缩略图
Liberal Arts Research

水利水电工程安全管理存在的风险与措施分析

作者

蔡建军

身份证号:430903198710292752 中国建材检验认证集团湖南有限公司

摘要:本论文以水利水电工程安全管理为核心研究内容,基于工程全生命周期视角,系统且深入地剖析其在建设、运行阶段存在的各类安全风险。通过构建涵盖人为因素、自然环境、技术应用、设备材料以及管理机制的多维风险分析框架,结合国内外典型事故案例,深度挖掘风险产生的内在根源与演变机制。针对这些风险,从完善安全管理体系、强化技术创新驱动、提升人员安全素养、优化设备材料管控以及健全应急保障机制等多层面提出创新且切实可行的应对策略,旨在为水利水电工程安全管理提供全面、科学的理论指导与实践路径,推动行业安全管理水平实现质的提升,助力水利水电行业安全、可持续发展。​

关键词:水利水电工程;安全管理;风险分析;应对措施;全生命周期管理​

1.引言​

1.1 研究背景与意义​

水利水电工程是国家能源战略与基础设施建设的关键,在防洪、供电、水资源调配及生态保护等方面作用重大。截至 2024 年,我国水电总装机容量超 4.2 亿千瓦,有力推动了经济发展。但因其建设与运行涉及地质勘探、设计、施工、安装调试及运维等多环节,安全风险贯穿全生命周期。近年国内外安全事故频发,如 2019 年巴西布鲁马迪纽尾矿坝溃坝事故,我国也曾有水电站因施工管理漏洞致脚手架坍塌,这些都严重威胁生命财产安全,影响生态与社会稳定。故而,研究水利水电工程安全管理风险、探寻应对措施,对保障工程安全运行、促进行业可持续发展意义重大。​

1.2 国内外研究现状​

国外对水利水电工程安全管理研究起步早,美、日、欧盟等制定严格法规标准,建立先进监测预警系统,推行精细化管理,显著降低风险。例如美国陆军工程兵团的风险评估模型、日本在地震多发区的抗震设计与智能监测融合。国内研究也不断深入,从风险识别、评估到管控均有成果,但在精细化程度、技术创新应用及管理体系完善性上与国外有差距,尤其在中小型工程中,安全管理理念滞后、技术手段落后、管理机制不健全,亟需解决。​

1.3 研究方法与创新点​

本研究采用文献计量分析、案例剖析、实地调研及系统动力学建模等方法。通过文献计量梳理研究热点,剖析典型事故案例总结经验,实地调研了解实际问题,用系统动力学构建风险演化模型揭示作用机制。创新点在于构建全生命周期多维风险分析框架,引入系统动力学模型动态模拟风险演化,提出融合智能化技术与管理创新的应对措施,为安全管理提供新思路​

2.水利水电工程安全管理风险分析​

2.1 人为因素风险​

2.1.1 安全意识淡薄与培训不足​

部分施工人员和管理人员对安全管理的重要性缺乏深刻认识,存在严重的侥幸心理和麻痹大意思想。在施工现场,不佩戴安全帽、不系安全带、违规操作机械设备等现象屡禁不止。这主要是由于安全培训不到位,培训内容缺乏针对性和实用性,培训方式单一,难以有效提升人员的安全意识和操作技能。据统计,在水利水电工程安全事故中,因人为操作失误导致的事故占比超过 40% 。某小型水库加固工程中,由于施工人员未接受过系统的安全培训,在进行高空作业时未采取有效的防护措施,导致坠落事故发生,造成 2 人重伤。​

2.1.2 管理责任不明确与执行不力​

水利水电工程建设涉及建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等多个主体,各主体之间责任划分不明确,存在相互推诿现象。部分建设单位重进度、轻安全,为追求工期而压缩安全投入和施工时间;施工单位安全管理制度形同虚设,安全管理人员配备不足,安全管理措施落实不到位;监理单位监管职责履行不到位,对施工现场的安全隐患未能及时发现和督促整改。这些问题导致安全管理责任无法有效落实,安全管理工作难以形成合力。​

2.2 自然环境风险​

水利水电工程大多建设在江河湖泊等自然环境中,地质条件复杂多样。滑坡、泥石流、地基不均匀沉降、岩溶等地质灾害,对工程建设和运行安全构成严重威胁。在工程建设前期,若地质勘察工作不细致、不准确,未能全面掌握地质情况,可能导致基础设计不合理,引发工程结构安全问题。某山区水电站在建设过程中,由于对坝址区的地质勘察不充分,未发现潜在的滑坡隐患,大坝建成后,受降雨影响,坝肩发生滑坡,对大坝安全造成极大威胁,不得不投入大量资金进行加固处理。​

