時間：2011-08-29來源：《河南水利與南水北調》2011年
摘要：水利工程往往會對所在地區的生態與環境產生重大影響, 從而使項目的開發和利用承擔一定的環境風險。本文在詳細調查項目工程情況和環境情況的基礎上，參照《建設項目環境風險評價技術導則》，結合工程的自身特點，進行環境風險原因分析和環境分析后果分析，并據此提出防范措施和應急預案，為項目環境的管理與監測提供了有效依據。在此過程中，也對水利工程的環境風險分析方法進行了探索。
關鍵詞：水庫；環境風險；對策；應急預案
近年來，國內的水利工程逐漸增多，由此也帶來了一定的水利工程環境風險問題。雖然2004 年國家頒布了《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ/T169-2004），但是導則主要適用于化學化工、采掘、建材等新建、改建、擴建和技術改造項目，并未對水利工程的環境風險進行規定。水利工程雖不同于上述工程項目，但是從項目全過程風險管理角度考慮，水利工程可以考慮自身特點，參照該導則的基本內容進行環境風險分析。本文以河南某水庫為例，進行環境風險分析，并據此提出防范措施和應急預案。
一、水庫工程及環境情況
調查水庫工程建設情況及周邊環境情況是分析環境風險源及其對所在可能造成的危害，提出環境風險對策的基礎。水庫的工程概況主要包括工程位置、規模、組成、主要建筑物、施工導流、取土場、棄渣場及交通情況。環境情況主要為氣候氣象、地形地貌、地質構造和環境敏感點情況。
（一）工程情況
水庫位于河南省西南部某縣的鄉下，距離縣城15km，以丹江口水庫為水源引水充庫。水庫自南水北調陶岔渠首開始，經8km的總干渠、24km的干渠、1.9km的分干渠及充庫閘入水庫，引水渠長33.9km，充庫流量15m3/s。
項目主要由主體工程、輔助工程和基礎設施等組成。其中主體工程由大壩、充庫控制閘、泄洪輸水涵洞和泄洪渠等建筑物組成；輔助工程由施工導流、料場、棄渣場、施工臨時設施、施工生活營地等工程組成；基礎設施由永久道路和臨時道路等項目組成。
大壩為增設粘土斜墻的均質土壩。壩頂寬6.0m，壩頂設計高程142.50m，最大壩高19.5m，壩長3065m，壩軸線平面形狀為U 形。主壩段壩軸線基本南北走向，右壩段壩軸線與主壩段壩軸線成120°夾角向西南方向延伸，左壩段壩軸線與主壩段軸線成126°夾角向西北方向延伸。
水庫施工導流，枯水期按非汛期5 年一遇洪水標準，豐水期按汛期30 年一遇洪水標準，采用圍堰攔水和泄洪涵洞明流導流方式相結合。大壩內坡、進水塔架等安排在枯水期施工，施工導流主要采用圍堰攔水蓄庫方式，圍堰頂高程修筑至128.0m。庫內工程的130m高程以上部分施工，施工導流采用泄洪涵洞明流導流方式。
項目有3 個取土場，其中兩個取土場在庫區內，土質和儲量滿足工程使用膨脹土要求。另一個取土場在附近河流的河灘地，距壩址9km，土質和儲量滿足工程使用非膨脹土要求。
水庫棄渣場位于縣級公路北15m，張溝水庫西側，距水庫右壩段約0.5km，棄渣量為9.57 萬m3，棄渣主要來自于樞紐工程建設區、料場區、水庫管理區、泄洪渠區，主要成分為表層土壤和建筑垃圾。
水庫與縣城、取土場及棄渣場之間由縣級公路連接。
（二）環境情況
