水利工程防汛措施及抢险策略研究

摘要：本文有系统地构建水利工程防汛理论技术框架，聚焦水文水动力模型精准化模拟等内容，提出结构性工程加固和非结构性管理强化及智能监测预警相融合防汛措施，针对管涌滑坡等典型险情建立分级处置原则与抢险技术体系，创新军地协同社会动员等跨部门联动机制，为提升水利工程防洪减灾能力提供理论支撑与实践路径。

关键词：水利工程；防汛措施；抢险策略

在全球气候变化这样的大背景之下，极端降雨事件呈现出强度增强、频次增加且时空分布异变的特征，这导致洪水灾害变得愈发严重起来，对人类社会和生态环境构成了巨大威胁，水利工程防汛是保障国家水安全的核心屏障，它的有效运行直接关系到人民群众生命财产安全、经济社会稳定发展以及生态系统的健康可持续，现有的防汛体系在应对超标准洪水、极端气候事件以及复合型灾害时，暴露出工程韧性不足、预警精度有限和协同机制不畅等适应性挑战，迫切需要开展系统性研究来提升流域防洪减灾能力。

1水利工程防汛基础理论体系

1.1水文水动力模型构建

水文水动力模型构建是防汛精准决策的核心支撑内容，分布式水文模型像SWAT通过子流域划分与参数本地化，能够高精度模拟降水-产流-汇流整个过程，特别适合复杂下垫面条件下的径流预测工作，二维/三维水动力模型通过求解浅水方程或Navier-Stokes方程，可以精细刻画洪水演进路径、淹没范围及水流速度场，能为工程风险评估提供空间动态依据，耦合气象预报的洪水预警系统通过集成数值天气预报NWP与水文模型，可实现从降雨预报到洪水演进的链式推演，能显著延长预警提前量为防汛调度争取宝贵响应时间[1]。

1.2风险评估与分级管理

风险评估和分级管理是防汛科学决策的重要依据基于GIS的洪水风险图编制技术融合数字高程模型、水文模拟结果和社会经济数据能直观呈现不同频率洪水淹没范围、水深分布及承灾体暴露度为风险区划提供空间可视化支撑水利工程脆弱性评估矩阵从结构安全、运行效能和应急能力等维度构建量化指标体系可识别堤防、水库等工程的薄弱环节动态风险等级划分标准结合实时雨情、水情和工程状态信息采用百年一遇、超标准洪水等情景模拟能实现风险等级动态调整和预警阈值精准设定为差异化防汛措施制定提供技术保障[2]。

1.3防洪工程体系优化

防洪工程体系优化是提升流域防洪能力的关键重要举措，堤防工程加固技术采用混凝土防渗墙和高压喷射灌浆等工艺解决堤基渗漏问题，利用土工合成材料增强堤坡抗冲刷能力显著提高堤防结构稳定性，水库群联合调度模型基于实时水雨情信息与工程运行状态运用多目标优化算法，实现防洪供水发电等功能协同调度最大化削减洪峰，分洪区优化布局通过科学划定启用范围完善避洪设施与安全台建设，配套建立分级补偿机制保障分洪有效性同时维护群众利益，三者协同构建起挡蓄分相结合的立体化防洪工程网络。

2防汛工程措施体系

2.1结构性防洪工程

结构性防洪工程作为抵御洪水侵袭的物理屏障，其创新发展着重聚焦功能复合与智能管控，新型堤防结构形式里的生态透水堤，采用多孔混凝土与植被根系复合设计，能兼顾防洪安全与生态连通性，装配式堤防借助模块化预制构件达成快速拼装，可显著提升应急抢险的工作效率，智能闸门控制系统集成液压启闭机状态监测传感器，结合机器学习算法实现故障预警与自适应调控，以此保障闸门运行的可靠性，河道整治生态化技术采用柔性护岸材料（像雷诺护垫、植生袋）替代硬质化工程，同步实施生态基流调控，维持河流健康生命来实现防洪安全与生态保护有机统一[3]。

2.2非结构性防洪措施

非结构性防洪措施借助政策调控和能力建设来实现风险源头管控，土地利用规划管控依照洪泛区管理条例，严格限制高风险区域的开发强度并推行“避让优先”原则，结合生态修复工程降低承灾体暴露程度，洪水保险制度设计通过政府引导与市场机制相结合，建立差异化费率体系，利用经济杠杆分散洪灾损失同时反哺防洪工程维护，社区防汛能力建设聚焦应急避难场所标准化配置，完善疏散通道、物资储备以及应急演练机制，强化基层网格化预警响应，形成“政府主导-社会参与-公众自救”的立体化防灾网络以有效弥补结构性工程功能局限。

