水利工程与一般土木工程最大的区别是其建立在江河湖海等水域附近，与洪水等水荷载和地下水渗透等关系较大，其次是大坝多建在山区，复杂地质地貌和自然环境复杂，面临不确定性因素数量大和范围广。我国已经建设各类水库8万多座、水电装机2.3亿千瓦，堤防近十万公里，工程数量和规模均居世界第一。已建水库大坝大多数是20世纪50-70年代建设的，当时由于可利用的水文资料系列短，勘测、设计时间短，不少工程是“三边工程”（边勘探、边设计，边施工），许多坝的设计水平和施工质量不高，所以，在我国大坝中有30%-40%存在安全隐患或者是病险水库。已经建成的三峡水利枢纽和正在建设的南水北调工程，都是巨型水利工程，由于其工程规模和投资巨大，工程的建设和运行关系到流域、区域甚至国家的经济社会发展和环境保护，减少大型水利工程在规划、设计、施工、运行和管理中的风险一直是工程师、项目业主、水行政管理部门和各级政府都十分关心的问题。随着气候变化、自然灾害、人为失误或者人为破坏（如恐怖活动）等因素的影响，国家和社会公众对于大型水利工程的安全要求和风险控制更加关注，分析水利工程，特别是大型水利工程的风险因素，确定可能存在的风险类型和级别，提出包括工程保险在内的风险转移和减缓措施，进行科学的风险决策十分必要。 

1 大型水利工程的风险识别

       大型水利工程风险类型有几种分类方法：第一种是根据风险性质来定，可以分为三类，一是工程安全风险，二是生态环境风险，三是社会管理风险；第二种是根据工程数量及相互关系来定，可以分为单个工程与工程系统风险两类；从风险因素显现和认知程度来定，可分为可识别风险和隐性风险。

1.1 工程安全风险

       工程安全风险主要来荷载、地基及建筑物抗力、设计方法、施工质量和工程投资等几方面。从世界上已经发生的溃坝案例来看，大坝安全的主要风险来源是：一是水文的随机性，特别是洪水风险，如“758”暴雨引起的河南省驻马店地区板桥和石漫滩两座大型水库，两座中型水库和58座小型水库在短短数小时内相继垮坝溃决，多达57亿m³的洪水使驻马店地区的10个县(镇)尽成泽国，加上许昌、周口、南阳等地受灾人数超过1100 万，死亡人数2.6万，京广铁路中断行车达18天之久，经济损失近百亿元，这一系列水库溃决事故主要原因是驻马店地区普降特大暴雨，6小时降雨达860mm，为该地区历史最大，远超过这些水库的设计洪水标准。二是地质条件的不确定性。高坝一般建在山区峡谷之中，地质构造的不确定性常常是大坝的隐患。法国60m 高的马尔帕塞(Malpasset)薄拱坝，于1959年建成，蓄水5年后，由于左坝头沿片麻岩中的绢云母页岩发生滑动，坝肩岩体滑动导致坝体破裂而溃决，它是世界拱坝建筑史上第一次重大破坏事件。另一起发生在意大利的瓦依昂(Vajont)水库，这个当年世界上最高(267m)的双曲薄拱坝，于1963年10月9日晚(蓄水3年后)，大坝附近2亿多m³的山体迅速下滑、填满水库，掀起的库水高出坝顶125m，大约2500万m³的库水宣泄而下，摧毁了下游3km处的隆加罗市(Longarone)及其下游数个村镇，造成2000余人丧生，库岸边坡滑动的主要原因是：1）水库边坡长时间受到库水浸泡造成抗剪强度降低；2）施工初期对工程地质情况没有了解清楚；3）缺少水库边坡位移监测系统，没能及时发出预警。三是地下水的渗透问题。美国Teton水库位于爱达荷州佛立蒙郡Teton河谷上，1975年建成，水库总库容约3.6亿m³，坝型为碾压式粘土心墙坝，最大坝高125.58 m。该坝于1976年6月5日发生了溃决，主要原因是首次蓄水时坝右侧底部发生管涌导致坝体溃决，使库内3.03亿m³水体突然下泄，淹没坝下游780km²，洪水摧毁爱达荷州的雷克斯堡和休格两座城镇，死亡l4人，25000人无家可归，损毁铁路5lkm，直接经济损失l0亿美元。四是大坝设计和施工质量问题。1993年我国青海省沟后水库溃坝，造成288人死亡。该坝为面板堆石坝，坝高71m，库容330万m³，失事主要原因是面板系统及坝顶趾板缝结构与施工质量问题，存在漏水，坝体结构没有设置关键性的排水层，致使相对弱透水性的砂砾石坝体饱和，坝体上部首先失去静力稳定而造成大坝溃决。

