水利水电工程险情紧急处理和抢险施工技术研究

一、引言

水利水电工程作为重要的基础设施，在防洪、发电、灌溉、供水等诸多领域发挥着不可替代的作用。但由于其常处于复杂的自然环境中，地震、洪水、泥石流等自然灾害极易引发工程险情。若不能及时、有效地进行处理，将对周边地区的人民生命财产安全和生态环境造成严重威胁。因此，深入研究水利水电工程险情紧急处理和抢险施工技术意义重大。

二、水利水电工程险情特点

2.1 突发性

自然灾害的发生往往难以精准预测，如地震、暴雨引发的洪水等，在短时间内即可导致水利水电工程出现严重险情，留给应急处理的时间极为紧迫。2021 年河南特大暴雨，致使多处水利工程面临严峻考验，部分小型水库和堤防出现险情，由于事发突然，抢险工作必须争分夺秒开展，否则后果不堪设想。

2.2 不确定性

灾害发生前，难以准确预估其影响范围和程度。工程设施在灾害作用下的受损情况复杂多变，且部分自然灾害可能引发次生灾害，进一步增加了险情的不确定性，给抢险工作带来极大挑战。不同地质条件、工程结构在相同灾害下的受损情况也不尽相同，这使得抢险方案的制定变得更加困难。抢险人员需要在有限的时间内，综合考虑多种因素，做出科学合理的决策，而任何一个因素的判断失误都可能导致抢险工作的失败。

2.3 破坏性

水利水电工程一旦发生险情，其破坏能量巨大。如大坝溃决可能引发洪水泛滥，冲毁下游的城镇、村庄、农田等，造成难以估量的经济损失和人员伤亡，还会对生态环境造成长期破坏。历史上，一些大坝溃坝事件造成了惨痛的后果，大量人员被洪水冲走，无数房屋和基础设施被摧毁，农业生产遭受重创，当地生态系统也需要很长时间才能恢复。此外，水利工程险情还可能导致水资源污染、生态平衡失调等问题。

三、水利水电工程险情紧急处理流程

3.1 安全性评价：摸清险情状况

安全性评价是险情紧急处理的首要环节，需全面、系统地对工程进行评估。首先要确定评价范围，涵盖水利水电工程的主体结构，如大坝、溢洪道、输水隧洞等，以及附属设施和周边环境，精准界定受险情影响区域，为后续工作筑牢基础。在评价方法上，综合运用现场勘查、仪器监测、数据分析等技术手段，通过对工程结构应力、变形、渗流等关键参数的监测与分析，判断工程安全性。同时，借助无人机、卫星遥感、传感器网络等先进设备，快速、准确地获取险情位置、类型、严重程度等详细信息，为制定科学合理的处置方案提供可靠依据。

3.2 处置方案确定：制定科学应对策略

基于安全性评价结果，需确定切实可行的处置方案。方案的制定要考量技术可行性，结合工程实际状况，针对不同险情选择适配的抢险技术和方法，例如土石坝渗漏可采用灌浆、铺设防渗膜等技术。现场条件符合性也至关重要，充分考虑抢险作业现场地形、交通、水电供应等实际情况，若现场交通不便，就需制定专门的物资运输方案，保障抢险工作顺利推进。此外，必须满足技术要求，明确紧急除险措施的技术标准和规范，确保抢险操作有章可循，保证抢险效果，有效控制险情发展。

3.3 技术预案研究：做好全周期准备

技术预案研究需贯穿水利水电工程全生命周期。在工程立项阶段，充分论证可能面临的自然灾害及工程险情，为设计和建设提供风险预警；设计阶段，优化工程结构设计，提高工程抗灾能力，从源头降低险情发生概率；建设阶段，做好工程资料收集与分析，详细记录工程施工过程中的关键信息，为后续抢险提供基础资料；运行期，根据实际情况不断修订和完善预案，确保预案的时效性和有效性。尤其要重点关注中小型水利水电工程以及建设年代久、标准低的大坝、水库等隐患较大的工程，提前加强除险技术准备，制定针对性强的抢险预案，提高应对突发险情的能力。

