水利水电工程地质灾害风险评估与防治体系构建
樊宽广
四川省能投攀枝花水电开发有限公司 617068
引言
水利水电工程作为国家重要的基础设施,在防洪、发电、供水等方面发挥着关键作用。然而,其建设和运营过程中常面临各类地质灾害的威胁,这些灾害不仅可能导致工程设施损坏、影响工程安全运行,还会对周边人民生命财产和生态环境构成严重危害。
一、水利水电工程地质灾害风险评估现状与问题
1.1 风险评估现状
当前,水利水电工程地质灾害风险评估已成为工程建设和运营中的重要环节。在工程勘察设计阶段,多数项目会开展地质灾害普查,初步识别可能存在的风险点,并形成相应的评估报告。施工阶段,会针对开挖、填筑等工程活动进行动态风险评估,及时调整施工方案。运营期间,部分大型水利水电工程建立了定期评估机制,结合监测数据对地质灾害风险进行跟踪。评估技术方面,逐渐从传统的经验判断向综合运用遥感、物探等技术转变,评估的覆盖面有所扩大。一些地区还尝试将风险评估结果纳入工程安全管理体系,为决策提供参考。
1.2 存在的主要问题
风险评估指标的选取缺乏统一标准,部分评估指标过于笼统,难以精准反映不同地质灾害的特性。评估方法的应用存在局限性,定性评估依赖专家经验,主观性较强;定量评估虽精度较高,但对数据量和数据质量要求严格,在数据不足的情况下难以有效实施。评估结果与实际防治工作的衔接不够紧密,部分评估报告仅停留在理论层面,未能转化为具体的防治措施。风险评估的公众参与度较低,周边居民对地质灾害风险的认知不足,影响了整体防控效果。
二、水利水电工程地质灾害风险评估指标体系与方法
2.1 风险评估指标体系构建
构建风险评估指标体系需遵循科学性、系统性和可操作性原则。从致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力三个维度选取指标。致灾因子危险性指标包括灾害发生的概率、规模、持续时间等,如滑坡的体积、滑动距离,泥石流的流量、冲击力等。承灾体易损性指标涵盖工程设施、人员和环境等方面,如坝体、厂房等关键设施的抗灾能力,周边居民的分布密度,生态环境的敏感程度等。防灾减灾能力指标包括监测预警能力、应急救援队伍建设、工程防护措施的完善程度等。指标体系的构建需结合具体工程的地质条件和灾害类型进行调整,确保指标的针对性和适用性。
2.2 风险评估方法
定性评估方法适用于初步筛查和数据有限的情况,通过专家打分、德尔菲法等方式,对地质灾害风险进行等级划分。该方法操作简便,但结果的客观性受专家经验影响较大,适用于前期快速评估。定量评估方法借助数学模型和统计分析,对风险指标进行量化计算。如层次分析法通过确定指标权重,结合模糊综合评价法得出风险值;神经网络法利用计算机模拟人脑思维,对复杂的风险关系进行建模分析。定量评估结果更为精确,但需要大量的数据支撑和专业的技术人员操作。
综合评估方法融合定性与定量方法的优势,先通过定性分析确定评估框架,再运用定量方法计算具体指标,最后结合专家判断得出综合风险评估结果。
2.3 风险等级划分
通过风险评估分析得出水利水电工程地质灾害风险可分为低、中、高、极高四个风险等级。低风险代表发生该灾害的可能性小、危害程度小、对工程影响程度小,对周围环境危害度小;中风险代表灾害有一定的危险性,必须加强监测与防范;高风险代表灾害可能发生,有一定危害,需采取紧急防治措施。风险等级需要根据工程的重要性以及灾害的危害程度等因素制定合理的划分标准。
三、水利水电工程地质灾害防治体系构建
3.1 防治体系总体框架
