧羅維爾壩址洪峰流量達6513 m3/s；1955年12月，同樣的原因導致洪峰流量達5750 m3/s，此次洪水造成了嚴重的財產損失和人員傷亡；1964 年12 月，奧羅維爾地區出現高強度暴風雨，連續超強降雨近60 d，最大降雨量達330 mm，最大洪峰達7080 m3/s。

樞紐工程包括大壩、主溢洪道、應急溢洪道、左岸地下廠房（Hyatt廠房）及菲澤河孵魚場等，樞紐布置見圖1［11］。水庫總庫容43.6億m3，防洪庫容34.3億m3，死庫容0.365億m3。大壩為黏土心墻堆石壩，最大壩高234.7 m，壩頂長2110 m，壩頂寬15.4 m，上游壩坡2.6∶1 ～2.75∶1，下游壩坡2∶1，壩體體積約593.44萬m3，壩體斷面示意圖見圖2［13］。壩頂高程281 m，最高運行水位274.32 m，防洪高水位（Min Flood Control Elevation）258.62 m，死水位103.63 m。電站裝機容量84.1萬kW，年發電量1490 GWh。泄洪設施包括主溢洪道和應急溢洪道，最大泄洪能力17 700 m3/s。主溢洪道位于右壩肩山體上，為裝有8扇5.4 m×10.1 m弧形閘門的泄洪閘，后接長約930 m的襯砌式泄槽，泄槽末端設置挑流鼻坎，主溢洪道堰頂高程為248.0 m，設計流量7843.77 m3/s；應急溢洪道位于主溢洪道右側，為無閘門混凝土溢流堰，堰頂高程274.62 m，比最高運行水位（高程274.32 m）高0.3 m，堰頂寬570 m，設計流量9910.90 m3/s［11-14］。

大壩坐落在變質火山巖層上，壩基巖體主要為角閃巖，并含有大量方解石、石英、綠簾石、石棉及黃鐵礦巖脈，巖性堅硬致密，但也存在由中到大的裂隙。在大壩設計中，壩址附近未發現有活動斷裂，根據當時地震危險性分析資料開展了大壩地震模型試驗，研究采取了下列抗震措施：（1）清除覆蓋層（厚度18 m）以防止地基發生液化；（2）壩殼和心墻之間的過渡區采用級配良好的砂礫石；（3）心墻材料有一定的可塑性以防止產生裂縫；（4）增加壩頂超高［15］。

圖1 奧羅維爾樞紐工程布置［11］

圖2 奧羅維爾壩斷面［13］

2.2 大壩建成后的歷次重大事件

2.2.1 1975年地震 1975年8月1日，距離奧羅維爾壩西南方向12 km處發生5.7級地震，除Hyatt電廠停止運行45 min外，奧羅維爾壩未受太大影響，一些設施受到局部或微小破壞，但都得到及時修復［16］。地震中，奧羅維爾壩地震加速計測得垂直于河流方向的峰值加速度為0.09g，順河流方向的峰值加速度為0.13g。在經受5.7級地震后，大壩按6.5級地震重新進行了安全評估。

2.2.2 1986年洪水 1986年2月中旬，加州冬季出現持久而強烈的暖濕氣流，并伴隨較大范圍的強降雨。據加州DWR記錄，共有187個水文站報告了10 d內有記錄以來的最大降水量，其中有10個水文站2月17日24 h的降水量超過254 mm，Brush Creek水文站2月16—18日3日累計降水達458.47 mm。這次降水導致菲澤河出現奧羅維爾壩建成以來的最大洪水記錄，主溢洪道泄流量首次達到4250 m3/s，最大入庫流量達7545 m3/s，2月19日3∶00庫水位達到269.01 m，庫水位變化過程見圖3［17］。

