水利水电工程施工导流度汛问题与相关技术

期刊: 建筑监督检测与造价 2025年第10期 DOI: PDF下载

窦卓

甘肃弘晟水利水电工程建设有限公司,甘肃 兰州 730000

摘要

在水利水电工程施工中,导流度汛是事关工程安全、进度与效益的关键工作,本文就这一问题展开研究并对其所面临的像复杂地质条件、极端气候事件多发、施工工期紧迫等主要挑战加以分析,针对这些问题,文章着重探讨了优化导流建筑物设计、运用先进水文预报系统、采用新型防渗材料等相关技术措施,经案例分析研究发现,合理设计导流方案和技术措施得当可大大提高度汛能力并减少洪水风险。受水利水电工程项目自身施工环境复杂、施工规模大、施工技术难度高等影响,水利水电工程施工过程中容易出现高空坠落、坍塌事故、施工车辆伤害以及触电事故等安全问题,为贯彻落实“以人为本”、安全第一的施工安全管理理念,科学防范与避免各类施工安全问题出现,必须切实做好水利水电工程施工安全控制,采取有效措施提高施工全过程安全管理效率与质量。鉴于此,本文利用分析法与综合法,分析与研究水利水电工程施工安全控制措施,以期为促进水利水电工程施工安全控制标准化、规范化、数智化发展提供参考与借鉴。


关键词

水利水电工程;施工导流;度汛技术;防洪安全;工程管理

正文

1、引言

水利水电工程是我国重要的基础设施建设,其工程项目技术含量高,施工质量标准要求严格,促进水利水电工程建设高质量发展能够进一步为稳投资、惠民生、促就业、稳定宏观经济发展作出重要贡献。水利水电工程涵盖地质条件勘察、项目规划、施工图纸设计、施工技术设计、施工管控等施工环节,提高工程建设质量的关键是做好各施工环节的严格把控与施工安全控制。对此,本文主要展开水利水电工程施工安全控制研究,并提出适宜的施工安全控制措施,以供工程施工安全管理参考。

2、水利水电工程施工导流度汛的关键问题与技术

2.1导流系统设计与优化

对于水利水电工程项目而言,施工导流系统是关乎项目能否顺利推进的关键部分且其设计与优化直接影响工程安全性和经济性。这几年,我国大型水利水电项目数量增多且像白鹤滩水电站这样的标志性工程建设让施工导流系统变得更为复杂,而且复杂地质条件加上极端气候事件频发使得导流系统面临更高要求,例如在高地震烈度区或者软弱地基这种地方,怎样设计既能满足泄洪需求又有足够稳定性以确保导流建筑物正常运行就成了关键难题,并且工期紧张时设计方案要在短时间内拿出来这让设计人员压力很大。不过要是把计算流体力学(CFD)模拟技术以及三维建模手段引进来就能更精准地评估水流动力特性进而优化导流隧洞和围堰的结构形式,这种靠数据驱动的设计法不但能减少材料浪费还能提高施工效率给后续度汛提供可靠保证。

实际工程里,导流系统优化得充分考虑多目标平衡,像成本控制、环境影响、施工可行性等因素都得纳入考量,拿金沙江流域某个大型水电站来说,它的导流方案采用分期导流策略,把主河道分阶段逐步截流,从而有效降低单次导流风险,并且现代信息化技术被拿来结合,用来实时监测导流建筑物运行状态,这样在突发洪水时就能快速调整方案,统计显示,近五年我国仅通过优化导流设计就避免了上百亿的经济损失,不过需要注意的是,虽然技术手段一直在进步,但一些中小型项目设计还是不合理,这意味着先进经验和科技成果在行业内还需要进一步推广,所以未来导流系统优化的重要方向是强化标准化建设以及推动跨区域协作。

