- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:水利工程在社会经济发展中发挥着关键作用,其运行维护阶段的安全状况直接关系到工程效益的持续发挥以及周边地区的安全稳定。本文深入剖析水利工程运行维护阶段可能存在的安全隐患,包括工程结构隐患、设备老化问题、管理漏洞以及自然灾害风险等多方面因素,并针对性地提出相应的对策建议,如加强工程监测与评估、更新维护设备、完善管理机制以及建立灾害预警与应急体系等,旨在为保障水利工程安全稳定运行提供理论参考与实践指导,确保水利工程能够长期有效地服务于社会。
关键词:水利工程;运行维护;安全隐患;对策
引言
水利工程是人类为了控制、利用和保护水资源而建设的各类工程设施,涵盖水库、堤坝、水闸、泵站等多种类型。这些工程在防洪、灌溉、发电、供水等方面发挥着巨大效益,是保障经济社会可持续发展的重要基础设施。然而,水利工程在运行维护阶段面临着诸多安全隐患,这些隐患若得不到及时发现和妥善处理,可能导致工程事故,造成巨大的经济损失、人员伤亡以及生态环境破坏。因此,深入研究水利工程运行维护阶段的安全隐患及其对策具有极为重要的现实意义。
一、水利工程运行维护阶段的安全隐患
(一)工程结构隐患
1.堤坝隐患
堤坝是水利工程的关键组成部分,其结构隐患主要表现为坝体渗漏、坝基不稳定以及坝坡变形等问题。坝体渗漏可能是由于施工质量缺陷、长期运行导致坝体内部裂缝发育或者防渗设施老化失效等原因引起。渗漏不仅会降低坝体的强度和稳定性,还可能导致坝基被掏空,进而引发坝体滑坡、坍塌等严重事故。坝基不稳定多是由于地质条件复杂,如存在软弱夹层、断层破碎带等,在水压力和自重作用下,坝基产生不均匀沉降,影响堤坝整体稳定性。坝坡变形则可能是因为长期受到水流冲刷、风浪侵蚀或者植被破坏等因素影响,坝坡土体结构松散,出现局部坍塌或者整体滑动的危险。
2. 水库大坝隐患
水库大坝除了与堤坝类似的渗漏、坝基稳定问题外,还面临着溢洪道安全隐患。溢洪道是水库泄洪的关键通道,如果溢洪道设计不合理、施工质量差或者后期维护不善,如溢洪道闸门启闭设备故障、溢洪道边坡防护损坏等,当水库遭遇超标准洪水时,无法及时有效地泄洪,可能导致洪水漫顶,冲毁大坝,造成灾难性后果。
3. 水闸隐患
水闸结构隐患主要集中在闸室结构和闸门启闭设施方面。闸室结构可能因为长期浸泡在水中,受到水流冲刷、化学侵蚀以及冻融循环等因素影响,出现裂缝、渗漏、结构强度下降等问题。闸门启闭设施则是水闸正常运行的关键设备,其隐患包括启闭机老化、钢丝绳磨损断裂、闸门变形卡阻等,一旦这些设施出现故障,水闸无法正常开启或关闭,将影响水位控制和水流调节功能,进而影响整个水利工程的运行安全。
(二)设备老化问题
1.电气设备老化
水利工程中的电气设备,如变压器、配电柜、电缆等,长期处于潮湿、高电压等恶劣环境下运行,容易出现绝缘老化、接触不良、短路等问题。电气设备故障可能导致整个水利工程的供电中断,影响工程的正常运行,如泵站无法正常抽水、闸门启闭设备无法工作等,同时也可能引发火灾等次生灾害,威胁工程设施和人员安全[1]。
2. 机械设备老化
水利机械主要包括水泵、水轮机、启闭机等。以水泵为例,长期运行后,泵体内部零件磨损、叶轮腐蚀变形、轴承损坏等问题会降低水泵的抽水效率和性能,甚至可能导致水泵损坏,无法满足灌溉、供水等用水需求。水轮机在发电过程中,叶片、转轮等部件也会因水流冲击、磨损而降低发电效率,甚至出现故障停机,影响水电站的正常发电。启闭机的齿轮、传动轴等机械部件老化,会导致启闭力不足或者启闭不灵活,影响水闸、闸门的正常启闭操作。
3. 金属结构老化
水利工程中的金属结构,如闸门、拦污栅、钢制桥架等,长期暴露在自然环境中,受到风吹雨淋、日晒以及化学介质侵蚀,容易发生锈蚀、变形、断裂等老化现象。锈蚀会降低金属结构的强度和耐久性,变形和断裂则可能导致工程设施损坏,如闸门无法正常关闭,影响水位控制和防洪安全。
(三)管理漏洞
1.运行管理制度不完善
