從四川關(guān)州水電站透水事故談其運營期風險與保險
(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)州水電站廠房三號機組因堵頭閥門爆裂,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,電站水庫正常蓄水位2124米,相應(yīng)庫容275萬立方米,設(shè)計裝機24萬千瓦。
(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支流—小金河干流上,是該河段梯級開發(fā)的最下游一個梯級水電站。
電站裝機3臺,總裝機容量是240兆瓦,一年能發(fā)電量116400萬度。全部機組已經(jīng)于2015年5月并網(wǎng)發(fā)電。電站采用一管三機的進水布置方式。
項目業(yè)主為四川小金河水電開發(fā)有限責任公司,由葛洲壩集團承擔調(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
參照有限的報道信息,關(guān)州水電站運行7年,發(fā)生嚴重的透水事故,造成人身傷亡和財產(chǎn)損失。事故的原因推測有幾種可能:一是現(xiàn)場維護時操作不當,二是帶病運行缺少日常維護和檢修,三是堵頭閥門質(zhì)量等。當然,真正的原因還是需要等到事故調(diào)查報告出來以后才清晰。
(二)為什么后果這么嚴重
水電站發(fā)生透水事故比較罕見,因為一般水電站本就是攔水發(fā)電,為何此次一個閥門壞了就會造成如此嚴重的后果呢?
首先,從水量角度來說,打個比喻:作為抽水上樓的高層來說,如果是家中堵頭爆裂肯定會造成“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,當然也會產(chǎn)生這種效果。
其次,從水系角度來說,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開發(fā)的一部分,位于大渡河的一級支流上。它占地大約880萬平方米,設(shè)計總裝機容量為240萬千瓦,工程總庫容為330萬立方米。可見它就是一個大工程,因此正常的攔水量就非常大,而一旦潰防,后果也就十分嚴重。
再者,從水電站本身的設(shè)計來說,關(guān)州水電站屬于低閘壩高水頭引水式電站,擁有更加高級的“日調(diào)節(jié)”性能。在設(shè)計的時候按照“無人值班”(少人值守)為原則,采用了先進的計算機監(jiān)控系統(tǒng),以及一系列的自動化系統(tǒng)。人少,又都是機器設(shè)備運行,所以當意外發(fā)生的時候,求救不一定及時,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大壩那種電站,發(fā)電機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)電機組是分離的。
大壩在小金河干流上游,此處地勢較高,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的。正常的攔蓄水位是2124米。
從水庫到廠房,中間有引水隧洞,后接壓力管道,再從壓力管道接入廠房內(nèi)的水輪機組上。
在這么大流量和水壓雙重疊加的情況下,危險也就不言而喻了。
(一)運營期風險識別
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)運行危險源辨識與風險評價導則(試行)的通知 辦監(jiān)督函〔2020〕1114號”,《水電站工程運行重大危險源清單》。具體如下:
1、 重大危險源
筆者認為,此危險源羅列還是比較全面和權(quán)威的,當然里面既包括了財產(chǎn)損失,也包含了人身損害。為了更好理解這個表格,轉(zhuǎn)化成下面保險的語言。
(1)上表中的1-5更多是保險保障的對象。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)--這類在運營期一般很少出現(xiàn)事故,因為本身擋水建筑物在設(shè)計的時候,就考慮到了各種自然災(zāi)害,如地震,洪水,暴雨等。當然,國外也曾經(jīng)出現(xiàn)過土石壩潰壩的事故,主要是土石壩時間久了,較多的問題是內(nèi)部的防滲墻會出現(xiàn)一些問題,如果不經(jīng)過處理,也可能導致潰壩。但是在國內(nèi),我們國家的筑壩水平已經(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,就會造成特別嚴重的后果。
引(輸)水建筑物:調(diào)壓設(shè)施、壓力管道、鎮(zhèn)支墩—這類運營期一般出事的概率也不大,但是如果因為不良地質(zhì),變形、滲漏異常導致壓力管道等損失,損失的嚴重性也會比較高。
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—風險較小,更多是意外事故,設(shè)施設(shè)備類中的起重設(shè)備主要風險有吊裝,傾覆等風險。
(2)作業(yè)活動類(6-9):包括高處作業(yè)、有限空間作業(yè)、水下觀測與檢查作業(yè)、帶電作業(yè)均與人身險更為相關(guān)。
(3)對于管理類與環(huán)境類(10-12):
更多像財產(chǎn)險中的保障范圍:意外事故和自然災(zāi)害
意外事故:因為管理不善,如運行管理、操作、交接班、巡回檢查、設(shè)備定期試驗等做的不到位引起。
自然災(zāi)害:如洪水、滑坡、泥石流等,因為水工建筑物的特點,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)運營期保險
水電站的運營期保險費率相對比較低,而其工程險的費率相對更高一些。主要有兩個原因:一是運營期因為已經(jīng)建設(shè)完成,抵抗自然災(zāi)害,比如洪水、臺風的能力也要強很多;而在工程建設(shè)期間,諸如圍堰等設(shè)計標準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)范中工程等級來確定),更容易遭受洪水或者暴雨的侵襲。
二是工程險一般工期較長,短則3-5年,長則5-7年,甚至更長,工期的費率比每年費率要更高一些。一般水電站財產(chǎn)險費率可能在0.03-0.04%,有一些大的水電站財產(chǎn)險費率甚至會低至0.02%,但是工程險費率根據(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),是否在臺風區(qū)等,費率差別會比較大,較低在0.1%-0.2%,一般在0.3%左右。
水電站財產(chǎn)一切險和機器損壞險的市場費率也低于火電站?;痣娬靖鄵p失是因為火災(zāi),爆炸,高溫高壓,高速旋轉(zhuǎn)機械引起,而水電站的主要災(zāi)害是自然災(zāi)害。根據(jù)市場上損失數(shù)據(jù)來看,運營期的火電站事故率要遠高于水電站。尤其是火電站的機器損壞險,損失屢有發(fā)生。