（來源：中國水利水電科學(xué)研究院、中國大壩工程學(xué)會秘書處 微信公眾號“大壩新聞” 作者： 徐澤平 鄭璀瑩）
圖1 潰壩工程位置示意圖
老撾桑片-桑南內(nèi)水電站的潰壩事件一經(jīng)披露，立刻在國際社會形成了巨大的反響，引起了國內(nèi)外水利水電工程界的密切關(guān)注。目前，缺少該工程潰決的詳細(xì)原因分析，根據(jù)資料查詢和相關(guān)報道可對這一事件做出初步分析，并由此進(jìn)行相關(guān)思考。
1. 工程項(xiàng)目概況
桑片-桑南內(nèi)水電站位于老撾東南部占巴塞省（Champasack）北松地區(qū)（Paksong）的布拉萬高原，距離老撾首都萬象東南約550km。該工程由Xe-Namnoy、Xe-Pian和Houay Makchanh三座大壩、五座副壩、輸水系統(tǒng)以及發(fā)電廠房組成，總裝機(jī)容量410MW。
工程總體布置及發(fā)電引水系統(tǒng)見圖2和圖3。Houay Makchanh水庫控制流域面積81km2，大壩為混凝土溢流壩，最大壩高8.5m，壩軸線長1789.0m，壩頂高程814.5m，通過引水渠將水引至Xe-Pian水庫。Xe-Pian水庫控制流域面積271km2，大壩為混凝土重力壩與黏土心墻堆石壩組合壩（圖4），最大壩高48m，壩軸線長1307.0m，壩頂高程799.5m，水庫總庫容2000萬m3；Xe-Pian水庫通過7.96km的引水渠與Xe-Namnoy水庫相連。Xe-Namnoy為大型水庫，控制流域面積522km2，大壩為黏土心墻堆石壩（圖5），最大壩高73.7m，壩軸線長1600m，壩頂高程792.5m，水庫總庫容為10.43億m3。發(fā)電引水隧洞，將水從Xe-Namnoy水庫引至發(fā)電廠房。
圖2 桑片-桑南內(nèi)（Xe Pian-Xe Namnoy）水電站工程布置示意圖（源自項(xiàng)目報告）
圖3 水庫及發(fā)電引水系統(tǒng)示意圖（源自項(xiàng)目報告）
圖4 Xe Pian大壩
圖5 Xe Namnoy大壩
該工程由PNPC公司(Xe-Pian Xe-Namnoy Power Company)投資，2013年2月開始建設(shè)，計劃2019年投產(chǎn)發(fā)電。PNPC公司是韓國SK建設(shè)株式會社（SKEC，持股26%）、泰國Ratchaburi發(fā)電公司（RATCH，持股25%）、韓國西部電力（KOWEPO ，持股25%）和老撾控股國有企業(yè)（LHSE，持股24%）于2012年3月組成的合資企業(yè)。該項(xiàng)目投資約10.2億美元，PNPC公司與老撾政府簽署了特許經(jīng)營協(xié)議，電站投入商業(yè)運(yùn)營后特許經(jīng)營27年，370MW的電力將出售給泰國電力公司（EGAT），40MW的電力將出售給老撾電力公司（EDL）。
2. 潰壩事件
此次發(fā)生潰決事故的大壩是位于Xe-Namnoy水庫西南側(cè)的D副壩（Saddle Dam D），其位置如圖6所示。D副壩壩型為土壩，壩高16m，壩軸線長770m，壩頂寬8m。
圖6 Xe-Namnoy水庫D副壩位置示意
根據(jù)法新社25日援引一名韓國國會議員收到的報告報道，7月20日，D副壩“中部出現(xiàn)11厘米沉陷”。 韓國西部電力公司發(fā)言人表示：“不清楚為何水壩發(fā)生部分結(jié)構(gòu)沉陷、形成裂縫。不過，所有這些都在大雨情況下發(fā)生的。”
7月23日，PNPC移民安置部向巴塞省和阿速坡省移民安置管理部門發(fā)出告急信函（圖7），指出由于北松地區(qū)的嚴(yán)重暴雨導(dǎo)致庫水漫過D副壩的壩頂，情況非常危急，要求緊急疏散Xe Pian河下游居民。中午12時，當(dāng)?shù)卣铝钕掠未迕癯冯x。當(dāng)晚8時左右，D副壩潰決，庫水傾瀉而下，向西流入Xe Pian河。由于Xe Pian河道容量有限，洪水漫出河道，下游頓成澤國。阿速坡省Sanamxay 地區(qū)多個村莊被淹，包括Mai村、HinLath村、ThaSengchan村、Thahintai村、Sanong村、Thae村、Phonsa-ath村和Nongkhae村等，其中Hinlath村和Mai 村受災(zāi)最為嚴(yán)重。潰壩洪水路線及受影響區(qū)域如圖8，淹沒情況見圖9。
圖7 PNPC簽發(fā)的告急函（源自澎湃新聞）
圖8 潰壩洪水路線及受影響區(qū)域（源自歐盟聯(lián)合研究中心，7月25日）
圖9 被淹沒區(qū)域情況
3. 潰壩原因的初步分析
總體上看，季風(fēng)季節(jié)以及熱帶風(fēng)暴Son-Tinh過境引起的持續(xù)強(qiáng)降雨是導(dǎo)致洪水和潰壩發(fā)生的直接原因。全球?yàn)?zāi)害預(yù)警與協(xié)調(diào)系統(tǒng)（GDACS, Global Disaster Alerting Coordination System）曾于2018年7月15日發(fā)布Son-Tinh熱帶風(fēng)暴暴雨橙色預(yù)警，受影響區(qū)域包括菲律賓、中國、越南和老撾等地區(qū)。距離受災(zāi)區(qū)域不遠(yuǎn)的Ban Veunkhen水文站點(diǎn)數(shù)據(jù)（圖10）顯示，隨著Son-Tinh熱帶風(fēng)暴7月20-21日過境導(dǎo)致的強(qiáng)降雨（7月15日-24日累計降雨量見圖10），河道水位快速上漲，7月24日達(dá)到峰值。
