徐海濤 陳揚(yáng)
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-8444
作者簡介:徐海濤(1973—),男,本科,高級工程師,主要從事水利工程建設(shè)與運(yùn)行管理工作。
摘 ?要:水利工程建設(shè)是確保水資源合理利用與防洪安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估和防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究對于提高工程可靠性、保護(hù)生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定至關(guān)重要。首先探討了水文水資源、地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境及社會經(jīng)濟(jì)方面的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估方法,然后分析了相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)。最后,通過案例分析,總結(jié)了災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估與防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)在實(shí)際水利工程中的應(yīng)用,指出了當(dāng)前方法的優(yōu)勢及潛在的改進(jìn)方向。
關(guān)鍵詞:水利工程建設(shè)??災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估??防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)??地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估
中圖分類號:TV87
水利工程是維護(hù)城鄉(xiāng)水安全、保障經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。然而,工程建設(shè)過程中可能遭遇多種災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),這不僅威脅工程質(zhì)量和運(yùn)行安全,還可能對周邊生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生不利影響。因此,開展災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估,研究有效的防災(zāi)減災(zāi)技術(shù),對于確保工程建設(shè)的成功和可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。本文將介紹水利工程建設(shè)中的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估方法和防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究進(jìn)展,并通過案例分析提供實(shí)踐指導(dǎo)。
1 水利工程中的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)與防災(zāi)減災(zāi)
水利工程建設(shè)是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分,它直接關(guān)系到水資源的合理分配、防洪抗旱、生態(tài)保護(hù)以及社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在工程建設(shè)過程中,災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估與防災(zāi)減災(zāi)工作的重要性不容忽視。通過系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評估,可以預(yù)見并量化潛在的水文水資源災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境災(zāi)害以及社會經(jīng)濟(jì)災(zāi)害,為工程設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)依據(jù),確保水利工程能夠在不利條件下也保持穩(wěn)定運(yùn)行,降低因?yàn)?zāi)害引發(fā)的安全事故[1]。同時(shí),災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估還能夠幫助決策者和工程師識別關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),優(yōu)化工程規(guī)劃,制訂有效的應(yīng)急預(yù)案和調(diào)度策略。
2 ?水利工程建設(shè)中的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估
2.1 水文水資源災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估
水文水資源災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估在水利工程建設(shè)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。這一評估過程涉及對可能影響工程安全和效能的水文氣象條件、流域水系特性、水資源分布和可用性等關(guān)鍵因素的全面分析。評估的目的在于識別和量化洪水、干旱、泥石流等自然事件發(fā)生的概率及其可能導(dǎo)致的損害程度,從而為工程設(shè)計(jì)提供預(yù)警信息,確保工程能夠適應(yīng)極端氣候事件和水文變化。通過對歷史水文數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、水文模型的模擬預(yù)測以及氣候變化趨勢的考量,水文水資源災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估不僅可以指導(dǎo)水利工程的布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還可以優(yōu)化水量調(diào)度和水資源管理,增強(qiáng)工程對水文變異的應(yīng)對能力,從而提高水利工程的安全性和調(diào)控水資源的靈活性。
2.2 ?地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估
地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估是水利工程建設(shè)前期研究的核心環(huán)節(jié)之一,它關(guān)乎著工程的安全與穩(wěn)定性。通過預(yù)測并減少地質(zhì)災(zāi)害對工程的潛在威脅,可以降低工程的風(fēng)險(xiǎn)等級,提高工程的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估涵蓋了對工程區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、巖性、土體穩(wěn)定性、地震活動性等因素的深入調(diào)查和研究。這些因素相互關(guān)聯(lián)、相互影響,評估過程中需要全面考慮。斜坡穩(wěn)定性是地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估中需要關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。斜坡在受到自然因素(如降雨、地震)或人為因素(如開挖、填筑)的影響時(shí),可能會發(fā)生滑動、崩塌等災(zāi)害。這些災(zāi)害不僅會直接威脅到工程的安全,還會對周邊環(huán)境造成不可估量的影響。因此,在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估中,需要對斜坡穩(wěn)定性進(jìn)行科學(xué)評估,提出相應(yīng)的防護(hù)措施。滑坡是另一種常見的地質(zhì)災(zāi)害形式[2]??;碌陌l(fā)生往往與斜坡的巖土性質(zhì)、構(gòu)造特征、水文條件等因素有關(guān)。在水利工程建設(shè)過程中,滑坡可能會導(dǎo)致河道堵塞、水庫淤積等問題,對工程的安全和穩(wěn)定造成威脅。評估滑坡的風(fēng)險(xiǎn)需要綜合考慮其發(fā)生的可能性、危害程度以及可能的影響范圍,提出相應(yīng)的防治措施。
