奥洛威尔大坝溢洪道事故独立调查小组公布最终报告

事件回顾

奥洛威尔大坝溢洪道事故是由于加利福尼亚水资源部(DWR)长期的系统性失效导致的,监管、行业惯例、溢洪道设计和建设的薄弱环节、较差的基岩质量和恶化的溢洪道泄槽情况都是失事的原因。这一事故不能仅仅归咎于某一个人、团体或组织。

在2017年2月7日溢洪道启用运行期间,在一段较陡峭位置,水流冲刷经过溢洪道泄槽底板的裂缝和接缝,导致底板下的浮托力超过底板的自重和结构强度。上浮的部分底板暴露了该位置下方的劣质基岩,造成预料之外的严重侵蚀,并导致更多的底板剥落以及更大范围的侵蚀。

在溢洪道损坏后,当水库水位不断上升,是否继续使用溢洪道需要进行艰难的风险权衡。在没有充分了解相应不确定性和其后果的情况下做出的决定,使水库水位在历史上首次超过非常溢洪道堰顶高程,致使溢流堰下游迅速遭到严重侵蚀,最终导致下达疏散命令。

图1、奥罗维尔大坝鸟瞰图(2017年2月事故发生前)

图2、闸门关闭后溢洪道泄槽发现破坏(2月7日)

图3、溢洪道的最终破坏情况

图4、奥罗维尔大坝非常溢洪道开始泄洪(2017年2月11日)

图5、事故发生之后的奥罗维尔大坝非常溢洪道

报告摘要

近日,奥洛威尔大坝溢洪道事故独立调查小组公布最终报告,报告指出,没有单一的根源或某些简单的事件最终导致疏散命令的下达。相反,事故是从项目设计开始到事故发生,由物理因素、人员、组织和行业因素的复杂相互作用造成的。

1、物理因素分为两大类:

溢洪道设计和竣工情况的固有缺陷,以及随后的泄槽底板恶化;

某些位置的溢洪道基础条件差。

图6、溢洪道受损区域(底板混凝土厚度薄厚不均)

图7、泄槽底板下的锚筋(底板底面平滑,底板仅放置在基岩上,未与基岩紧密结合)


2、人员、组织和行业因素:

在反复检查中,泄流量和开裂成为“正常化”(自上世纪60年代后期底板出现开裂和高泄流量后,70年代初开始反复检查)。

未接受土木/地质工程师的意见,决定使用非常溢洪道(2017年2月)。

 

3、针对加利福尼亚水资源部(DWR)

报告特别提到:

虽然DWR的大坝安全文化和计划审慎快速且方向正确,但在事故发生时仍相对不成熟,过于依赖监管机构和监管程序;

像许多其他大坝业主一样,DWR在民用基础设施的完整性上过于自信甚至自满,并且倾向强调短期运营考虑。再加上成本压力,导致内部关系紧张,对大坝安全不够重视;

DWR是一个有点保守的组织,阻碍了行业知识的获取和必要技术专家的培养;

DWR有能力建立与大坝安全所适应的规模、成员和专家,但受制于官僚主义。

 

调查小组认为,预防事故发生的机会其实很多,但整个系统内互相作用的因素最终错失了这些机会。


得到的教训

奥洛威尔溢洪道事故为全球大坝安全提供了一些经验教训:

大坝业主必须制定和维护全面审慎的大坝安全管理计划,这是基于“自上而下”有力的大坝安全文化。应配备一位专门负责大坝安全的高级人员,通过指定的大坝安全专员的直接或间接报告,充分掌握大坝安全问题和优先事项,确保平衡组织的优先事项;

更频繁的物理检查并不足以识别风险,确保安全;

有必要对原始设计、施工以及后续表现进行定期的综合评估。这些审查应以完整的档案为基础,而且需要比一般定期审查更深入,例如目前联邦能源管理委员会(FERC)强制的五年审查;

与大坝相关的附属结构,例如溢洪道、泄水建筑物、发电厂等,必须由合格的人员跟踪关注。这种关注应与设施对公众、环境和大坝业主的风险相一致,包括或许不会造成水库决口但仍然非常重要的事件;

必须认识并解决当前潜在失效模式分析(PFMA)处理过程过于复杂的缺点。将其优缺点与全球其他行业和其他州使用的风险评估相比较,在大坝安全实践中严格审查是合理的。“最佳实践”必须继续改进,并以现在的新方法适当补充。

遵守监管要求并不足以管理风险和满足大坝业主的法律及道德责任。

奥洛威尔大坝处于美国联邦机构的监管之下,所在的州具有全美领先的大坝安全监管计划,且是由知名的外部顾问进行过反复评估的全美最高大坝,事故发生在这样一座大坝身上,不能不说对所有大坝安全从业人员都敲响了警钟。