圖3 1986年2月12日至3月16日庫水位變化過程

2.2.3 1997年洪水 1996年12月至1997年1月，暴風雨現象再次引發降水過程［18］。USC00041159水文站和BRS 水文站兩周降水量分別達到541.1 和965 mm，這是菲澤河流域有記錄以來的最大降水量，再疊加積雪融化的洪水，奧羅維爾水庫遭受極大威脅。據加州DWR 資料［19］，此次洪水過程于1997年1月1日達最大入庫流量7766 m3/s，1月2日達最大出庫流量3660 m3/s，入庫和出庫流量過程見圖4。1996年12月31日5∶00庫水位超過防洪高水位，1月3日庫水位上漲至最高水位270.42 m，超過1986年的最高水位269.01 m，刷新了奧羅維爾水庫的運行最高水位記錄，水庫庫容達到41.2億m3；1月11日庫水位回落至防洪高水位，庫水位變化過程見圖5。

圖4 1996年12月26日至1997年1月16日入庫出庫流量變化過程

圖5 1996年12月30日至1997年1月18日庫水位變化過程

2.2.4 2005 年FERC 的再次許可 經美國聯邦能源監管委員會（FERC）批準，自2003 年起，加州DWR對大型水利水電基礎設施進行升級加固，奧羅維爾水電工程在列。在完成此項工作的同時，還開展了環境影響評價、水質認證和洪水管理等大量的技術研究，最重要的是采用HEC-RAS模型反演了1986和1997年的洪水過程，劃定了泛洪區，研究改進了應急行動計劃，更新了奧羅維爾水庫的可能最大洪水［20］。2005年1月26日，加州DWR正式向FERC重新申請許可，2007年2月1日，FERC授權加州DWR繼續運行奧羅維爾工程至2008年1月31日［21］，但再次授權許可并未獲得全票通過。2005年10月17日，河流之友（the Friends of the River）、南尤巴河流公民聯盟（the South Yuba River Citizens League）和塞拉俱樂部（the Sierra Club）三個獨立民間組織認為，應急溢洪道不能滿足1970洪水控制手冊中設計泄洪流量的要求，并于2006年12月18日向FERC書面報告，提出應急溢洪道下游山坡沒有任何防護設施，這與FERC《工程導則》（Engineering Guidelines）中關于輔助性溢洪道建設的相關規定不一致［22］，存在缺陷和安全隱患。

2.2.5 溢洪道檢查情況 根據要求，FERC 每5 年必須組織對奧羅維爾壩及其相關設施進行獨立核查，分析其潛在的失事模式（the Potential Failure Mode Analysis，PFMA）。2009 年的PFMA 報告中［23］，明確指出應急溢洪道存在大量植被，幾棵大樹樹根已伸入泄槽區域，如遇暴風雨將可能連根拔起，引發泥石流，影響溢洪道正常運行。2014年PFMA報告指出［24］，加州DWR對主溢洪道泄槽進行了補強加固和修復。此外，加州DWR大壩安全司也分別于2013年1月、2013年7月、2015年8月和2016年8月對溢洪道進行了現場檢查。以上幾次檢查報告均表示主溢洪道和應急溢洪道安全性較好，未發現突出的安全隱患。

3 2017年溢洪道事故過程

3.1 暴風雨過程及水庫水量變化2017年1月初，奧羅維爾發生兩場小范圍暴風雨。根據加州DWR Brush Creek水文站記錄，第一場降雨從1月1—4日，1月3日達最大降水量90 mm。第二場暴風雨從1月7—12日，1月10日達最大降水量136 mm。這兩場降水導致奧羅維爾湖水位上漲，1月8日21∶00和1月10日22∶00入庫洪峰流量分別為4839和3097 m3/s，出入庫洪水和庫水位變化過程分別見圖6和圖7。

由圖7可知，1月12日17∶00奧羅維爾水庫水位首次超過防洪高水位258.62 m。為確保水庫水位不再急劇上漲，此時奧羅維爾壩主溢洪道泄洪流量逐漸增大，使得出庫流量大于入庫流量。出入庫流量過程和庫水位變化過程分別見圖8和圖9。由圖9可知，2月3日17∶00奧羅維爾庫水位再次降低至防洪高水位258.62 m，這也為即將到來的2月暴風雨預留了一定安全裕度。