四、水利水电工程常见险情及抢险施工技术

4.1 均质土坝险情与处理

均质土坝常见险情及抢险技术围绕土体特性展开：坝体渗漏时，上游可铺设超出渗漏区域1-2 米的复合土工膜并固定，或分层填筑黏土斜墙形成防渗层；下游通过开挖铺设反滤料的导渗沟或用透水土工布结合石渣的贴坡排水体，降低浸润线并引导渗水排出。坝坡滑坡需削坡减载，将坝坡坡度放缓至 1:3.0-1:3.5并设宽度不小于 2 米的台阶，同时在坝脚用宽 3-5 米、高 2-3 米的沙袋或块石反压固脚，浅层滑坡可用土钉墙支护，深层滑坡则需预应力锚索锚固。坝顶漫溢时，在坝顶轴线内侧开挖 20 厘米深、30 厘米宽的结合槽，填筑黏土或堆叠沙袋形成顶宽不小于1 米的子堤，或在坝肩非防渗段开挖底高程低于坝顶1-1.5米的临时溢洪道并加固边坡。裂缝处理中，深度小于 1 米的裂缝需开挖底宽不小于 0.5 米的梯形槽，回填黏土并铺设土工膜；深度大于 1 米的裂缝采用孔距1-1.5 米、压力 0.1-0.3MPa 的黏土水泥浆灌浆封堵。整体抢险遵循“上截下排、固坡减载” 原则，同步加强监测以确保坝体稳定。

4.2 均质土坝险情与处理

①渗流破坏：表现为坝体或坝基渗漏量增大、出现集中渗漏等。处理方法有上游防渗法，如铺设防渗土工膜、进行黏土斜墙加固等；下游导渗法，设置反滤排水设施，降低坝体浸润线。 ② 坝坡失稳：受雨水冲刷、地震等因素影响，坝坡可能出现滑动。可采用削坡减载法，降低坝坡坡度，减小下滑力；反压固脚法，在坝脚处堆填土石料，增加抗滑力；还可采用锚固技术，增强坝坡的稳定性。 ③ 泄洪能力不足：可能导致洪水漫顶。可通过拓宽溢洪道、增设泄洪洞等方式提高泄洪能力；在紧急情况下，可采用爆破等方式临时扩大泄洪通道。

4.3 混凝土坝险情处置

① 裂缝：温度变化、地基不均匀沉降等易引发混凝土坝裂缝。对于表面裂缝，可采用表面涂抹环氧砂浆等修补材料进行处理；对于深层裂缝，可采用钻孔灌浆法，注入水泥浆或化学灌浆材料，填充裂缝并增强坝体整体性。 ② 渗漏：包括坝体渗漏和坝基渗漏。坝体渗漏可采用灌浆、粘贴防渗材料等方法处理；坝基渗漏可采用帷幕灌浆等技术，形成防渗帷幕，截断渗漏通道。

4.4 其他设施险情处理

① 溢洪道险情：如溢洪道底板被冲刷破坏，可采用浇筑混凝土、铺设抗冲耐磨材料等方法修复；溢洪道堵塞时，应及时清除杂物，确保泄洪畅通。 ② 闸门及启闭设备故障：可能导致无法正常泄洪。应及时检查维修闸门及启闭设备，更换损坏部件，确保其正常运行；在紧急情况下，可采用临时开启措施，如手动启闭或利用备用动力设备。 ③ 进水口险情：可能因杂物堵塞、边坡坍塌等影响进水。应及时清理进水口杂物，对坍塌边坡进行加固处理。

五、结论

水利水电工程险情的紧急处理和抢险施工技术是保障工程安全运行的关键。通过深入了解险情特点，严格遵循紧急处理流程，熟练掌握并运用各类抢险施工技术，能够在险情发生时迅速、有效地开展抢险工作，最大限度减少损失。随着科技的不断进步，应持续加强新技术、新设备在水利水电工程抢险中的应用研究，提高应急处理能力，为水利水电事业的可持续发展提供坚实保障。

参考文献：

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