1.2 生态环境风险

       水利工程，特别是大型水利工程对于生态环境的影响一直是社会各界关注的问题，由于影响程度需要较长时间才会缓慢显现，所以是水利工程未来必须面对对于生态环境的长期影响问题。对于水库或者水电站工程，水库泥沙淤积、下游河道冲刷、河流地貌改变、河流水文和水动力过程变化、江湖关系变化等都将引起生态环境的变化。库区急流水生生物向静水生物演替，生物洄游通道阻隔、水库诱发地震，水位变幅过大可能引起的库岸滑坡等问题也不容忽视。对于跨流域调水工程，调出地区面临水资源和生态流量减少，而调入地区面临水资源量增加，地下水位上升可能引起土壤盐碱化等问题。

1.3 社会管理风险

      水利工程的社会风险主要来自土地淹没、移民搬迁和安置。大型水利工程一般占用和淹没土地较多，移民数量大，移民安置和致富难度大，如果补偿安置不当或者补偿标准经常变化都会引起社会矛盾，甚至影响工程的上马、建设和运行。目前，大型水利工程建设移民补偿和安置费用已经达到，甚至超过工程建设的费用，水利工程经济和社会管理风险越来越大。

1.4 水利工程系统风险

      随着梯级水库的建设，水库群在空间分布上沿河流水系呈现出串联或者并联分布，上游大型水库一旦溃决，一般都会引起下游水库的损坏，甚至破坏。对于发生在一个地方的超强暴雨或者地震，可能引起区域范围内相互联系的水库群连续出现破坏，造成水利工程系统破坏。“758”暴雨及洪水就造成几十座水库连续溃决的重要原因。堤防、引调水工程都是串联系统工程，一个断面（或者一个单元）破坏，整个系统就会失效，所以，需要考虑水利工程的系统风险，分析水利工程群之间的风险的传递、扩散路径和方式。

1.5 隐性风险

      水利工程大多数风险因素是已知的，但也有因素是隐性的，甚至是不可预见的。隐性风险主要来源水文、库容、水头、地震和人为破坏等。世界上最长的水文观测资料不超过300年，我国最早的水文实测资料不超过150年，实际上大多数水库建设时实测水文资料一般很不超过60年，而大型水利工程设计洪水一般超过百年，甚至超过千年，如三峡水库洪水按千年一遇设计，万年一遇洪水再加10%校核，设计采用的水文资料多是根据历史文字记录或者现场考古推测得到，具有较大的不确定性。板桥水库溃坝就是由于“758”洪水远超设计标准而造成的。历史地震发生强度和破坏范围，如果没有文字记录，现场历史痕迹很难保存，使地震规模的预测不确定性更大。暴雨洪水、地震、泥石流和滑坡引起的次生灾害的识别和应对难度大，需要特别重视。 

2.水利工程的风险评估和管理

       在美国等发达国家，大坝等水利工程大规模建在20世纪70年代以后基本完成，随后就将重点放在大坝的风险管理上来，通过定期的安全和环境评价，给水库和水电站重新发放运营执照，从法律、技术标准等方面基本建立了大坝风险管理的制度体系。我国水利界由于文化上和习惯上等综合因素，不喜欢使用“风险”一词，仍然喜好安全度或者可靠度等正面名称，对于考虑不确定性的风险分析和风险管理认识不到位，甚至存在误区，一些技术人员和领导怕提“风险”两字，一是怕影响工程上马，二是对风险认识不足，三是社会公众缺乏风险教育，公众和社会承受风险的程度不高，一旦出现事故，不是出现恐慌，就是严重依赖政府承担抢险救灾和补偿的全部责任，而不习惯通过保险等社会分担风险的渠道，所以，至今水利行业的工程结构可靠度设计技术标准体系尚未建立，大坝等水利工程风险评估和管理制度还没有建立。往往出现问题后，再采取应急管理，处在比较被动的状况。

      虽然近20年来，没有出现大中型水库溃坝事件，这主要得益于近年来，国家对于病险水库进行了大规模的除险加固，水利工程维修和管理投入很大，消除或者减轻了水利工程的安全风险。我国水库数量大，地区分布广；堤防线路长，堤防基本多是历史上逐渐建成，质量参差不齐；在建和规划建设的跨流域调水工程多，水利工程的安全管理仍然面临许多难题，最主要是工程风险定级、定期的安全评估和运行执照的复核等制度不健全，有效的安全监测体系和维修计划不完善，建立科学，能适应未来环境多变情况下的风险管理制度还有很长的路要走。     