圖6 2017年1月1—20日奧羅維爾大壩入庫出庫流量過程

圖7 2017年1月1—20日奧羅維爾水庫水位變化過程

圖8 2017年1月13日—2月4日奧羅維爾水庫出入庫洪水過程

圖9 2017年1月13日—2月4日奧羅維爾水庫水位變化過程

據加州DWR 報告，2 月2—11 日菲澤河流域出現一次持續暴雨，奧羅維爾湖上空暴雨強度最大，BKL水文站2月7日降水量達136 mm峰值。之后，這場暴風向東轉移，ANT站在2月9日降水量達到峰值43 mm，DAV站2月11日降水量達到峰值為61 mm。此次降水過程在奧羅維爾湖附近出現峰值，造成短時間大流量過程。據加州DWR的入庫流量過程（圖10），2月9日19∶00入庫流量達到洪峰5392.52 m3/s，這一數值低于1986年和1997年的最大洪水記錄，與1955年和1964年的洪水相當。在正常情況下，奧羅維爾水庫完全可以應對這一過程洪水。

圖10 2017年2月奧羅維爾水庫出入庫流量過程

3.2 主溢洪道泄流槽破壞2月6日13∶00，為應對1500 m3/s的入庫洪水，奧羅維爾溢洪道開始增大泄流量，出庫流量由880 m3/s 增加至1400 m3/s（圖10）。然而，2月7日10∶00左右，現場工作人員發現主溢洪道水流變渾濁，為查明原因，主溢洪道立刻暫停泄流，工作人員現場查勘發現在泄槽中上部有一沖坑，主溢洪道已嚴重損壞，只要泄洪必將導致混凝土泄槽和下游側墻沖刷塌陷。而此時，水庫水位已超過防洪高水位，且2月的暴風雨產生的洪水也即將入庫，奧羅維爾水庫洪水壓力極大。

經與各大壩安全機構協商，為避免漫壩，大壩運行單位決定嘗試主溢洪道泄洪，并監測其沖刷破壞發展情況。2月8日，泄流量從300 m3/s 逐漸增至900 m3/s。2月9日，已形成的沖坑進一步被沖刷擴大，主溢洪道泄槽發展為貫穿性破壞，與最初發現時的破壞情況的對比見圖11。最讓人擔心的是，已破壞的溢洪道繼續掏蝕沖刷向上發展，即典型的溯源侵蝕，見圖12。由于水庫庫水位上漲速度快，根本沒有時間修復主溢洪道。此外，由于2月7日曾使用發電進水系統泄流，已造成部分控制部件淹沒損壞，所以庫水又不能通過Hyatt電站泄流，位于應急溢洪道下游山坡上的輸電線和線塔受到直接威脅。

圖11 2月7日（左）和2月9日（右）主溢洪道沖刷破壞對比（來源：Kelly M Grow，DWR）

圖12 典型的水頭跌落沖刷

因此，大壩運行單位進退兩難。既不能使用已破壞的主溢洪道繼續泄流，也不能使用存在風險且未經檢驗的應急溢洪道。但應急溢洪道沒有閘門，水庫水位一旦超過堰頂高程274.62 m，將自動漫頂過流。為避免應急溢洪道漫頂沖刷，工作人員對其泄槽區域進行了緊急清理，并對堰體底部進行了加固，見圖13。此時水庫入庫流量已達峰值5392 m3/s。

3.3 應急溢洪道漫頂過流2月11日8∶00，水庫水位上漲至應急溢洪道堰頂高程274.62 m，溢流堰首次過流（圖14）。據加州DWR報告，水流漫過應急溢洪道堰頂時長超過37 h，直至2月12日21∶00，水庫水位才再次降低至堰頂高程274.62 m，其變化過程見圖15。

圖13 2月10日應急溢洪道下游壩坡清理及壩趾加固（來源：Brian Baer，DWR）

圖14 2017年2月11日應急溢洪道首次過流（來源：Zack Cuningham，DWR）

圖15 2017年2月1—27日奧羅維爾水庫水位變化過程

應急溢洪道漫頂過流后，對下游沖刷破壞極為嚴重，導致進場公路被沖毀，靠近右岸建筑物處出現一沖刷口（圖16），應急溢洪道寬度527.3 m，估計沖刷口距右岸建筑物約20 m，若沖刷侵蝕繼續，將很可能進一步擴展，造成應急溢洪道失事，后果將不堪設想。