体系立足于预防为主、防治结合、全过程防治,并着眼于构筑预防预警 -工程治理 - 应急处置 - 后续管理全过程体系,以监测预警为先导、以工程治理为核心、以应急响应为保障、以后期管理为关键,各环节有效衔接和协调配合,形成闭合管理。预防预警为工程治理和应急处置提供参考依据;工程治理措施效果由监测验证;应急处置在发生灾害后启动。这一框架打破了传统分段管理的局限,通过各环节的无缝衔接,实现了从灾害预防到后期维护的全周期管控。
3.2 监测预警系统
监测预警系统主要包括数据采集、传输、分析、预警发布等流程。数据采集采用传感器监测、自动监测装置监测、人工巡测等方法,监测地质体变形、地下水水位、降雨量等参数。数据传输系统采用无线传输、卫星传输等手段,将监测数据传送到数据中心。数据分析平台进行数据处理分析,运用建立的预警模型来判别预警前兆信息。多种数据采集方式的结合,既能保证监测的全面性,又能通过自动化设备提高实时性。无线与卫星传输手段确保了偏远地区数据的及时送达,而智能分析平台则能从海量数据中精准捕捉灾害前兆,为及时发布预警、采取应对措施争取宝贵时间,大幅提升灾害防控的主动性。
3.3 工程治理措施
根据地质灾害类型进行相应工程整治措施。在滑坡地段,设置抗滑桩、锚索 ( 锚杆 ) 等抗滑支挡物,拦截滑体下滑,在滑坡体上设置截排水,减小地下水对滑坡体的渗入作用。崩塌灾害治理以清除危岩体、设置拦挡网、防护网为主,预防岩体崩塌。泥石流灾害的防治应做到拦、排、停相结合,即上游通过设置拦挡坝来削减流量和冲击力,中游通过设置排导槽把泥石流引导到安全地带,下游规划设置停淤场,减少其对河槽淤堵的影响。这些针对性的工程措施充分考虑了不同地质灾害的成因和特点,从阻断灾害发生条件、削弱灾害强度、引导灾害路径等多方面入手。
3.4 应急响应机制
应急响应主要包括应急方案编制、应急队伍建设、应急物资储备和应急演练等。应急方案明确应急组织机构、响应程序、处置措施等,对不同等级地质灾害的应急应对进行具体制定。应急队伍由工程技术人员、救护人员、医护人员等组成,定期组织培训,提升应急能力水平。应急物资储备主要包括救援、通讯、医疗等方面的物资设备,在工程现场、周边地区合理分布,一旦发生灾害,实现应急物资快速调度。定期开展应急演练,模拟地质灾害出现的场景,检验应急方案可行性及应急队伍配合处置能力。完善的应急响应机制是应对突发灾害的关键,详细的方案为行动提供指引,专业的队伍保障处置效率,充足的物资满足救援需求,而定期演练则能磨合流程、发现漏洞。
3.5 后期管理与维护
后期管理与维护贯穿工程运营的全过程,定期对监测设备进行检修和校准,确保数据采集的准确性;对工程治理措施进行检查,发现损坏或失效的部分及时修复。建立防治工程档案,记录监测数据、治理措施实施情况和维护记录等,为后续评估提供依据。开展定期的风险复核,结合工程运行状况和周边环境变化,重新评估地质灾害风险,调整防治措施。加强对周边居民的宣传教育,提高其防灾意识和自救能力。通过持续的后期管理,确保防治体系长期有效运行,保障水利水电工程的安全稳定。
结语
水利水电工程地质灾害风险评估与防治体系的构建是保障工程安全的重要举措。当前风险评估存在指标体系不完善、方法适用性不足等问题,需要通过科学构建指标体系、合理选择评估方法和明确风险等级加以解决。防治体系的构建需形成监测预警、工程治理、应急响应和后期管理的闭环,各环节协同发力,提升灾害防控能力。
参考文献
[1] 李智 , 徐红梅 . 水利水电工程地质灾害问题防治方法研究 [J]. 内蒙古水利 ,2025,(03):25-27.
[2] 杨红志 . 水利水电工程地质灾害问题的初步研究 [J]. 治淮 ,2024,(06):87-88.