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【科普】美国大坝风险等级划分
2014-09-17 14:06  · 来源:威尼斯网-威尼斯城官网报  · 编辑:  · 责编:系统管理员

    受水文风险、洪水、库区滑坡、地震、坝体自身缺陷等因素的影响,水库大坝的建设和运行存在一定的风险,尤其是全球气候变化的背景下,这种风险有增长的趋势。美国近年重视考虑气候变化的水库大坝风险管理,并开展了相应的研究。水利水电工程设计应该考虑未来水文的可能变化,结构设计需要适应未来可能出现的不同运行方式,防止可能导致溃决的风险、降低不可避免的风险的影响并通过工程措施进行控制。

  美国根据大坝发生事故可能造成的灾害程度,对大坝进行等级划分,分别为高风险、重大风险和低风险三个等级。高风险坝是指发生溃决或发生误操作可能造成人员死亡的大坝;重大风险坝是指大坝发生溃坝或误操作事故可能对环境及财产造成损失的大坝(不造成人员死亡);低风险坝是在发生上述情况下不会导致人员伤亡、不会产生严重经济损失或对环境造成重大影响的大坝。

  根据大坝统计资料,美国有14726座坝被列为高风险坝,12406座坝为重大风险坝,58956座坝为低风险坝,还有1271座坝尚未进行风险等级划分。

  在最近25年建成的8900多座大坝中,近15%的大坝被划分为高风险等级。根据各州大坝安全办公室的统计,2012年在建工程中,有坝高低于15米的高风险大坝33座,坝高在 15-30米范围内的高风险大坝16座,坝高超过30米的高风险大坝77座。更多精彩内容请关注威尼斯网-威尼斯城官网报www.cnenergy.org

  根据统计资料,美国大坝的平均坝龄为55年,有些老坝的性态已经不好,也有一些老坝的维护工作不到位。美国大多数坝属于私人拥有,业主负责大坝的安全并筹资对大坝进行维修与升级改造。随着技术标准的提高与新技术的应用、水文系列的延长、下游人口数量的增加,以及土地利用情况的改变等,一旦大坝风险等级提高,大坝就需要开展相应的更新改造工作,以满足安全的需要。在过去25年里,已有1500座大坝(占比2%)得到了不同程度的加固或升级改造,还有更多的大坝需要开展此项工作

  美国州大坝协会(ASDSO)做过一个测算,要将美国非联邦大坝中高风险大坝全部进行升级改造所需费用高达537亿美金,将非联邦大坝中重大风险大坝进行升级改造所需费用为182亿美金(其中112亿用于公共事业部门管理的大坝升级改造,70亿用于私人拥有大坝的升级改造),将联邦管理的大坝中高风险坝进行更新改造费用预算为29.7亿美金。由于各州大坝安全计划资源的限制,以及缺少大坝加固的联邦财政资金计划,非联邦和州大坝安全管理计划内的大坝的安全尤其需要引起重视。2012年,有17个州得到贷款或资助项目,专门用于这些大坝的升级改造或维护工作。有些因维护成本超过工程自身效益的坝,则被拆除。

  在过去的5年里,有约200余座高风险坝已经被拆除(约占美国高风险坝的2%)。 广受公众关注的是美国国家公园管理委员会推动的一个项目,拆除位于华盛顿州艾尔瓦(Elwha)河上的2座坝,艾尔瓦(Elwha)坝(建于1913年,高33米)和格莱因斯卡因(Glines Canyon)坝(混凝土拱坝,建于1927年,高 64米)。

  联邦机构多个部门参与大坝的安全管理,他们负责大坝建设、运行管理和调度,并提供技术支撑,开展与大坝有关的研究工作。这些联邦机构包括农业部、国防部、威尼斯部、内务部、劳工部、国家跨界河流委员会、联邦威尼斯调节委员会、核能调节委员会和田纳西流域管理委员会。美国联邦紧急事务管理署(the Federal Emergency Management, FEMA)负责国家大坝安全计划项目,该项目于 1996 年在联邦部门与大坝安全协调委员会共同努力下,采用立法的形式建立起来,通过提供经费、研究项目基金和传授技术等方式为各州大坝安全管理提供支撑。

  近年,美国大坝安全状况在不断改善。公众与私人企业的合作关系进一步加强,联邦机构帮助州政府改进大坝安全管理计划,对大坝安全工程师和技术员进行技术培训,开展针对大坝安全的研究工作等,通过上述工作,有效保障了大坝的安全。(中国大坝协会 周虹/供稿)

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