圖16 2017年2月13日應急溢洪道過流后出現小缺口（來源：Randy Pench，Sacramento Bee）

3.4 后果預測及緊急搶修由于無法確定后續應急泄洪的破壞程度，地方政府考慮失事后果的嚴重性，于2月12日17∶00左右向大壩下游3個區縣居民發布緊急撤離令，比尤特、尤巴、馬里維爾等區域約18.8萬人開始緊急撤離。同時，加州DWR采取泄洪措施，將主溢洪道的泄洪流量增加至2830 m3/s，雖水庫水位迅速降低至應急溢洪道堰頂高程以下，但卻使得主溢洪道的破壞程度更嚴重。所幸的是在增大流量泄洪過程中，主溢洪道的破壞部位并未進一步向上游擴展。

2月13日，應急溢洪道停止漫頂過流后，由于進壩公路被沖毀，為避免洪水再次漫頂沖刷下游，在應急溢洪道的下游部位采用直升飛機吊入大量袋裝石塊，以加固補強（圖17）。位于壩上的工人們對輔助性建筑物上的洞和裂縫進行了快速修補，并用混凝土加固。所幸的是，之后洪水沒有再次漫頂過流。

2月27日，主溢洪道基本停止泄流，被沖刷破壞后的主溢洪道如圖18所示。接下來的修復工作包括對主溢洪道的上部進行噴混凝土加固，以避免小流量過流時進一步的沖刷侵蝕破壞；采用爆破快速拆除主溢洪道泄洪槽下部，以盡快開展修復重建工程。

圖17 直升飛機吊入袋裝石塊

圖18 被沖刷后的主溢洪道［25］

4 事故原因分析與主要問題

事故發生后，FERC 要求加州DWR 成立了獨立調查組（Independent Forensic Team）［25］，包括巖土工程、水工結構、工程地質、水力學和大壩安全等領域6名專家。加州DWR提供基礎資料，并負責相關協調工作。調查結果表明，此次溢洪道事故是由于長期以來的制度不完善、管理不到位、行業慣用做法不科學、溢洪道設計與施工不足、主溢洪道泄流槽老化和地基條件差等問題未能及時妥善處理等多種原因所致。總體來說，事故原因與反映的主要問題可分為工程問題和非工程問題。

4.1 工程問題工程問題主要有：（1）設計存在缺陷。一是設計者認識與經驗不足。獨立調查組認為，主溢洪道的主要設計者工程設計經驗少，僅僅是在大學課程設計中接受過指導培訓；加州DWR也未重視設計方案咨詢和審查；在設計中，未總結對比已建的其他大型泄槽式溢洪道。二是地質工程師未能與設計者進行充分技術交底。此外，溢洪道設計者僅對泄槽底部地質缺陷區進行了不充分地開挖回填，其他均假定泄槽位于完好的基巖上，這與實際情況并不相符。（2）施工建設存在不足。施工過程中，一是基礎處理不到位，在主溢洪道泄槽底部仍發現部分區域中等風化和強風化的巖體，甚至在一些區域出現壓實的黏土層。二是泄槽底板混凝土厚度不足，排水管的直徑由4英寸被調整增加至6英寸，增加了排水溝附近區域的裂縫，加之混凝土底板下部排水管嵌入底板，使得排水管上部的混凝土厚度達不到設計要求。三是錨桿長度缺乏適當的調整，在主溢洪道泄槽下巖體風化嚴重的區域，錨桿的長度和開挖回填深度均未有調整。

以上設計缺陷和施工建設不足，導致主溢洪道建成后就存在“先天性缺陷”。大壩剛建成之后，排水管上方及沿線的混凝土泄槽底板就開始出現裂縫，在底板下方形成大流量排水。起初，底板裂縫及排水被認為是不正常現象，但很快就被認定為“正常現象”，只是需要持續的修補，這成為本次溢洪道事故的先天性誘因。