部分水利工程存在运行管理制度不健全、执行不到位的情况。例如,没有明确的工程巡查制度,导致工程设施隐患不能及时发现;缺乏严格的设备维护保养制度,使得设备长期处于带病运行状态;没有完善的工程调度制度,在洪水调度、用水调度等方面缺乏科学合理的依据,容易引发工程安全事故和水资源浪费等问题。
2. 人员素质参差不齐
水利工程运行维护人员的专业素质和责任心对工程安全至关重要。一些水利工程存在人员配备不合理、人员培训不足的情况,导致部分人员对工程设施的技术参数、运行原理不熟悉,无法准确判断设备运行状态和发现安全隐患;还有部分人员责任心不强,工作敷衍了事,不按照规定进行工程巡查和设备维护,为工程安全埋下隐患[2]。
3. 安全意识淡薄
在水利工程运行维护过程中,部分管理人员和工作人员安全意识淡薄,存在侥幸心理。例如,在进行工程设施维修、设备安装等作业时,不佩戴安全帽、安全带等防护用品,不遵守安全操作规程,导致安全事故频发。同时,对工程周边环境的安全隐患也缺乏足够的重视,如在水库周边违规建设、非法采砂等行为,威胁水库大坝安全,却未能及时制止和处理。
(四)自然灾害风险
1.洪水
洪水是水利工程面临的最常见自然灾害风险之一。当遭遇超标准洪水时,水库大坝、堤坝等工程设施可能承受巨大的水压力,如果工程设计存在缺陷或者运行维护不到位,如防洪标准偏低、泄洪设施不完善、坝体存在隐患等,可能导致洪水漫顶、冲毁堤坝等严重事故,造成巨大的人员伤亡和财产损失。
2. 地震
地震对水利工程的破坏是毁灭性的。地震可能导致水库大坝坝体开裂、滑坡,堤坝基础松动、变形,水闸闸室结构损坏,闸门启闭设施失灵等严重后果。一旦水利工程在地震中受损,不仅会影响其正常运行,还可能引发洪水等次生灾害,扩大灾害损失范围。
3. 台风
在沿海地区,水利工程还面临着台风的威胁。台风带来的强风、暴雨和风暴潮,可能导致水库水位急剧上升,堤坝受到风浪冲击,水闸被杂物堵塞等。同时,强风还可能对水利工程的金属结构、电气设备等造成损坏,影响工程设施的正常运行[3]。
二、水利工程运行维护阶段的安全隐患对策
(一)加强工程监测与评估
1.建立完善的工程监测系统
在水利工程运行维护阶段,应建立一套完善的工程监测系统,对工程结构、水文地质条件、设备运行状态等进行全面、实时监测。对于堤坝工程,可采用自动化监测设备,如渗压计、位移计、测斜仪等,对坝体渗流、变形、应力等关键指标进行监测,及时掌握坝体内部状态变化。对于水库大坝和水闸,可利用水位计、流量计、闸门开度仪等设备,对水位、流量、闸门启闭状态等进行实时监测,为工程调度和安全管理提供准确数据支持。
2. 定期开展工程安全评估
定期组织专业技术人员对水利工程进行全面的安全评估。评估内容包括工程结构的稳定性、耐久性,设备的性能和可靠性,工程运行管理状况等。通过安全评估,及时发现工程存在的安全隐患,确定隐患的严重程度和风险等级,并根据评估结果制定相应的维修加固和改造计划,确保工程始终处于安全可控状态[4]。
(二)更新维护设备
1.制定科学合理的设备更新计划
根据水利工程设备的使用年限、老化程度、技术性能等因素,制定科学合理的设备更新计划。对于已达到使用年限、性能严重下降、故障频繁的设备,应及时进行更新换代,优先选用技术先进、性能可靠、节能环保的新设备。同时,要充分考虑设备更新后的兼容性和整体运行效果,确保新设备能够与现有工程设施和系统无缝对接,发挥最佳效益。
2.加强设备维护保养
建立健全设备维护保养制度,明确设备维护保养的责任人、周期、内容和标准。定期对设备进行清洁、润滑、检查、调试等维护保养工作,及时更换磨损的零部件,确保设备始终处于良好的运行状态。对于一些关键设备,如电气设备、启闭机等,应加强日常巡检,增加巡检频次,及时发现并处理设备运行中的异常情况,避免设备故障扩大化,影响工程正常运行。
(三)完善管理机制
1.健全运行管理制度