2.3 ?生態(tài)環(huán)境災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估
生態(tài)環(huán)境災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估在水利工程建設(shè)中不斷受到重視,其目的在于確保在工程建設(shè)與運(yùn)行過程中,能夠保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境,預(yù)防和減少工程對生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響。該評估過程包括分析工程建設(shè)可能引起的土地退化、水質(zhì)污染、生物多樣性下降等生態(tài)問題,并評價(jià)這些問題對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響程度。通過采用生態(tài)模型模擬、現(xiàn)場生態(tài)調(diào)查等方法,針對特定的水利工程特點(diǎn)和區(qū)域生態(tài)條件,評估工程可能導(dǎo)致的生態(tài)變化,從而為工程設(shè)計(jì)和施工提供調(diào)整和優(yōu)化的依據(jù)。生態(tài)環(huán)境災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的根本目的是推動水利工程向生態(tài)友好型發(fā)展,通過科學(xué)評估和有效管理,最大限度地減少對環(huán)境的破壞,確保生態(tài)系統(tǒng)的健康與可持續(xù)性。
2.4 社會經(jīng)濟(jì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估
社會經(jīng)濟(jì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估是水利工程建設(shè)中至關(guān)重要的一環(huán),其核心在于分析和評估工程建設(shè)可能引起的經(jīng)濟(jì)和社會問題,如安置移民、影響地方經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會穩(wěn)定等。這一評估工作需要考慮工程建設(shè)對周邊社區(qū)經(jīng)濟(jì)活動的影響、工程建設(shè)和運(yùn)營期間對當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)的貢獻(xiàn),以及可能引發(fā)的社會問題。通過對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平、居民生活質(zhì)量、社會公共服務(wù)等方面的影響進(jìn)行深入分析,評估旨在確保水利工程建設(shè)在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),能夠有效地避免或減少對當(dāng)?shù)厣鐣呢?fù)面影響。社會經(jīng)濟(jì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的最終目標(biāo)是通過科學(xué)決策支持系統(tǒng),使水利工程建設(shè)成為推動社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的力量,同時(shí)保障社會穩(wěn)定和諧,實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
3 ?水利工程建設(shè)中的防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究
3.1 ?水文水資源防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究
在水利工程建設(shè)領(lǐng)域,水文水資源防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究致力于最大限度地降低自然災(zāi)害的影響。這一技術(shù)研究覆蓋了從災(zāi)害預(yù)警到應(yīng)急響應(yīng)、再到災(zāi)后重建的全過程,旨在通過提高水利工程的調(diào)控能力來減輕洪水、干旱等水文災(zāi)害帶來的損害。實(shí)時(shí)監(jiān)測水文情況、預(yù)測極端天氣事件、優(yōu)化水庫運(yùn)行和調(diào)度、改進(jìn)防洪堤設(shè)計(jì)和提高城市排水系統(tǒng)的靈活性都是該研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。通過采用先進(jìn)的遙感技術(shù)、GIS和水文建模工具,研究人員能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測和管理水文災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),為減輕這些災(zāi)害的潛在影響提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)手段。
3.2 地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究
針對水利工程建設(shè)中地質(zhì)災(zāi)害的挑戰(zhàn),地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究不斷推進(jìn),旨在通過先進(jìn)技術(shù)和方法減少滑坡、地震、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害的影響。該研究領(lǐng)域注重工程地質(zhì)條件的深入分析,利用地質(zhì)調(diào)查、物理探測、數(shù)值模擬等手段,對潛在的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別和評估。在此基礎(chǔ)上,研究人員開發(fā)和應(yīng)用各類加固技術(shù),如錨固、注漿和邊坡防護(hù)工程,以及地震隔震和吸能技術(shù),來提升水利工程的穩(wěn)定性和抗災(zāi)能力[3]。此外,地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究還強(qiáng)調(diào)了預(yù)警系統(tǒng)的建立和完善,這包括實(shí)時(shí)監(jiān)測關(guān)鍵地質(zhì)指標(biāo)、發(fā)展智能預(yù)警算法,以及建立快速響應(yīng)機(jī)制,從而為確保水利工程及其周邊社區(qū)的安全提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
3.3 生態(tài)環(huán)境防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究