4.2 非工程問題事故中，有多次機會人工干預可阻止事態進一步惡化，但由于多種誘導因素相互影響、共同作用，使得出現緊急事故時錯過遏制事故發展的最佳時機。從非工程問題的角度分析，主要暴露出以下問題：（1）運行管理與緊急決策能力不足。盡管加州DWR及美國相關部門建立了完善的大壩安全核查與評估機制，但在運行調度與管理，尤其是緊急情況的運行調度方案制定與決策方面仍顯得相對不成熟，過度的依賴監管人員及監管程序，導致緊急情況下未能在最佳時機快速做出最有效決策；（2）大壩安全核查與評估未能觸及本質問題。盡管美國能源監管委員會、加州水資源部等部門建立了完善的大壩安全核查與評估機制，包括年度常規檢查、五年定期核查、潛在失事模式分析和應急處置計劃等，但受經費成本控制、核查與評估方法等問題限制，導致大壩安全核查與評估難于發現危及工程安全問題的關鍵因素；（3）加州DWR的管理機制存在不足。與其他大型工程業主一樣，加州水資源部對其關鍵基礎設施的可靠性過于自信，忽略了其在緊急情況下的應急能力。同時，受政府及相關機構成本經費控制壓力，導致大壩安全管理、日常維護和補強加固往往得不到應有的重視。此外，由于加州水資源部的管理保守，不能積極主動的學習先進的行業知識，未能形成運行管理所需的專業技術能力和風險管理能力。

5 對我國大壩安全管理的啟示

當前，我國大壩數量位居世界第一，隨著新建大壩數量的增多和已建大壩運行期的增長，其安全管理與風險防控將成為今后我國大壩安全關注的重點。美國在大壩安全管理方面已從法律法規、監管機制、風險評估、補強修復和應急管理等多方面投入了大量的人力、物力和資金，國家層面以立法的形式實施了“美國國家大壩安全計劃”。但由于全美大壩的平均壩齡長（達56年），存在一些高風險的大壩，正開展安全補強工作。而奧羅維爾壩溢洪道事故恰好發生于其投運50年之際，此次事故偶然之中存在一定的必然性，對全球壩工領域產生的影響較大，其經驗與教訓值得深思與借鑒。

5.1 嚴控設計過程，避免重大隱患工程選址、工程規模、壩型及筑壩技術等設計方案的研究和決策，事關工程安全、投資和工期，是水電工程前期工作中的重大工程技術問題。設計方案的缺陷是此次奧羅維爾壩溢洪道事故的重要原因之一，除此之外，美國加州圣弗朗西斯壩、法國馬爾帕塞拱壩均是設計過程把控不嚴，導致設計錯誤而形成潰壩事件。為體現設計先進性和合理性，避免設計者“經驗缺乏”或“獨斷專橫”，切實推進設計審查，對重大疑難問題進行專題研究，可最大程度的避免先天性重大缺陷。

我國水利水電行業實行嚴格的工程勘察設計資格標準和市場準入制度，對不同規模的大壩工程要求設計單位具備與之相應的勘察設計能力。業主單位委托有相應資質單位開展前期研究論證工作，編制初步設計文件或可行性研究報告后，按規定進行評審或審查，并報行業主管部門審批。總體而言，設計審查制度能夠規避工程規劃設計中可能的重大安全隱患。與此同時，當前我國水庫大壩設計均是基于“工程安全”的單一梯級設計，為在設計階段更好的防控風險，今后我國水庫大壩設計將更多的考慮公共安全，向基于“工程風險”的流域梯級水庫群系統風險防控的方向發展。

5.2 強化建設管理，確保工程質量建設質量是工程的生命，質量管理貫穿工程全生命期。建設過程中，要重視對水文氣象、河流泥沙、工程地質、壩基處理以及泄洪消能等重大關鍵技術問題，以及洪水、地震、泥石流等自然災害的不可預見性研究，尤其在工程施工中，應根據施工開挖揭露的實際地質情況，進一步研究完善工程設計方案，強化隱蔽工程和全過程管理，確保工程安全可靠。奧羅維爾主溢洪道在修建過程中，如若對發現泄槽底板的地質條件不及預期好，甚至發現軟巖及黏土層等問題及時研究并完善地基處理方案和結構措施，奧羅維爾壩主溢洪道的先天性缺陷即可避免。

