從四川關(guān)州水電站透水事故談其運(yùn)營(yíng)期風(fēng)險(xiǎn)與保險(xiǎn)
(一)事故經(jīng)過
記者從四川甘孜州政府新聞辦獲悉:1月12日13時(shí)40分左右,四川甘孜州丹巴縣章谷鎮(zhèn)小金川河關(guān)州水電站廠房三號(hào)機(jī)組因堵頭閥門爆裂,出現(xiàn)透水事故,事故造成9人死亡。
關(guān)州水電站由四川小金河水電開發(fā)有限責(zé)任公司開發(fā),廠房位于小金川河下游,距丹巴縣城1.5公里,電站水庫(kù)正常蓄水位2124米,相應(yīng)庫(kù)容275萬(wàn)立方米,設(shè)計(jì)裝機(jī)24萬(wàn)千瓦。
(二)關(guān)州水電站基本情況
關(guān)州水電站位于四川省甘孜州丹巴縣大渡河一級(jí)支流—小金河干流上,是該河段梯級(jí)開發(fā)的最下游一個(gè)梯級(jí)水電站。
電站裝機(jī)3臺(tái),總裝機(jī)容量是240兆瓦,一年能發(fā)電量116400萬(wàn)度。全部機(jī)組已經(jīng)于2015年5月并網(wǎng)發(fā)電。電站采用一管三機(jī)的進(jìn)水布置方式。
項(xiàng)目業(yè)主為四川小金河水電開發(fā)有限責(zé)任公司,由葛洲壩集團(tuán)承擔(dān)調(diào)壓井、壓力管道、廠房土建和金結(jié)安裝工程。工程開發(fā)的主要任務(wù)是發(fā)電,也兼顧下游的生態(tài)用水需求。
(一) 可能原因
參照有限的報(bào)道信息,關(guān)州水電站運(yùn)行7年,發(fā)生嚴(yán)重的透水事故,造成人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。事故的原因推測(cè)有幾種可能:一是現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)時(shí)操作不當(dāng),二是帶病運(yùn)行缺少日常維護(hù)和檢修,三是堵頭閥門質(zhì)量等。當(dāng)然,真正的原因還是需要等到事故調(diào)查報(bào)告出來(lái)以后才清晰。
(二)為什么后果這么嚴(yán)重
水電站發(fā)生透水事故比較罕見,因?yàn)橐话闼娬颈揪褪菙r水發(fā)電,為何此次一個(gè)閥門壞了就會(huì)造成如此嚴(yán)重的后果呢?
首先,從水量角度來(lái)說,打個(gè)比喻:作為抽水上樓的高層來(lái)說,如果是家中堵頭爆裂肯定會(huì)造成“水漫金山”的后果,水電站的水是通過引水管道引自于大江大河,當(dāng)然也會(huì)產(chǎn)生這種效果。
其次,從水系角度來(lái)說,關(guān)州水電站位于丹巴縣三岔河附近,它是大渡河干流梯級(jí)開發(fā)的一部分,位于大渡河的一級(jí)支流上。它占地大約880萬(wàn)平方米,設(shè)計(jì)總裝機(jī)容量為240萬(wàn)千瓦,工程總庫(kù)容為330萬(wàn)立方米。可見它就是一個(gè)大工程,因此正常的攔水量就非常大,而一旦潰防,后果也就十分嚴(yán)重。
再者,從水電站本身的設(shè)計(jì)來(lái)說,關(guān)州水電站屬于低閘壩高水頭引水式電站,擁有更加高級(jí)的“日調(diào)節(jié)”性能。在設(shè)計(jì)的時(shí)候按照“無(wú)人值班”(少人值守)為原則,采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),以及一系列的自動(dòng)化系統(tǒng)。人少,又都是機(jī)器設(shè)備運(yùn)行,所以當(dāng)意外發(fā)生的時(shí)候,求救不一定及時(shí),應(yīng)急處置能力等都受到較大限制。
下面幾張圖解釋一下低閘壩高水頭引水式電站。
這座水電站不同于大家熟知的一般水庫(kù)大壩那種電站,發(fā)電機(jī)組就藏在大壩的壩體內(nèi)。關(guān)州水電站從宏觀上看,大壩和發(fā)電機(jī)組是分離的。
大壩在小金河干流上游,此處地勢(shì)較高,所以大壩并不高,稍微攔蓄一下,就能把水位憋很高,低壩的名字就是這么得來(lái)的。正常的攔蓄水位是2124米。
從水庫(kù)到廠房,中間有引水隧洞,后接壓力管道,再?gòu)膲毫艿澜尤霃S房?jī)?nèi)的水輪機(jī)組上。
在這么大流量和水壓雙重疊加的情況下,危險(xiǎn)也就不言而喻了。
(一)運(yùn)營(yíng)期風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別
根據(jù) “水利部辦公廳關(guān)于印發(fā)水利水電工程(水電站、泵站)運(yùn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則(試行)的通知 辦監(jiān)督函〔2020〕1114號(hào)”,《水電站工程運(yùn)行重大危險(xiǎn)源清單》。具體如下:
