水利水电工程对水利工程安全影响的评估与对策
王振宇
承德江河工程设计有限公司 河北省承德市 067000
引言
水利水电工程作为水资源综合利用的关键基础设施,在防洪、发电、灌溉等领域发挥着不言而喻的重要作用。然而,随着工程规模扩大与数量增加,其对水利工程安全的潜在威胁日益凸显。工程建设质量缺陷、运行管理不当以及生态环境改变等因素,可能引发坝体渗漏、边坡失稳、水质恶化等安全问题。据统计,近年来因工程自身及环境影响导致的水利安全事故占比超过 30% ,
重威胁人民生命财产安全与生态环境稳定。因此,开展水利水电工程对水利工程安全影响的评估与对策研究具有重要的现实意义。
一、水利水电工程对水利工程安全的影响因素分析
(一)工程建设因素
水利水电工程建设过程中,设计方案不合理和施工质量不达标是对工程安全造成威胁的首要因素。有一些工程在设计阶段没有充分地考虑地质条件、水文特征等相关因素,这样就导致了坝体结构的稳定性不够;在施工环节当中,混凝土浇筑工艺不规范、基础处理不到位等问题, 很容易形成裂缝、渗漏通道等安全方面的隐患。除此之外,材料质量没有达到标准、施工管理比较松散也会让工程的整体安全性受到削弱。
(二)运行管理因素
水利工程的长期安全和运行管理水平直接相关。目前,有一部分水利工程存在一些问题,像监测设备老化、自动化程度较低等,这些问题的存在导致很难实时了解工程的安全状况。而且,管理人员的专业能力水平较低,安全管理制度也没有很好地执行,这就造成隐患排查不及时,应急响应的效率也很低,就例如在汛期的时候,有部分水库没有严格按照调度方案来执行,这样溃坝的风险就明显加剧。
(三)生态环境因素
水利水电工程改变河流原本的自然形态以及水文方面的节律,会引发一连串生态环境方面的问题,还会间接对水利工程的安全产生影响。大坝进行截流之后,会使得下游河道的流量变少,河岸带的植被出现退化现象,水土流失的情况也会加剧,这样一来就会削弱堤防工程的稳定性;库区进行蓄水会让地下水位上升,这有可能会诱发滑坡、泥石流这类地质灾害,从而对大坝以及周边的设施安全造成威胁。水体的流速变缓、水质变差等问题也会加快工程设施老化和损坏的速度【1】。
二、水利水电工程对水利工程安全影响的评估
(一)评估指标体系构建
结合水利水电工程特点及安全影响因素,构建包含3 个一级指标与 12 个二级指标的评估体系。一级指标包括工程建设影响、运行管理影响、生态环境影响;二级指标涵盖设计合理性、施工质量控制、监测设备效能、河道形态变化等,全面覆盖安全影响的关键维度。
(二)评估方法选择与应用
采用层次分析法(AHP)确定各指标权重,通过专家打分构建判断矩阵,计算得出工程建设、运行管理、生态环境的权重分别为0.35、0.30、0.35。在此基础上,运用模糊综合评价法将定性指标转化为定量结果,以某中型水电站为例进行评估。结果显示,该工程生态环境影响得分较低,主要问题为下游河道断流频率增加;运行管理方面存在监测数据滞后、应急演练不足等问题,需重点改进【2】。
三、保障水利工程安全的对策(一)优化工程设计与建设管理
在设计阶段,我们要加强地质勘察工作以及对水文情况的分析,利用BIM 技术来对多个设计方案进行比较和选择,这样做是为了确保设计方案科学又有合理性。在施工的过程当中,需要严格按照质量验收标准来执行各项工作,要引入物联网技术,对混凝土的温度、灌浆的压力等一些关键的参数进行实时的监控,借助这样的方式来实现对施工质量从开始到结束的全过程管控。还要强化对材料进场时的检测工作,坚决杜绝把不合格的材料用到工程建设当中去。
(二)提升运行管理智能化水平
加大监测设备投入力度,我们需要建立起“空天地”一体化的监测网络,借助卫星遥感技术、无人机巡检手段以及地面传感器设备,来实时采集有关工程安全方面的数据。我们还要开发一个智慧管理平台,运用大数据以及人工智能这些先进的技术,对监测所得到的数据进行分析,从而实现对安全隐患的智能预警。除此之外,要加强对管理人员的专业培训工作,完善安全管理制度,并且定期开展应急演练活动,借助这样的方式来提升应急处置的能力。
(三)推进生态环境协同治理
积极制定并完善生态流量泄放标准,严格贯彻执行,以此保障下游河道的生态需水量,减缓河道萎缩与岸坡退化速度。大力开展库岸带生态修复工程,通过植被恢复、护坡加固等措施提升边坡稳定性。建立健全工程安全与生态环境联动评估机制,定期开展生态影响后评价,及时调整工程运行方案,降低生态环境对工程安全的负面影响,提升工程的整体安全性【3】。
四、结论
水利水电工程对水利工程安全所产生的影响是涉及到不同层面、不同领域的,需要借助科学的评估以及系统的治理方法来降低其中存在的风险。在本文当中所构建起来的评估体系以及评估方法能够有效地识别出安全方面存在的隐患,所提出来的对策措施为水利工程的安全保障提供了可以实践的路径,在未来的时间里,应该去完善评估模型,加强对新技术的应用,推动水利工程的安全管理朝着智能化、精细化的方向不断发展、走深走实。
参考文献:
[1] 王浩, 王建华. 中国水利水电工程安全保障技术发展现状与展望[J]. 水利学报, 2021, 52(08): 921-932.
[2] 陈生水, 钟启明, 徐光明. 水利水电工程安全风险分析与管理[J]. 岩土工程学报, 2019, 41(09):1585-1596.
[3] 李义天, 孙昭华, 黄真理, 等. 水利水电工程对河流生态系统的影响与生态修复[J]. 水科学进展, 2018,29(04): 587-596.
作者简介:王振宇(1989.11. );性别:男,民族:汉, 籍贯:河北省张家口市宣化区,学历:大专,毕业于燕山大学; 研究方向:水利水电工程-水利工程。