有經驗的監理、質量監督、現場咨詢工程師可通過現場勘查發現問題、提出問題，并促使設計工程師進行研究，改進設計。目前，我國在水利水電工程建設中，大力推行工程建設監理和質量監督工作，提倡開展工程建設項目全過程咨詢制度。雅礱江流域水電開發公司在錦屏一級、二級水電站、兩河口水電站、楊房溝水電站建設過程中，執行了建設監理、質量監督與全過程技術咨詢制度，保證了工程的質量，取得良好效果。

5.3 加強運行監測，提升應急能力加強流域各個梯級水庫的運行監測，優化運行水庫群聯合調度方案，最大程度提升流域整體抵抗風險的能力，進而提升應急管理能力和風險處置水平，確保在緊急事故中將影響和損失降至最低。奧羅維爾壩溢洪道事故中，加州水資源部未能提出最優的泄洪方案，錯過了最佳泄洪時機，造成下游18.8萬人不得不緊急轉移。但另一方面，在僅僅24 h內，18.8萬人能夠高效、有序地轉移，也體現出地方政府超強的應急管理能力和公眾極強的應對危機意識。

我國應進一步加強水庫大壩運行監測與調度水平，研究制定風險防控應急調度預案，并通過演練不斷加以改進。流域管理機構和水庫大壩業主要加強與地方各級政府、氣象、水文、國土等部門的聯系協作，及時掌握雨情、水情動態和預測預報情況，完善預警通信系統和信息發布機制，通過各種方法向受影響區域提前發布暴雨、洪水和工程泄洪信息；同時，應積極做好公眾的安全教育宣傳，建立切實可行的應急預案和多部門應急聯動機制。

5.4 完善監管機制，強化風險控制有效健全的監督管理機制是確保水庫大壩風險可控的基本保障，但健全的監管機制不能流于形式，而要切實有效。美國自1892年建成第一座水電站，至今已有近130 年的歷史，其水庫大壩安全管理形成了聯邦政府和州政府兩級管轄的機制。凡是由美國墾務局、陸軍工程師兵團、田納西管理局等聯邦機構建設和管理的大壩均是聯邦政府管轄，其余的大壩由所在州政府管轄，但非聯邦政府管轄的水電大壩歸屬聯邦能源監管委員會管轄。盡管美國監管機制健全，但此次奧羅維爾壩溢洪道事故受經費、核查方法等條件限制，歷次檢查并未能觸及本質原因。

我國一直重視水庫大壩安全監管，經過數十年發展，已形成《水法》《水庫大壩安全管理條例》等法律法規，以及水電站大壩安全注冊、定期檢查、安全監測等監管機制，保障了我國水庫大壩基本安全。今后，我國應進一步健全水庫大壩的監管機制，基于信息化、智能化確保監管切實有效，風險可控，并重點研究全流域尺度下梯級水電站庫群的系統性風險防控，充分發揮流域各梯級水庫聯合風險調度能力，提升流域系統抵抗災害的能力。

5.5 重視薄弱環節，確保運行可靠盡管啟閉機、閘門、泄水消能等附屬建筑物是水電樞紐工程的次要建筑物，但其重要性不亞于大壩等主要建筑物。在運行監測與維護管理中，應重視泄水消能等建筑物的運行可靠性核查，尤其重視薄弱部位、薄弱環節的核查。此次奧羅維爾壩溢洪道泄水安全事故是在遠小于設計泄洪流量情況下發生，該事故并非個案，我國乃至全球各國都曾不同程度地出現過泄水安全事故，且很大一部分事故是在小流量情況下出現的問題。大壩安全核查，不僅需要復核最大泄流能力，更要檢查各種泄流組合下的運行可靠性，包括閘門的正常啟閉，流道與河道的抗沖刷和抗沖蝕能力。對于運行多年的高壩大庫，泄水建筑物運行的幾率不大，需要定期開展閘門的啟閉和泄流試驗，檢查泄流后泄水及消能建筑物的運行情況。對于多年不經常運行的應急溢洪道，要重視底板、邊墻的缺陷核查。應急溢洪道要做到備而有用。

