水利工程建設(shè)中的災(zāi)害風(fēng)險評估與防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究

徐海濤 陳揚

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、保護生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟穩(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)濟方面的災(zāi)害風(fēng)險評估方法，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)險評估與防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)在實際水利工程中的應(yīng)用，指出了當(dāng)前方法的優(yōu)勢及潛在的改進方向。

關(guān)鍵詞：水利工程建設(shè)??災(zāi)害風(fēng)險評估??防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)??地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估

中圖分類號：TV87

水利工程是維護城鄉(xiāng)水安全、保障經(jīng)濟社會發(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，這不僅威脅工程質(zhì)量和運行安全，還可能對周邊生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟產(chǎn)生不利影響。因此，開展災(zāi)害風(fēng)險評估，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)險評估方法和防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究進展，并通過案例分析提供實踐指導(dǎo)。

1 水利工程中的災(zāi)害風(fēng)險與防災(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)保護以及社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在工程建設(shè)過程中，災(zāi)害風(fēng)險評估與防災(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)濟災(zāi)害，為工程設(shè)計和施工提供科學(xué)依據(jù)，確保水利工程能夠在不利條件下也保持穩(wěn)定運行，降低因災(zāi)害引發(fā)的安全事故[1]。同時，災(zāi)害風(fēng)險評估還能夠幫助決策者和工程師識別關(guān)鍵風(fēng)險點，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)險評估

2.1 水文水資源災(zāi)害風(fēng)險評估

水文水資源災(zāi)害風(fēng)險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)險評估不僅可以指導(dǎo)水利工程的布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計，還可以優(yōu)化水量調(diào)度和水資源管理，增強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)險評估

地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險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)險等級，提高工程的使用壽命和經(jīng)濟效益。地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險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)險評估中需要關(guān)注的一個重點。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，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)險評估中，需要對斜坡穩(wěn)定性進行科學(xué)評估，提出相應(yīng)的防護措施。滑坡是另一種常見的地質(zhì)災(zāi)害形式[2]?。滑坡的發(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)險評估

生態(tài)環(huán)境災(zāi)害風(fēng)險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)與運行過程中，能夠保護和改善生態(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)濟災(zāi)害風(fēng)險評估

社會經(jīng)濟災(zāi)害風(fēng)險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)濟和社會問題，如安置移民、影響地方經(jīng)濟結(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)濟活動的影響、工程建設(shè)和運營期間對當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)的貢獻，以及可能引發(fā)的社會問題。通過對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平、居民生活質(zhì)量、社會公共服務(wù)等方面的影響進行深入分析，評估旨在確保水利工程建設(shè)在促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的同時，能夠有效地避免或減少對當(dāng)?shù)厣鐣呢撁嬗绊憽Ｉ鐣?jīng)濟災(zāi)害風(fēng)險評估的最終目標(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)濟進步的力量，同時保障社會穩(wěn)定和諧，實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(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。實時監(jiān)測水文情況、預(yù)測極端天氣事件、優(yōu)化水庫運行和調(diào)度、改進防洪堤設(shè)計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。通過采用先進的遙感技術(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，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，旨在通過先進技術(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)險進行識別和評估。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)的研究還強調(diào)了預(yù)警系統(tǒng)的建立和完善，這包括實時監(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)機制，從而為確保水利工程及其周邊社區(qū)的安全提供堅實的技術(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)和實施有效的技術(shù)與措施以保護和修復(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、污染控制和環(huán)境監(jiān)測等多個方面。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，促進受損生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)。同時，引入生態(tài)風(fēng)險評估模型，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)濟防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究

社會經(jīng)濟防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究關(guān)注的是如何在水利工程建設(shè)和運營中最小化對社會經(jīng)濟的負面影響。該項研究涉及經(jīng)濟補償機制、社區(qū)參與、教育培訓(xùn)和政策支持等多個維度。技術(shù)和方法的應(yīng)用要求工程規(guī)劃和實施過程中充分考慮社會穩(wěn)定性和經(jīng)濟發(fā)展需求，確保受影響群體得到妥善安置和公平補償。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，促進水利工程與社會經(jīng)濟環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，保障人民生活安全和社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。

4 ?水利工程風(fēng)險與減災(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”為代表的項目。（1）水文水資源風(fēng)險評估與管理。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。工程通過建設(shè)大壩和水庫，加強了黃河中上游的洪水控制和泥沙調(diào)控能力。此外，運用了多種水文模型和預(yù)報技術(shù)，提高了洪水預(yù)測的準(zhǔn)確性，以及對水庫運行的調(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)險較高。小浪底水利樞紐在設(shè)計與建設(shè)過程中，進行了嚴(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)境保護措施。黃河流域的生態(tài)環(huán)境保護是工程建設(shè)中的重要組成部分。在小浪底項目中，為了減少對漁業(yè)資源的影響，建立了魚道和魚類保護區(qū)，以保障水生生物的遷徙和繁衍。同時，實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)濟影響與應(yīng)對。黃河水利工程對周邊地區(qū)經(jīng)濟社會發(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，促進了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。但同時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)濟等多方面因素，實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，保障工程質(zhì)量，促進生態(tài)環(huán)境保護和社會經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻

[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)險評估[J].地理學(xué)報，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.