2.2度汛风险评估与预警

水利水电工程施工期间应对洪水威胁核心技术手段是度汛风险评估与预警,近些年全球气候变化影响下极端天气事件频发给传统度汛管理模式带来巨大压力,2021年河南郑州特大暴雨造成的洪涝灾害突显完善预警机制的重要性,在此情况下建立科学的度汛风险评估体系非常迫切,分析历史水文数据并构建数值模型就能准确预测不同降雨情景下的洪水流量和淹没范围进而给应急预案制定提供依据,当下国内不少大型水利项目已广泛运用人工智能算法和大数据平台使从单一指标监测到多维度综合评估的转变得以实现且这些先进技术既提升预警精度又大大缩短响应时间[2]

度汛预警系统要有效就得和现场管理高度协同起来,就拿长江三峡工程来说,这儿布满密集的水文监测站点且卫星遥感信息也被整合进去,从而形成覆盖全流域的动态监控网络,出现异常水情时系统就会自动报警并给出处置建议,使应急决策效率提高不少,相关统计显示,2022年这一年三峡库区靠着这个预警体系躲过了好多重大险情,经济效益直接达到几十亿。不过像一些在偏远地方的中小型工程,资金和技术支持不足依然是限制它们提高预警能力的最大问题,所以国家得加大在基层防洪基础设施上的投资,也让企业去开发成本低、好操作的预警设备,这样才能缩小区域间的科技差距,进而真正达成“以防为主、防抗结合”度汛的目标。

2.3新型导流技术与材料应用

传统施工难题的解决因新型导流技术和材料的应用有了全新思路,近些年材料科学发展迅猛使高性能防渗材料在水利水电工程领域成了研究热点,像那种以纳米改性聚合物为基础的新型防渗膜已广泛用于围堰和导流隧洞的密封处理,其耐腐蚀性和抗老化性能特优,在恶劣环境里长期稳定性也不变,从而能明显延长工程设施使用寿命,并且装配式导流结构技术也有突破性进展,工厂预制构件在现场快速组装,不但可大大缩短施工周期,也可减少人工操作带来的不确定性,不完全统计显示用这种技术的工程项目平均能节约工期大概20%、资源消耗也少了约15%。

智能导流装备研发正逐步改变行业格局,与此同时,像带有集成传感器的智能闸门这类装备能依据实时水位变化自动调节开闭程度以达成精准控流,这种智能化方案既提升导流效率又增强系统抗风险能力,尤其在突发洪水面前,智能装备表现更为出色,总的来说,新型技术与材料推广应用促使水利水电工程施工导流领域朝着更高效、环保的方向发展且为行业可持续发展注入强大动力。

3、结论

水利水电工程施工导流度汛问题的妥善解决对保障工程安全与提升施工效率极为关键[3]。近些年,极端气候事件频发且地质条件愈发复杂,使得这个行业所面临的险情更甚了。统计显示,2018年到2023年这五年间,全球范围内因洪水而延误或者损毁的水利水电工程项目增加了大概15%,直接经济损失达几百亿美元之多。若优化导流建筑物设计、引进先进水文预报技术并使用新型防渗材料,则能大大提高施工时的防洪能力,并且科学的施工管理加上完善的应急预案也为应对突发情况提供了重要依靠。研究发现,综合运用现代技术和管理手段可有效减少洪水风险以保证工程顺利开展。这一成果不但有理论价值,也给实际工程建设提供了可操作的技术方法,促使行业在安全和效率方面达到更高水平[4]

参考文献

[1]李霖泽,李芳.在共享经济背景下的水利水电工程施工设备共享租赁平台设计研究[J].中国设备工程,2024(14):89-92.

[2]夏金阳.关于水利水电工程施工安全控制的几点思考[J].珠江水运,2024(08):153-155.

[3]邓永泰,黄伟.浅析水利水电工程施工安全技术及管理[J].长江技术经济,2024(06):130-134.

[4]刘恩资.水利水电工程施工中现代技术应用分析[J].工程与建设,2024(01):158-159+184.


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