1、 重大危險(xiǎn)源
筆者認(rèn)為,此危險(xiǎn)源羅列還是比較全面和權(quán)威的,當(dāng)然里面既包括了財(cái)產(chǎn)損失,也包含了人身?yè)p害。為了更好理解這個(gè)表格,轉(zhuǎn)化成下面保險(xiǎn)的語(yǔ)言。
(1)上表中的1-5更多是保險(xiǎn)保障的對(duì)象。主要是主體結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)等
擋水建筑物:擋水堰(壩)--這類在運(yùn)營(yíng)期一般很少出現(xiàn)事故,因?yàn)楸旧頁(yè)跛ㄖ镌谠O(shè)計(jì)的時(shí)候,就考慮到了各種自然災(zāi)害,如地震,洪水,暴雨等。當(dāng)然,國(guó)外也曾經(jīng)出現(xiàn)過土石壩潰壩的事故,主要是土石壩時(shí)間久了,較多的問題是內(nèi)部的防滲墻會(huì)出現(xiàn)一些問題,如果不經(jīng)過處理,也可能導(dǎo)致潰壩。但是在國(guó)內(nèi),我們國(guó)家的筑壩水平已經(jīng)是全球領(lǐng)先了,發(fā)生頻率應(yīng)該是非常低的,但是一旦發(fā)生,就會(huì)造成特別嚴(yán)重的后果。
引(輸)水建筑物:調(diào)壓設(shè)施、壓力管道、鎮(zhèn)支墩—這類運(yùn)營(yíng)期一般出事的概率也不大,但是如果因?yàn)椴涣嫉刭|(zhì),變形、滲漏異常導(dǎo)致壓力管道等損失,損失的嚴(yán)重性也會(huì)比較高。
金屬結(jié)構(gòu)類和設(shè)施設(shè)備類、特種設(shè)備、起重設(shè)備—風(fēng)險(xiǎn)較小,更多是意外事故,設(shè)施設(shè)備類中的起重設(shè)備主要風(fēng)險(xiǎn)有吊裝,傾覆等風(fēng)險(xiǎn)。
(2)作業(yè)活動(dòng)類(6-9):包括高處作業(yè)、有限空間作業(yè)、水下觀測(cè)與檢查作業(yè)、帶電作業(yè)均與人身險(xiǎn)更為相關(guān)。
(3)對(duì)于管理類與環(huán)境類(10-12):
更多像財(cái)產(chǎn)險(xiǎn)中的保障范圍:意外事故和自然災(zāi)害
意外事故:因?yàn)楣芾聿簧?,如運(yùn)行管理、操作、交接班、巡回檢查、設(shè)備定期試驗(yàn)等做的不到位引起。
自然災(zāi)害:如洪水、滑坡、泥石流等,因?yàn)樗そㄖ锏奶攸c(diǎn),一般建在山里面,這樣才能攔住水,所以要特別關(guān)注的是水電站所在流域的水文地質(zhì)情況。
(二)運(yùn)營(yíng)期保險(xiǎn)
水電站的運(yùn)營(yíng)期保險(xiǎn)費(fèi)率相對(duì)比較低,而其工程險(xiǎn)的費(fèi)率相對(duì)更高一些。主要有兩個(gè)原因:一是運(yùn)營(yíng)期因?yàn)橐呀?jīng)建設(shè)完成,抵抗自然災(zāi)害,比如洪水、臺(tái)風(fēng)的能力也要強(qiáng)很多;而在工程建設(shè)期間,諸如圍堰等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般低于主要水利工程,可能在5年一遇或者10年一遇(具體根據(jù)規(guī)范中工程等級(jí)來(lái)確定),更容易遭受洪水或者暴雨的侵襲。
二是工程險(xiǎn)一般工期較長(zhǎng),短則3-5年,長(zhǎng)則5-7年,甚至更長(zhǎng),工期的費(fèi)率比每年費(fèi)率要更高一些。一般水電站財(cái)產(chǎn)險(xiǎn)費(fèi)率可能在0.03-0.04%,有一些大的水電站財(cái)產(chǎn)險(xiǎn)費(fèi)率甚至?xí)椭?.02%,但是工程險(xiǎn)費(fèi)率根據(jù)保額大小、地質(zhì)情況,施工難度不同(是否有引水隧道施工),是否在臺(tái)風(fēng)區(qū)等,費(fèi)率差別會(huì)比較大,較低在0.1%-0.2%,一般在0.3%左右。
水電站財(cái)產(chǎn)一切險(xiǎn)和機(jī)器損壞險(xiǎn)的市場(chǎng)費(fèi)率也低于火電站?;痣娬靖鄵p失是因?yàn)榛馂?zāi),爆炸,高溫高壓,高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械引起,而水電站的主要災(zāi)害是自然災(zāi)害。根據(jù)市場(chǎng)上損失數(shù)據(jù)來(lái)看,運(yùn)營(yíng)期的火電站事故率要遠(yuǎn)高于水電站。尤其是火電站的機(jī)器損壞險(xiǎn),損失屢有發(fā)生。