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2018年寮國潰壩事故

2018年寮國潰壩事故是指2018年7月23日當地時間20時左右寮國南部的阿速坡省的桑片-桑南內（Xe Pian-Xe Namnoy）水電站工程的壩高16m的D副壩發生潰壩。[3]

2018年寮國潰壩事件
日期2018年7月23日 (2018-07-23)
時間約 8:00 p.m. ICT
地點寮國阿速坡省與占巴塞省
座標15°0′29″N 106°33′49″E / 15.00806°N 106.56361°E / 15.00806; 106.56361
類型潰壩
死亡40
失蹤98–1100[1][2]

工程概況

桑片-桑南內水電站位於寮國東南部占巴塞省巴松縣（英語：Paksong District）的波羅芬高原，距離寮國首都萬象東南約550km。該工程由Xe-Namnoy、Xe-Pian和Houay Makchanh三座大壩、五座副壩、輸水系統以及發電廠房組成。[4]

  • 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1689.0m，壩頂高程814.5m，通過引水渠將水引至桑片水庫。
  • 桑片水庫控制流域面積217km2，大壩為混凝土重力壩與黏土心牆堆石壩的組合壩，最大壩高47m，壩軸線長1250.0m，壩頂高程799.5m，正常蓄水位791.9m，水庫總庫容2872萬m3；
  • 桑片水庫通過7.96km的引水渠與桑南內水庫相連。
  • 桑南內水庫，控制流域面積522km2，大壩為黏土心牆堆石壩，最大壩高75.5m，壩軸線長1430m，壩頂高程792.5m，正常蓄水位786.5m，水庫總庫容為10.43億m3。
  • 發電引水隧洞，將水從桑南內水庫引至發電廠房。首先通過低壓水平引水洞，直徑4.4~5.0m，長13,600m；然後進入垂直引水洞，直徑4.4m，高475m；再進入高壓水平引水洞，直徑3.6~4.4m，長1,590m；最後進入壓力水管，直徑3.6m，長810m
  • 發電廠房，總裝機容量410MW。尾水渠長6.33km，注入公河（Xe Kong）。通過230KV輸電線長110km，再升壓為500KV長60km送入泰國。
  • 由於地勢上的高低不平，除了桑南內河的主壩，桑南內水庫在西側的部分山谷處還需要建造另外五座高度較矮的副壩（saddle dam），以保持水庫中的水不會從地勢較低的地方流出。分別成為A、B、C、D、E副壩。這些副壩的最大高度為17m。D副壩是黏土壩，接近巴松縣（英語：Paksong District）。

該工程由桑片-桑南內電力公司(Xe-Pian Xe-Namnoy Power Company，PNPC)投資，2013年2月開始建設，計劃2019年投產發電。PNPC公司是2012年3月由韓國SK建設株式會社（SKEC，持股26%）、泰國Ratchaburi發電控股公司（RATCH，持股25%）、韓國西部発電（KOWEPO，持股25%）、寮國國有控股企業（LHSE，持股24%）於2012年3月組成的合資企業[5] 。該項目投資約10.2億美元，PNPC公司與寮國政府簽署了BOT模式特許經營協議，電站投入商業運營後特許經營27年，370MW的電力將出售給泰國電力公司（英語：Electricity Generating Authority of Thailand）（EGAT），40MW的電力將出售給寮國電力公司（英語：Électricité du Laos）（EDL）。

寮國政府秉持水電立國政策。[4]截至2017年，寮國有46座運行中水電站，54座規劃水電站。[6]在建10座水電站。[7]三分之二的發電量出口到鄰國。[6]

潰壩經過

 
 
10km
6miles
 
 
被淹沒村莊
 
桑片壩
 
桑南內壩
 
D副壩
 
大壩位置地圖，來源：PNPC's 2011 Environmental Impact報告。[8]

發生潰決事故的是位於桑南內水庫西南側的D副壩（Saddle Dam D），為土壩，壩高16m，壩軸線長770m，壩頂寬8m。2018年7月20-21日熱帶風暴「山神」過境導致強降雨。7月20日，D副壩「中部出現11厘米沉陷」。7月22日錄得了438mm的超大降雨量。7月22日中午，D號副壩已經出現了裂縫。22日17：00，承包商才開始對壩體的損害情況進行巡查與拍照。此時水位約為壩頂以下5m左右，為主汛期滿庫狀態迎水面的大壩壩體裂縫已經發展為錯台。另一側的下游坡面也出現了明顯的錯台，壩頂的裂縫在不斷加深。[3]7月23日04:30降雨已經停止，但壩體開始無可挽回的坍塌，迎水面的壩體出現繞壩頂向內旋轉，下游坡面出現了一定程度的向上抬升，這是非常明顯的壩體圓弧滑動的特徵。[9]7月23日09:00，圓弧滑動繼續發展，壩頂下沉的同時，下游坡面的上抬已經十分明顯。7月23日10:35，壩體被水面坡腳的土路沒有出現明顯的損壞，但土路更外面的樹林出現了傾倒，這意味著圓弧的滑出面可能出現在更遠的樹叢之中。7月23日11:46，壩頂大面積塌陷蓄水，水已從壩體的下游滲出，決堤只是時間問題。7月23日，桑片-桑南內電力公司移民安置部負責人Lee Kang Yeol向占巴塞省和阿速坡省政府發出告急函，指出由於嚴重暴雨導致庫水漫過D副壩的壩頂，情況非常危急，要求緊急疏散桑片河下游居民。[10]23日中午12時，當地政府下令下游村民撤離。[10]7月23日14:36，壩頂更大的決口出現，大部壩頂幾乎已下沉至水面以下。7月23日15:03，壩頂翻越而下的潰口清水，同時下游樹叢間不斷有渾濁的水滲出，意味著大壩滲漏通道已延伸至此，證明了滑裂面的深度大，已經穿越了壩體，在壩基之下發展。7月23日17:24副壩的一部分整體坍塌，庫水噴薄而下，向西沿山谷流5km匯入桑片河。[3]7月24日9:04，D副壩全面決堤，滑裂面已經到達了基岩。由於桑片河道容量有限，洪水漫出河道泛濫。阿速坡省Sanamxay地區多個村莊被淹。[6]