完善水利工程运行管理制度,明确各项管理制度的内容、流程和责任分工。建立健全工程巡查制度,规定巡查人员的职责、巡查路线、巡查内容和巡查频次,确保工程设施隐患能够及时发现;制定严格的设备维护保养制度,规范设备维护保养的程序和标准,保障设备正常运行;完善工程调度制度,根据工程设计参数、水文气象条件和用水需求,科学合理地制定工程调度方案,确保工程安全运行的同时,充分发挥工程效益。
2.加强人员培训与管理
重视水利工程运行维护人员的培训工作,定期组织专业技能培训和安全教育活动,提高人员的专业素质和安全意识。培训内容应涵盖工程设施的技术参数、运行原理、维护保养知识、安全操作规程等方面,使人员能够熟练掌握工程运行维护技能,准确判断设备运行状态和发现安全隐患。同时,要加强人员管理,建立健全人员考核制度,将人员的工作表现与绩效挂钩,激励人员提高工作积极性和责任心,确保各项运行管理制度得到有效执行。
3. 提高安全意识
加强水利工程运行维护人员的安全意识教育,通过组织安全知识讲座、事故案例分析、安全演练等活动,提高人员对水利工程安全重要性的认识,消除侥幸心理。在工程现场设置安全警示标志,提醒人员注意安全操作,遵守安全规章制度。同时,要加强对工程周边群众的安全宣传教育,提高群众的水患意识和保护水利工程设施的意识,防止人为破坏水利工程设施和在工程周边进行违规活动,共同维护水利工程安全[5]。
(四)建立灾害预警与应急体系
1.建立灾害预警系统
针对水利工程可能面临的洪水、地震、台风等自然灾害,建立灾害预警系统。加强与气象、地震、水文等部门的沟通与协作,及时获取灾害预警信息,并结合水利工程自身特点和安全状况,制定相应的灾害预警指标和预警等级。当灾害预警信息发出后,能够及时启动应急预案,采取有效的应对措施,如提前降低水库水位、加强工程巡查、做好人员疏散准备等,最大限度地降低自然灾害对水利工程造成的损失。
2. 完善应急预案
制定科学合理、具有可操作性的水利工程应急预案,明确应急预案的组织机构、职责分工、应急响应程序、抢险救援措施、物资储备等内容。应急预案应涵盖洪水、地震、台风等多种自然灾害以及工程设施突发事故等各种可能的紧急情况,确保在发生灾害或事故时,能够迅速、有序地开展应急救援工作,保障人员生命安全和工程设施安全。同时,要定期组织应急预案演练,检验预案的科学性和有效性,提高人员的应急反应能力和协同作战能力,不断完善应急预案内容。
三、结论
水利工程运行维护阶段的安全隐患是多方面的,包括工程结构隐患、设备老化问题、管理漏洞以及自然灾害风险等。这些隐患严重威胁着水利工程的安全稳定运行,可能导致工程事故,造成巨大损失。因此,必须高度重视水利工程运行维护阶段的安全管理工作,采取有效的对策措施加以防范和解决。通过加强工程监测与评估,及时掌握工程设施状态,发现问题;更新维护设备,保障设备正常运行;完善管理机制,提高人员素质和管理水平;建立灾害预警与应急体系,增强应对自然灾害和突发事件的能力,可以有效降低水利工程运行维护阶段的安全风险,确保水利工程安全稳定运行,持续发挥其在防洪、灌溉、发电、供水等方面的重要效益,为经济社会可持续发展提供坚实的水利保障。
参考文献
[1]冯亚妮,叶武鹏,房兴平. 水利工程施工管理的重要性及对策分析[J].水上安全, 2024(12): 49-51.
[2]刘文凯. 水利工程维修养护存在问题及对策分析[J].河北水利, 2024(04): 34-35.
[3]王二磊. 江西省水利工程质量管理存在的问题及对策[J].河南水利与南水北调, 2023, 52 (05): 79-80.
[4]吴栋桥. 水利工程维修养护存在的问题及对策分析[J].城市建设理论研究(电子版), 2023(14): 155-157.
[5]张维杰,王少峰,崔魁. 山东省水利工程建设安全隐患分析及对策[J].山东水利, 2023(03): 52-54.
作者简介:徐铭 性别:男 民族:汉 出生日期:1996.8.13 籍贯:吉林白山 职务/职称:规划建设安全科科员,学历:本科,研究方向:水利安全
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