此外，也要重視建筑物運行維護與補強加固。泄水建筑物地基沉降、材料劣化、結構損傷往往具有隱蔽性，要加強定期巡檢和必要的檢測，對可能影響運行安全的隱患，要及時補強加固。對開暢式溢洪道存在雜物要及時清除；對高速水流部位，重視裂縫、蜂窩、麻面等缺陷的二次處理；對于摻氣減蝕部位，定期檢查通氣孔的摻氣效果。通過充分重視薄弱部位、薄弱環節，確保水庫大壩始終安全可靠。

5.6 持續開展隱患排查，推進全流域系統風險評估隱患排查和風險評估要定期開展，提早開展，對流域系統各梯級、對樞紐工程各建筑物、對大壩泄水設施、安全監測設施、防洪度汛計劃、預警預防措施等進行系統檢查，及時發現問題并分析原因，及時研究處理措施。奧羅維爾大壩自建成至今均按要求執行了美國能源監管委員會、內務部墾務局及加州水資源部的定期檢查，并每五年開展一次潛在失事模式分析，但溢洪道事故的發生足以證明大壩隱患排查、安全核查與風險評估不夠到位。

目前，我國水電站大壩已形成基本完善的安全管理體系。前期工作中，嚴格執行設計審查核準制度、重大問題專家咨詢制度；建設過程中，強化質量監督，重視關鍵節點的安全鑒定和驗收；運行過程中，責任主體明確，監督和管理職責落實到位；對于重大科學問題能夠進行全面深入的論證分析，確保工程風險可控。但從流域梯級水電站庫群系統安全的角度，我國還需要進一步完善法規制度，改進運作機制，加強研發投入，加快建立健全流域梯級水電站綜合監測與管理平臺系統，確保大壩隱患排查、風險評估和定期檢查切實有效。

6 結論與建議

奧羅維爾壩溢洪道事故為美國大壩安全管理敲響了警鐘，也提醒世界各國在建設水庫大壩的同時，應足夠重視大壩勘測設計質量和運行維護中的安全管理。本文在收集分析奧羅維爾大壩基本資料的基礎上，系統闡述了奧羅維爾壩經歷的重大事件及2017年溢洪道事故的詳細過程，深入分析事故發生的原因和反映的工程問題和非工程問題。

（1）此次奧羅維爾大壩溢洪道事故是長期以來的制度不完善、管理不到位、行業慣用做法不科學，溢洪道設計與施工不足、主溢洪道泄流槽老化、地基條件差等問題未能及時妥善處理等多種原因所致。設計者工作經驗不足、技術交底不充分、政府監管不重視設計咨詢和審查、基礎處理不徹底、泄槽底板混凝土厚度不足等是本次事故先天性缺陷的主要原因。運行管理與應急調度失當、安全核查與風險評估流于形式、政府監管不力等是本次事故后天性隱患形成的主要原因。

（2）我國水利水電行業實施的“市場準入、設計審查、質量監督、安全鑒定、竣工驗收、大壩注冊、安全定檢、隱患排查治理”等一系列強制性監管制度，在督促業主、設計、施工和監理等各市場主體安全生產責任落實方面發揮了重要作用。在大壩安全管理方面，我國應繼續嚴格實行勘察設計審查制度，完善工程建設監理、質量監督和全過程咨詢制度，切實落實水庫大壩隱患排查、定期檢查與風險評估、風險防控機制，加快建立流域水庫大壩風險管理體系，確保流域水庫群安全、可靠運行。

（3）奧羅維爾大壩溢洪道事故應急處置過程中，水庫應急調度顯然并非最科學的，但其積極有序、及時高效地轉移約18.8 萬人，從另一方面說明了州政府較高的應急管理能力，保證了公共安全，值得我國流域梯級水電站庫群應急除險和風險應急處置工作借鑒。如何能在確保工程安全的前提下，提升風險決策與應急管理能力，尤其在流域梯級水庫群系統中通過風險應急調度，將災害風險的社會影響降低至最小，是今后重點關注工作之一。現實工作中，相關工作的開展及機制的建立與推動，更需要國家法律法規、政策環境以及行業共識的支撐與激勵。