事後調查

在決堤發生後，D號副壩的中間部分被徹底摧毀。事故現場勘察主要集中在左右兩側殘留壩體區域。[6]在紅土碾壓壩體中，發現：[11]

  • 土層混雜有植物根系
  • 不完全是粘性土，部分區域夾有粗顆粒的砂層。（存在很大的不均勻性）
  • 存在一些小孔洞，不斷有水滲出。（令人懷疑地基的滲透性是否過高，這會導致地基土也會不斷被侵蝕）
  • 部分區域的滲水，會持續帶出細顆粒[12]

根據D號副壩的初步設計方案，在壩體中線處的紅土地基布置了5m深的截水槽，並輔以5排的灌漿帷幕延伸至基岩表面。同時為了防止水從壩體背水坡面滲出，在壩體的下游位置還設置了1m厚的排水墊層。然而，到了詳細設計階段，截水槽與灌漿帷幕都被「優化」掉了。理由是根據2014年紅土土樣的滲透試驗結果，認為地基土的滲透性已經足夠低，可以視作天然的防滲層，沒有必要再多此一舉。[13]最終施工時，壩體下游位置的截排水措施又進一步縮減，排水墊層厚度比設計圖減少了50cm。事故調查方對殘餘壩體試坑滲透試驗測出的滲透係數比2014年的結果高出100倍。在某些夾砂層或存在小孔洞的區域，滲透係數可能更高。壩體紅土高滲透性說明：2014年的試驗結果是僅憑單個土樣室內試驗得出的，無法準確地反映現場土層的不均勻性。調查結果顯示，紅土地基滲流引起的內部沖蝕破壞是最關鍵的因素，造成了壩體與壩基的圓弧滑動垮壩，這從取消初步設計方案的心牆截水措施的那一刻就已經註定了。[3]

事故調查總結的教訓是：[14]

  • 岩土工程具有不確定性。在本項目中體現為紅土地基的不均勻性，在乾燥狀態下也許十分堅硬，但遇水後是脆弱的。[15]
  • 在岩土工程設計中，僅依靠少數鑽孔及室內試驗結果，很可能無法保障安全設計。現場的仔細觀察及現場原位測試是必須的。[16]
  • 地質條件是在不斷變化的，務必要將天然狀態與工後的狀態進行比較。在本項目中，大壩蓄水後，地基土將會從天然狀態轉變為飽和狀態，從而導致地基土軟化。
  • 由於壩體材料或施工質量的問題，造成壩體中部（鞍形埡口底部）與岸坡處的不均勻變形，從而形成垂直於壩軸線方向的裂縫，通常，這種裂縫主要分布在壩肩部位。
  • 壩體滲流控制措施存在缺陷，在高水位情況下，壩體內部出現滲透破壞，壩體內細顆粒流失後造成壩頂塌陷。
  • 從防汛運行調度管理的角度，當地5月-10月為雨季，7月為降雨最大月。應制定防洪度汛計劃，根據水、雨情的變化，提前預留防洪庫容，根據雨情、水情預報確報及時開閘洩洪。
  • 大壩安全管理中，大壩的設計和運行管理要充分考慮當地極端氣象條件的應對措施，建立行之有效的預警與應急處置系統。[17]

大壩重建

2019年6月19日重建，2019年10月22日完成土方施工。

注釋

參考文獻

  1. ^ Business Standard 2018.
  2. ^ Al Jazeera 2018.
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Ellis-Petersen 2018.
  4. ^ 4.0 4.1 KLFM 2018.
  5. ^ PNPC 2018b.
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 BBC News 2018.
  7. ^ McGuinness 2018.
  8. ^ Environmental Impact 2011.
  9. ^ Irish Times 2018.
  10. ^ 10.0 10.1 Laotian Times 2 2018.
  11. ^ Jianhua, Shan & Huaxia 2018.
  12. ^ Gong 2018.
  13. ^ Korea Joongang Daily 2018a.
  14. ^ Korea Herald 2018.
  15. ^ Idsala 2018b.
  16. ^ Rocamora 2018.
  17. ^ ZX 2018.

來源

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