3.三峡水利工程的风险管理

       三峡工程是我国仍至世界最大的水利枢纽工程，工程的规划、设计、建设应该说是世界上最高水平的，大坝、水电站、船闸等建筑物设计标准高，工程安全是可以得到保障的，但不能说整个枢纽运行和管理就没有风险。三峡工程2003年开始蓄水发电，前期是低水位运行，2008年主体工程完工，开始向设计水位蓄水，到2010年才达到正常蓄水位175m，目前大坝尚没有经历上游大洪水的考验，大坝结构、地基、机电设备、库岸边坡等也都处在“磨合期”，水库运行调度还在不断优化过程中，未来仍然面临一些风险，主要有以下几方面：

一是水库库岸稳定问题。尽管蓄水前对于已经查明的滑坡和不稳定岩体进行了大规模的除险加固和移民搬迁，但库区潜在不稳定岩体或者滑坡体仍然存在，也可能由于库区水位变幅大引起新的滑坡；二是移民安置和致富问题，大量移民居住在库区，他们虽然有了新家，但库区是否有工作机会，任何保持他们经济发展和致富仍然有许多问题需要解决；三是库区水环境保护问题。库区一些支流、库湾发生水华，如何保证一库清水压力较大；四是水库调度与中下游地区对三峡水库要求过高。三峡建成后，中下游在防洪、抗旱、补水供水等方面提出了新要求，一些要求已经超过三峡的设计目标，甚至使三峡调度面临新的难题和风险，如防洪调度，三峡防洪设计防护重点在荆江，而且主要是防御大洪水和特大洪水，而现在老百姓希望三峡水库大中小洪水都要防，而且不仅防荆江，也防城陵矶等其他下游河段，中下游地区甚至希望堤防洪水位不上警戒水位，当然希望基本不使用分蓄洪区，这样就将长江中下游防洪压力寄托在三峡水库，洪水风险主要由三峡水库分担，显著增加了水库的风险。四是中下游河道冲刷和江湖关系变化带来的生态环境影响。

        目前开始实施的后三峡规划，国家将重新投入1000多亿资金，主要也是解决上述问题。这也说明目前水利工程的风险管理的现状是过分依靠国家单方面的投入，而三峡总公司、社会和民间基本不承担多少风险。虽然我们相信，后三峡规划实施以后，可以有效地控制上述风险，但三峡工程的风险管理和风险控制工作仍然不能松懈。 

4.水利工程的保险及风险管理

       水利工程的风险管理包括对于大坝、厂房、泄洪设施、船闸、库岸、下游护坦、河岸护坡等进行建筑物的监测和观测、结构使用风险评估、结构及设备维修计划和维修保险等。工程保险是风险管理的主要内容，目前水利工程保险工作处在起步阶段，一般是由建设企业为了保障员工安全和企业利益，为建筑工人购买个人意外损害保险，对于大型机电设备运输、安装也会购买保险，但很少为工程施工、运行和维护购买保险。

        从工程风险的时间分布来看，施工期和运行初期是事故高发期，在已有的世界部分国家900多座已溃水库数据资料中，有13％的溃决发生在这个时期。从我国大坝溃决的原因看，50%原因是由于漫坝和泄洪能力不足，主要是水文系列短或者极端水文事件发生，再有34%是由于坝体施工质量问题。从溃坝类型看溃决发生在堆（土）石坝或者地基中最多，所以，土石坝和基础工程保险费率应该高些。在运行期，机电设备、防渗材料和其他设施老化是最常的故障，需要制定维修计划。

       水利工程安全除了依靠国家和政府投入外，未来应该逐步建立与市场和社会投入相结合的制度，洪水保险、分蓄区使用保险、河道整治和生态修复保险都需要推进，水利工程未来保险市场巨大。 

5. 结论

       水利工程，特别是大型水利工程都是复杂的巨系统，尤其随着气候变化和人类活动影响，面临水文（洪水）、地质活动（地震、滑坡、泥石流）和运行管理失误等不确定性，在建和已建工程都面临失效或者破坏的风险，虽然已建大中型水利工程安全度都较大，出现大坝溃决灾难性事故极为罕见，但影响工程正常运行的事故仍然频繁。未来水利工程都将面临长期生态环境损害风险，水利工程领域需要，也应该建立风险管理制度，通过不断更新和完善安全监测系统，定期的安全评估和风险排查，制定有针对性的维修和加固计划，就可以有效控制风险。对于沿河建立的梯级水库群，需要进行系统风险评估，针对薄弱工程或者部位进行风险控制和转移，使工程系统风险均衡。对于水利工程管理者和社会公众也要进行风险教育、培训和科学知识的普及，这样可以提高社会对于可能发生风险的认识和可承受能力。