生態(tài)環(huán)境防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究聚焦于工程建設(shè)與自然生態(tài)之間的和諧共生,旨在開發(fā)和實(shí)施有效的技術(shù)與措施以保護(hù)和修復(fù)受到干擾的生態(tài)系統(tǒng)。該技術(shù)涵蓋生態(tài)恢復(fù)、生物多樣性保護(hù)、污染控制和環(huán)境監(jiān)測等多個(gè)方面。專家通過構(gòu)建自然類似型生態(tài)系統(tǒng)、恢復(fù)生態(tài)廊道、采用生態(tài)工程方法如濕地治理與人工造林等措施,促進(jìn)受損生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)。同時(shí),引入生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估模型,評估水利工程對周邊生態(tài)的影響,制定相應(yīng)的減災(zāi)方案。此外,發(fā)展環(huán)境友好型材料和施工技術(shù),減少工程建設(shè)過程中對生態(tài)環(huán)境的破壞。
3.4 ?社會經(jīng)濟(jì)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究
社會經(jīng)濟(jì)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究關(guān)注的是如何在水利工程建設(shè)和運(yùn)營中最小化對社會經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響。該項(xiàng)研究涉及經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償機(jī)制、社區(qū)參與、教育培訓(xùn)和政策支持等多個(gè)維度。技術(shù)和方法的應(yīng)用要求工程規(guī)劃和實(shí)施過程中充分考慮社會穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,確保受影響群體得到妥善安置和公平補(bǔ)償。此外,通過建立社區(qū)防災(zāi)減災(zāi)知識普及平臺,提升居民的災(zāi)害意識和自救互救能力,同時(shí)開展災(zāi)害應(yīng)急演練,提高社區(qū)應(yīng)對災(zāi)害的能力。在政策層面,推動制定和完善災(zāi)害管理法規(guī),為防災(zāi)減災(zāi)提供法律保障[4]。社會經(jīng)濟(jì)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究最終目標(biāo)是通過綜合管理策略,促進(jìn)水利工程與社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,保障人民生活安全和社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。
4 ?水利工程風(fēng)險(xiǎn)與減災(zāi)技術(shù)案例
黃河作為中國的第二長河,其水利工程建設(shè)同樣涉及復(fù)雜的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估與防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)應(yīng)用。以下是以黃河流域水利工程建設(shè)為背景的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估與防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)案例分析。
黃河流域的水利工程,特別是以“黃河小浪底水利樞紐工程”為代表的項(xiàng)目。(1)水文水資源風(fēng)險(xiǎn)評估與管理。小浪底工程的建設(shè)考慮了黃河多年的泥沙淤積問題和洪水頻發(fā)的特點(diǎn)。工程通過建設(shè)大壩和水庫,加強(qiáng)了黃河中上游的洪水控制和泥沙調(diào)控能力。此外,運(yùn)用了多種水文模型和預(yù)報(bào)技術(shù),提高了洪水預(yù)測的準(zhǔn)確性,以及對水庫運(yùn)行的調(diào)度能力。(2)地質(zhì)災(zāi)害防治。黃河流域地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較高。小浪底水利樞紐在設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中,進(jìn)行了嚴(yán)格的地質(zhì)調(diào)查和穩(wěn)定性分析。通過設(shè)置防滲墻、排水系統(tǒng)和加固基礎(chǔ)等措施,有效防止了滲漏和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。(3)生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施。黃河流域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)是工程建設(shè)中的重要組成部分。在小浪底項(xiàng)目中,為了減少對漁業(yè)資源的影響,建立了魚道和魚類保護(hù)區(qū),以保障水生生物的遷徙和繁衍。同時(shí),實(shí)施了水土保持和流域生態(tài)修復(fù)工程,以減緩水土流失和提高生態(tài)服務(wù)功能。(4)社會經(jīng)濟(jì)影響與應(yīng)對。黃河水利工程對周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重要作用。小浪底工程提供了灌溉、供水、發(fā)電等多重效益,促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。但同時(shí)也存在移民搬遷等社會問題,工程建設(shè)中采取了一系列社會保障措施,如合理安置移民、提供就業(yè)培訓(xùn)等,以確保工程建設(shè)和社會穩(wěn)定同步進(jìn)行[5]。通過上述案例可以看到,在黃河流域水利工程的建設(shè)和管理中,綜合考慮了水文水資源、地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境及社會經(jīng)濟(jì)等多方面因素,實(shí)施了一系列評估和防治技術(shù)。
5??結(jié)語
通過綜合災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估與防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究,可以為水利工程建設(shè)提供更為科學(xué)的決策支持。案例分析的實(shí)踐應(yīng)用表明,系統(tǒng)評估和技術(shù)應(yīng)用能夠有效降低工程建設(shè)中的風(fēng)險(xiǎn),保障工程質(zhì)量,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 湯秋鴻,徐錫蒙,賀莉,等.黃河中游生態(tài)水文模型及洪旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估[J].地理學(xué)報(bào),2023, 78 (7): 1666-1676.
[2] 安洋洋.基于多源數(shù)據(jù)的岳陽市洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估研究[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué)(北京),2021.
[3] 羅海婉.城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估方法及其應(yīng)用研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2020.
[4] 胡慶芳,張建云,蘇鑫,等.重慶中心城區(qū)洪澇災(zāi)害防御與韌性提升路徑[J].中國水利,2023(14):15-23.
[5] 王旭東,徐剛.濟(jì)南城市暴雨洪澇災(zāi)害的成因及對策[J].山東水利,2023(6):5-7.