2.3 技术应用风险​

2.3.1 设计方案不合理​

设计阶段是水利水电工程安全的源头保障,但在实际工作中,部分设计单位为追求经济效益,压缩设计周期,忽视设计质量。设计人员对工程地质、水文条件等基础资料研究不深入,设计方案缺乏科学性和合理性,存在结构设计缺陷、施工工艺不合理等问题。某水闸工程因设计时对水流冲刷力计算不准确,运行后闸基受到严重冲刷,危及水闸安全,不得不进行多次加固和改造。​

2.3.2 施工技术落后​

部分水利水电工程施工单位受资金、技术和设备等因素限制,仍采用传统落后的施工技术和工艺,施工效率低下,质量难以保证。在混凝土浇筑施工中,振捣不密实、养护不及时等问题导致混凝土出现空洞、裂缝等缺陷;在土石方开挖施工中,爆破参数不合理、边坡支护不及时等问题可能引发坍塌事故。此外,施工设备陈旧、老化,缺乏定期维护和更新,也增加了施工安全风险。​

2.3.3 监测技术滞后​

目前,部分水利水电工程的监测技术手段相对落后,监测设备精度不高,监测数据的准确性和实时性难以保证。传统的人工监测方式效率低、误差大,无法及时发现工程结构的细微变化;自动化监测系统存在功能不完善、稳定性差等问题,难以实现对工程安全状态的全面、实时监测。一些老旧水电站的大坝监测系统,由于设备老化、技术落后,无法准确监测大坝的变形、渗流等关键参数,导致安全隐患不能及时被发现和处理。​

2.4 设备材料风险​

2.4.1 设备质量与维护问题​

水利水电工程设备种类繁多,包括水轮发电机组、闸门启闭机、电气设备等。部分设备在采购过程中,只注重价格因素,忽视设备质量和性能,导致设备在使用过程中频繁出现故障。此外,设备维护保养制度不健全,维护人员专业技能不足,设备缺乏定期维护和检修,加速了设备的老化和损坏。某水电站的水轮发电机组因长期缺乏维护,轴承磨损严重,导致机组振动异常,最终不得不停机检修,造成了较大的经济损失。​

2.4.2 材料质量不合格​

水泥、钢材、木材等建筑材料是水利水电工程建设的物质基础,材料质量直接关系到工程结构安全。部分施工单位为降低成本,采购质量不合格的材料,或者在材料运输、存储过程中管理不善,导致材料性能下降。某水库大坝因使用不合格的水泥,混凝土强度不达标,大坝出现裂缝和渗漏现象,严重影响了大坝的安全运行。

3.水利水电工程安全管理风险应对措施​

3.1 完善安全管理体系​

3.1.1 健全安全管理制度​

建立健全涵盖工程建设、运行维护全过程的安全管理制度体系,包括安全责任制度、安全检查制度、隐患排查治理制度、安全教育培训制度、事故应急救援制度等。明确各项制度的实施流程和标准,确保制度具有可操作性和实效性。同时,加强制度的宣贯和执行力度,定期对制度执行情况进行检查和评估,及时发现和解决制度执行过程中存在的问题。​

3.1.2 明确安全管理责任​

构建清晰明确的安全管理责任体系,细化建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等各参与方的安全管理责任,以及各部门和岗位的具体职责。建立安全责任追究制度,对因责任不落实、管理不到位导致安全事故的单位和个人,依法依规严肃追究责任,形成有效的责任约束机制。​

3.2 强化技术创新应用​

3.2.1 优化设计技术​

引入先进的设计理念和技术手段,如 BIM 技术、三维地质建模技术、数值模拟分析技术等,提高设计的科学性和准确性。利用 BIM 技术进行三维建模和施工模拟,提前发现设计缺陷和安全隐患;通过三维地质建模技术,全面准确地掌握工程地质条件,为基础设计提供可靠依据;运用数值模拟分析技术,对工程结构的受力和变形进行分析,优化设计方案。同时,加强设计质量审核和把关,建立设计质量追溯制度,确保设计质量。​