圖10 Ban Veunkhen水文站數(shù)據(jù)
圖11 7月15日-24日累計降雨量（源自NASA-GPM，7月25日）
從潰壩事件發(fā)生的過程來看，早在7月20日，PNPC就發(fā)現(xiàn)了D副壩壩頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)缺陷。從報告的描述看，壩頂結(jié)構(gòu)的缺陷主要是裂縫和沉陷（如圖12），裂縫主要為順壩軸線方向的縱向裂縫，以及部分垂直于壩軸線的橫向裂縫。D副壩的壩型為土壩，從結(jié)構(gòu)上分析，造成壩頂裂縫的原因可能包括：
（1）壩體填筑不密實(shí)，水庫蓄水后壩體的濕化變形造成壩體上、下游方向的不均勻沉陷，從而在壩頂表現(xiàn)出順壩線方向的裂縫。
（2）由于壩體材料或施工質(zhì)量的問題，造成壩體中部（鞍形埡口底部）與岸坡處的不均勻變形，從而形成垂直于壩軸線方向的裂縫，通常，這種裂縫主要分布在壩肩部位。
（3）壩體滲流控制措施存在缺陷，在高水位情況下，壩體內(nèi)部出現(xiàn)滲透破壞，壩體內(nèi)細(xì)顆粒流失后造成壩頂塌陷。
圖12 D副壩壩頂裂縫
圖13 D副壩潰決
從管理的角度看，老撾屬熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候，5月-10月為雨季。應(yīng)該制定明確的防洪度汛計劃，根據(jù)水、雨情的變化，及時調(diào)度運(yùn)行，避免洪水漫壩。此次熱帶風(fēng)暴Son-Tinh過境引起的持續(xù)強(qiáng)降雨，Xe-Namnoy水庫是否提前預(yù)留了防洪庫容，是否根據(jù)雨情、水情預(yù)報及時開閘泄洪，這些具體運(yùn)行調(diào)度情況目前尚不得而知。但根據(jù)7月23日PNPC移民安置部發(fā)出的應(yīng)急告知函和現(xiàn)場照片，庫水已經(jīng)從D副壩翻壩，水庫為滿庫，最終導(dǎo)致D副壩潰決。
4. 關(guān)于事故教訓(xùn)的思考
大壩安全涉及人民生命財產(chǎn)和社會公共安全，來不得絲毫的疏忽，這已是老生常談。每一次大壩安全事故，都會為水利水電工程從業(yè)者敲響警鐘。考慮到大壩失事的嚴(yán)重后果，必須層層設(shè)防，嚴(yán)格把關(guān)，確保大壩安全萬無一失。針對此次事件，有如下思考，以供借鑒和參考：
（1） 大壩安全保障取決于其全生命周期的各個階段。將高質(zhì)量建設(shè)與安全發(fā)展的理念貫徹于大壩規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工、運(yùn)行的各個階段，對于水庫大壩全生命周期的安全保障具有突出的意義。任何一座大壩的潰決，一定都會在勘測、設(shè)計、施工和運(yùn)行管理的某一階段或幾個階段中找到原因。
（2） 在大壩安全管理中，大壩的設(shè)計和運(yùn)行管理要充分考慮極端氣象條件的應(yīng)對措施，建立行之有效的應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)。
（3） 對于重大工程，在設(shè)計論證階段進(jìn)行壩型比選時，要充分考慮當(dāng)?shù)貧庀笏臈l件和下游受影響區(qū)域的重要性，優(yōu)先選擇混凝土壩、膠結(jié)顆粒料壩等漫頂不潰的壩型。
（4） 對于土石壩工程而言，造成其潰決失事的最主要的原因一個是漫頂引起的外部沖蝕破壞，另一個是滲流引起的內(nèi)部沖蝕破壞。對于漫頂破壞，一方面有可能是壩體過大的沉降變形或塌陷導(dǎo)致庫水漫頂，這屬于結(jié)構(gòu)方面的因素。另一種就是水庫泄流能力不夠（水文方面因素）或泄流設(shè)施損壞（結(jié)構(gòu)因素）。因此，對于土石壩工程而言，除了要首先保證其大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工質(zhì)量的可靠外，對于泄洪設(shè)施的能力和可靠性要高度重視，目前，對于高壩大庫通常都會考慮多種泄洪形式的并用。
（5） 隨著中國“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施，越來越多的中國水電企業(yè)走向海外，如何對這些海外工程實(shí)行有效的管理，將國內(nèi)安全控制成功的經(jīng)驗(yàn)延伸到海外？這是一個需要高度重視的問題。中國電建、中國能建等一批央企在海外承接的眾多水利水電項(xiàng)目，建設(shè)質(zhì)量良好，廣受贊譽(yù)，需要以此次事故為警示，加強(qiáng)管理，以確保所建設(shè)水利水電工程項(xiàng)目優(yōu)質(zhì)、安全。