2.3监测预警系统

监测预警系统堪称防汛减灾工作里的“耳目”与“大脑”，多源数据融合监测网络借助整合卫星遥感大范围覆盖优势与地面传感器精细观测能力，从而构建起“空天地”一体化监测体系，达成雨情、水情、工情信息的实时精准获取，人工智能技术引入深度学习模型对海量历史数据与实时监测信息进行挖掘分析，明显提升洪水预报精度与极端事件识别能力，预警信息发布平台依托5G高速传输与北斗短报文通信技术突破传统通信瓶颈，实现预警信息秒级触达以及偏远地区全覆盖，为防汛指挥决策和公众应急避险提供强有力的技术支撑。

3水利工程抢险策略体系

3.1险情分类与处置原则

险情分类和处置原则属于水利工程抢险的核心依据，常见险情类型学依据工程结构破坏机理与水流作用特征，把险情划分成管涌、滑坡、决口、漫溢等典型类别，其中管涌大多是因堤基渗透破坏而引发，滑坡和土体抗剪强度降低存在关联，决口是堤防局部溃决的极端表现形式，抢险技术决策树模型将险情等级、工程类型以及环境条件作为输入变量，通过分支逻辑推导得出最优处置方案，比如针对管涌险情，优先使用反滤围井来控制渗流，若发展成大范围管涌群则要实施减压井群工程，安全作业距离规范按照水流速度分级进行设定，当流速低于1.5m/s时，抢险人员能够接近至2米范围开展作业，流速超过3m/s时，需采用机械抛投或者遥控设备，确保抢险行动在保障人员安全基础上高效实施，形成“科学分类-精准决策-安全处置”的完整技术链条[4]。

3.2应急抢险技术

应急抢险技术是应对水利工程突发险情的最后一道重要防线，快速堵口技术着重关注效率与可靠两大方面，装配式挡水子堤运用模块化设计理念，依靠标准化构件进行快速拼接操作，能够在2小时以内构筑起1.5米高度的临时挡水屏障，钢木组合坝借助钢框架和木模板协同受力的原理，适合用于流速比较大的决口封堵工作，单日最大推进距离可以达到20米，渗漏处理新材料以高聚物注浆作为典型代表，其双液混合之后能够在30秒内固化形成弹性防水体，能够有效封堵直径5cm以上的渗漏通道，膨润土防水毯凭借钠基膨润土的膨胀特性达成自愈防水效果，特别适合用于堤防背水坡的长期防渗工作，机械化抢险装备朝着智能化的方向不断发展，无人驾驶推土机搭载北斗定位以及避障系统，能够实现夜间或者危险区域的自主作业任务，水下机器人配备高清摄像设备以及机械臂，能够精准定位堤基管涌点并且实施水下抛石封堵操作，显著提升复杂环境之下的抢险效能以及作业安全性。

3.3多部门协同机制

多部门协同机制是提升防汛抢险效能的重要保障。该机制整合水利、应急管理、气象、自然资源等多部门力量，依托防汛应急预案构建统一的指挥协调框架，明确各部门职责分工与应急响应流程。通过建立跨部门专用信息共享平台，实现水情、工情、灾情数据的实时互通与融合分析，为精准决策提供支撑。

4结语

提升防洪工程体系韧性得构建“工程-生态-管理”复合防御系统并强化空间布局均衡性与结构冗余度，智能预警系统要聚焦多源数据融合、AI算法优化以及5G+北斗精准发布来实现风险感知-研判-响应全链条智能化，抢险装备发展需突破大型机械化、模块化快速组装和无人化作业技术瓶颈并配套建立标准化装备储备与跨区域调度机制，三者协同推进能够显著提升流域防洪减灾能力。

参考文献：

[1]孙孟红.关于水利工程防汛措施及抢险策略分析研究[J].商情, 2021(20)..

[2]方绍生.水利工程防汛措施与抢险对策研究[J].Water Conservancy & Electric Power Technology & Application, 2023, 5(9).

[3]王寒珠,丁在源.水利工程防汛措施与抢险对策研究[J].中国建筑装饰装修,2022,(04):146-147.

[4]郝玉鹏,蒋兵.水利水电工程施工期防汛应急预案编制要点[C]//中国水利企业协会防灾与抢险装备技术分会年会暨第三届防汛抗旱抢险新技术、新产品应用研讨与展示会.中水北方勘测设计研究有限责任公司, 2024.