3.2.2 推广先进施工技术​

积极推广应用先进的施工技术和工艺,如智能混凝土浇筑技术、液压爬模技术、深基坑支护新技术等,提高施工效率和质量。采用智能混凝土浇筑技术,实现混凝土浇筑过程的自动化控制和实时监测,确保浇筑质量;运用液压爬模技术,提高高层建筑施工的安全性和效率;推广深基坑支护新技术,有效预防基坑坍塌事故的发生。同时,加大施工设备的更新和改造力度,引入智能化、自动化施工设备,降低施工人员劳动强度,减少人为操作失误。​

3.2.3 提升监测技术水平​

利用物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,构建智能化监测系统。在工程关键部位安装各类传感器,实时采集工程结构的变形、应力、渗流、振动等数据,并通过无线网络传输至监控中心。运用大数据分析技术对监测数据进行深度挖掘和分析,建立风险预警模型,实现安全隐患的早期预警和预测。同时,加强监测系统的维护和管理,定期对监测设备进行校准和检修,确保监测数据的准确性和可靠性。​

3.3 提升人员安全素养​

3.3.1 加强安全教育培训​

制定系统全面的安全教育培训计划,针对不同岗位、不同层次的人员开展有针对性的培训。对施工人员,重点培训安全操作规程、施工安全知识、应急处理技能等;对管理人员,加强安全管理理论、法规政策、风险防控能力等方面的培训。采用多样化的培训方式,如课堂教学、现场演示、案例分析、模拟演练等,提高培训效果。建立培训考核机制,对培训效果进行评估,确保培训质量。​

3.3.2 培育安全文化氛围​

通过开展安全文化活动,如安全知识竞赛、安全演讲比赛、安全文艺演出等,营造浓厚的安全文化氛围。将安全文化融入企业管理和员工日常工作中,使安全理念深入人心。树立安全先进典型,发挥榜样的示范引领作用,激励员工自觉遵守安全规章制度,积极参与安全管理工作。​

3.4 严格设备材料管控​

3.4.1 加强设备全生命周期管理​

建立设备全生命周期管理体系,从设备采购、安装调试、使用维护到报废更新进行全过程管理。在设备采购环节,严格筛选供应商,选择质量可靠、性能优良、售后服务好的设备;设备安装调试过程中,确保安装质量符合要求,做好调试和验收工作;使用过程中,制定科学合理的设备维护保养计划,定期进行设备检查、维护和检修,建立设备维护档案;对老旧设备及时进行评估和更新换代,确保设备安全可靠运行。​

3.4.2 严格材料质量管控​

加强材料采购、运输、存储和使用环节的质量管控。建立材料供应商评价体系,对供应商的资质、信誉、产品质量等进行综合评估,选择合格的供应商。在材料运输过程中,采取有效的防护措施,防止材料受损;在施工现场设置材料存储仓库,按照材料特性进行分类存储,做好防潮、防火、防腐等措施。材料使用前,严格按照规范要求进行抽样检测,确保材料质量符合标准。对不合格材料,坚决禁止使用,并进行追溯和处理。​

4.结论​

水利水电工程安全管理是一项复杂的系统工程,涉及工程建设与运行的各个环节和众多因素。本论文通过对水利水电工程安全管理存在的人为因素、自然环境、技术应用、设备材料以及管理机制等方面的风险进行深入分析,并结合典型案例揭示了风险产生的内在原因和演变规律。在此基础上,从完善安全管理体系、强化技术创新应用、提升人员安全素养、严格设备材料管控以及健全应急管理机制等多个维度提出了全面、系统的应对措施。这些措施旨在提高水利水电工程安全管理的科学性、有效性和可靠性,保障工程全生命周期的安全稳定运行。​

未来,随着科技的不断进步和行业的持续发展,水利水电工程安全管理面临着新的机遇和挑战。一方面,物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展,为安全管理提供了更先进的技术手段;另一方面,工程规模的不断扩大、建设环境的日益复杂,对安全管理提出了更高的要求。因此,需要进一步加强安全管理理论研究和技术创新,深化全生命周期安全管理理念,不断完善安全管理体系,提升安全管理水平,以适应新形势下水利水电工程安全管理的需求,推动水利水电行业向更高质量、更安全、更可持续的方向发展。同时,还应加强国际交流与合作,学习借鉴国外先进的安全管理经验和技术,共同促进全球水利水电工程安全管理水平的提升。

参考文献

[1]杨庆.水利水电工程安全管理存在的风险与措施分析[J].水上安全,2024,(15):133-135.

[2]刘世煌.水利水电工程风险管控[M].中国水利水电出版社:201809.551.

[3]李巧玲.新形势下水利工程档案信息化存在的风险与安全管理分析[J].兰台内外,2024,(03):42-43+46.