工程地處中緯度地帶，屬亞熱帶季風型大陸性氣候。區域內陽光充足，雨量充沛，總的特點是：春季干旱多風沙，夏季炎熱雨集中，秋季晴和風爽日照長，冬季寒冷少雨雪，年內四季分明。全年主導風向為東北風。
“山少崗多平原廣”為該縣的地貌特點。地勢西北高東南低，地面平均坡降在1/800~1/1200。西部最高點海拔469.7 米，東南部最低處海拔85 米，一般海拔120m。北部和西、西南邊緣是壟崗和山地，中部和東部是河流沖積平原。
水庫位于河流右岸二級階地外圍，屬于崗壟和拗溝的腦部，攔截3 條溪溝。崗壟和溪溝相間平行排列，地形西高東低，地面高程123.3～145.1 米，崗壟兩側的坡度為7°～20°，坡度較緩；溪溝近東西向，為季節性溪溝，溪溝發育已基本上處于穩定狀態。
該縣處于中原盆地地區。盆地的結晶基地由下古生界寒武系、奧陶系、志留系組成，上層覆蓋層為中生界白堊系和新生界第三系、第四系底層。第四系一般厚度不大，主要為湖積、沖積層。
水庫工程區大地構造單元屬秦嶺褶皺系南襄拗陷南陽凹陷，區域新構造分區屬秦嶺～大別山隆起區的南襄拗陷中強沉降區中部，區域構造線走向以北西、北為主，近場區斷層有陶岔斷層、厚坡～半店斷層。
根據“中國地震動參數區劃圖”(1:400 萬)GB18306-2001，水庫工程場區地震動峰值加速度為0.05g，相當于地震基本烈度為Ⅵ度，地震動反應譜特征周期0.35s。考慮到距工程區5km范圍內有活動斷裂存在，震級小于5 級，參考《水電水利工程區域構造穩定性勘察技術規程》(DL/T5335-2006) 區域構造穩定性分級，區域構造穩定性較差。
本項目相對工程區比較集中，周圍分布有A 村、B 村、C 村、D 村、E 村。河流附近的取土場周圍200m范圍內無敏感點。
二、環境風險分析要求
風險是指對生命、健康、財產和環境負面影響的可能性和嚴重性的度量，是事故發生概率與事故造成的環境（或健康）后果的乘積。建設項目環境風險評價是對建設項目建設和運行期期間發生的可預測突發性事件或事故（一般不包括人為破壞及自然災害）引起有毒有害、易燃易爆等物質泄漏，或突發事件產生的新的有毒有害物質，所造成的對人身安全與環境的影響和損害，進行評估，提出防范、應急與減緩措施。
環境風險分析的基本內容為：風險識別、源項分析、后果計算、風險計算和評價以及風險管理。風險識別的目的是確定風險類型。風險識別的內容包括：資料收集和準備、物質風險識別和生產設施風險識別。源項分析包括確定最大可信事故發生概率和估算危險化學品的泄漏量2 項內容。最大可信事故指在所有預測概率不為零的事故中，對環境（或健康）危害嚴重的事故，即給公眾帶來嚴重危害，對環境造成嚴重污染的事故。后果計算是在風險識別和源項分析基礎上，針對最大可信事故對環境（或健康）造成的危害和影響進行預測分析，確定影響范圍和程度。風險計算是綜合分析確定最大可信事故造成的受害點距源項（釋放點）的最大距離及危害程度。風險管理是當風險評價結果表明風險值達不到可接受水平時，為減輕和消除對環境的危害，應采取減緩措施和應急預案。
三、環境風險分析
參照《建設項目環境風險評價技術導則》，結合水利工程自身的特點，本水庫環境風險分析主要進行環境風險原因分析、環境風險后果分析，并據此提出環境風險管理對策。
（一）環境風險原因分析
根據國內外對庫壩安全的研究成果，引起庫壩環境風險的原因很多，也很復雜，包括自然因素和人為因素及其相互關系和復合作用。大概分析其主要原因有：
1.強烈地震
小地震不容易引起庫壩破壞和潰決，但強烈地震（震級≥7.0）比較容易引起庫壩破壞和潰決。雖然水庫工程區域構造穩定性較差，但是工程據此進行庫壩工程抗震設防，加上自身水庫不大（大壩高度＜100 米），水庫誘發地震的可能性小，因而地震引起庫壩工程大面積、高強度破壞的可能性很小。
2.壩基破壞
壩基的變形性、滲透性、穩定性與壩體的安全有很大的關系。水庫壩基總體上地質條件較好，但是也存在小部分樁段、工程地質條件差的問題。只有經過采用科學的工程處理技術和采取嚴格的防護措施進行加固增穩，才能避免產生壩體失穩變形、裂縫、滑動、滲水而引起水庫垮壩失事。
3.戰爭和恐怖襲擊
假如一旦受到戰爭和恐怖襲擊而使該項目庫壩瞬時被毀，巨量庫水突然下泄，使其下游農田和村莊淹沒，可能釀成區域性災難。雖然戰爭和恐怖襲擊具有不可預見性，但由于該項目水庫不是特大型水庫，其作為戰爭和恐怖襲擊目標的可能性實在太小，除非戰爭時發生意外。
4.超標洪水
該項目庫壩是按50 年一遇洪水設計、1000 年一遇洪水校核，在加強水文觀測資料分析和歷史洪水調查工作的前提下，其防洪標準能達到國家規定要求，短期的超標洪水一般不容易產生水庫垮壩失事。但是如果遇到難以預料的特大超標洪水時，則有可能使庫壩受到嚴重破壞，甚至垮壩失事。
5.突發性水污染事件
庫及引水渠道地表高程均高于周邊地區，周邊污染源排放的污染物不能匯入庫區及引水渠道，不會對其水質產生污染，所以自然因素引起水質嚴重污染的可能性很小。人為因素引起的引水渠道和水庫庫區突發性水污染事件主要可能為：運輸有毒有害物質的車輛，在庫區段道路或跨越引水渠道的交通橋發生交通事故，有毒有害化學品泄露引起水庫水質惡化。
6.勘測設計有誤
如果不認真做好前期工作，不進行詳細的水文調查和地質勘察，水帳計算不正確，設計考慮不周到，則會導致盲目施工，將給以后水庫大壩安全埋下隱患，因而容易造成水庫垮壩失事。
7.施工質量低劣
施工質量的優劣直接影響水庫壩體材料物理力學性質，從而關系到庫壩安全與否的問題。施工工藝不規范、施工用材不合理和施工作業不嚴格等方面的原因會使壩體質量惡化，引起壩體局部破壞，直接影響壩體穩定，威脅庫壩安全運行，甚至引起水庫垮壩失事。
8.運行管理不善
從國內外庫壩歷史看，中小型水庫一般防洪標準普遍比大型水庫低，其大壩勘測、設計、施工遺留問題較多，再加上思想麻痹，運行管理不善，防汛搶險工作差，垮壩風險難以完全避免。
（二）環境風險后果分析
本樞紐穩定條件好，大壩為3 級建筑，設計中已考慮了抗震、防洪等方面因素，根據潰壩風險事故概率分析結果，水庫潰壩的可能性甚微，僅在戰爭等極端情況下可能引起潰壩。雖然潰壩環境風險很小，但是一旦發生潰壩事件，將會對下游人民生命財產安全、下游工農業正常生產和生態系統等帶來影響。
1.造成下游村莊財產損失
潰壩洪水將對下游的鄉鎮產生影響。受潰壩洪水影響較大的地區主要是庫區下游A 村、B 村、C 村等壩下游各敏感點。壩下游敏感點情況見下表。因為張溝水庫屬于引水性工程，上游沒有較大的洪水來源，本身庫容也不大，所以潰壩時的洪水主要是庫內蓄水。雖然這些村莊距離水庫壩址比較近，但是由于潰壩洪水流量不大，因此，潰壩對下游村莊造成的影響是可以接受的。
壩下游各敏感點情況一覽表
2.對下游生態系統的影響
潰壩洪水具有峰高量大、歷時較短、破壞性極大的特點。其對自然生態系統的影響，最主要的是河流下游和河流河道生態問題和水土流失問題。潰壩洪水所經地段在水土流失重點防治區，土壤表層被沖蝕，使得土壤肥力指標降低，使得大量耕地得到破壞。
四、環境風險管理對策
為了確保該項目水庫大壩安全，降低環境風險，根據環境風險原因分析結果，參照國內外庫壩安全工作研究成果，針對可能引起庫壩破壞和潰決的主要原因，提出如下防范措施和應急預案。
（一）環境風險防范措施
1.認真貫徹執行《水庫大壩安全管理條例》（國務院[1991]第77 號令）。該條例對壩高15m以上或庫容100 萬m3 以上的水庫大壩建設、管理和險庫處理都作了明確規定和嚴格要求。
2.嚴格按照水電項目管理程序辦事。為防止發生水庫大壩破壞和潰決，應依次做好勘測、設計、施工、驗收、運行、鑒定、加固工作。
3.嚴格按照規范精心設計。全面考慮整體工程布置，妥善處理樞紐工程與非樞紐工程的關系，合理規劃布局，認真勘測設計，優化工程設計和施工方案。
4.加強工程施工質量管理。工程建設施工必須做到施工工藝規范、施工用材合理和施工作業嚴格，并加強工程施工監理，保證工程質量，杜絕“豆腐渣”工程。
5.加強水庫運行技術管理。為確保水庫安全運行，運行期必須建立健全水庫運行調度和安全操作技術體系，合理編制調度運用計劃；遵守水庫安全操作規定，加強庫岸壩體防護加固和閘門吊車維修養護；重視大壩安全監測、鑒定工作，加設大壩安全觀測設施，經常檢查和定期觀測大壩安全情況，杜絕水庫帶病冒險運行。
6.做好防洪準備。合理編制水庫防洪預案，制定應急度汛計劃，做到洪水來前有準備，洪水來時有對策，保證及時宣泄洪水。對洪水數據進行復核，做到及時發現問題及時采取措施，對超標的特大暴雨洪水，應事先作好非常泄洪措施的準備，并應事先通知下游作好防汛搶險準備。
（二）環境風險應急預案
1.確定應急組織機構和人員。水庫工程建設完成后隸屬于某管理局管理，因此某管理局應專門成立水庫環境應急機構，對機構成員定職定崗，并建立值班制度；安排專門人員對風險源進行常規巡視、管理和監測；環境應急機構的專職人員進行專業培訓，并且進行有規劃的環境應急演練。
2.建立應急通訊聯絡方式。在環境應急機構設置固定電話和無線通訊系統（利用本工程施工區的通訊系統），并且完善與縣環保、林業、消防、疾控中心、醫療機構等的電話專線，一旦發生風險事故，環境應急機構負責人（或值班人員）應立即向環境管理機構及行政主管部門匯報。
3.制定應急環境監測方案。針對本工程可能產生的環境風險事故，提出地表水、生產廢水、環境空氣質量及施工人員發病率的監測方案；一旦發現環境風險事故，立即啟動應急環境監測方案，并請相關行政主管部門指導或具有相應資質單位協助。
只有采取相應的防范措施和應急預案，才能降低事故出現的幾率和減少事故造成的損失，降低水庫對環境可能造成的不利影響。
參考文獻
[ 1]HJ/ T169- 2004，建設項目環境風險評價技術導則[ S] .
[ 2] 環境保護部環境工程評估中心. 環境影響評價技術導則與標準[M] . 北京：中國環境出版社，2010. 193- 197.
作者簡介：王鍇（1976-），男，工程師，碩士，主要從事水資源保護、環境保護工作。
