水利水电工程除险技术研究

于志军　刘清伟

【摘 要】本文就水利水电工程除险，分析了自然灾害导致工程险情的主要特点，探讨了紧急处置的安全性评价、处置方案确定和应急技术预案研究，阐述了工程抢险施工技术的重点研究对象、重点研究内容和一般研究方法。

【关键词】水利水电；工程除险；技术研究

1 工程险情主要特点

1.1 突发性

自然灾害导致水利水电工程发生重大险情是突发性事件。灾害性气候、地震等导致的滑坡、泥石流、堰塞湖等自然灾害本身是突发性的，自然灾害对水利水电工程设施造成的重大威胁具有突发性，对工程紧急除险而言也是突发性的。

1.2 不确定性

灾害发生前，自然灾害发生的具体位置及其危害影响难以准确预测。灾害发生后，受损的工程设施是否安全，影响因素多；后续自然灾害是否还会发生，难以准确判定。对工程紧急除险而言，能否及时排除险情，不确定因素多。

1.3 破坏性

自然灾害极具破坏性，往往会导致工程重大险情发生，甚至会导致灾难性后果，特别是水利水电工程。其破坏性不仅体现在对工程设施本身的破坏，导致重大工程险情甚至灾难性后果；还体现在对工程周边环境的破坏，并使工程除险作业条件异常恶劣。

2 紧急处置技术研究

2.1 安全性评价

安全性评价是工程除险的首要环节。（1）安全性评价的范围。①对工程设施本身安全性的评价；②对工程周边的地质灾害影响工程设施安全性的评价，如已形成的堰塞湖、潜在的滑坡体等对拦河大坝安全的威胁；③对工程上游水利水电设施安全性的评价，如上游拦河大坝发生险情的威胁；④对除险作业安全性的评价。（2）安全性评价方法的规范。如何进行安全性评价是一个难点问题。如对汶川特大地震形成的唐家山堰塞湖的安全性评价（包括对溃决情形的分析与判断）就是一个非常复杂的技术难题。唐家山堰塞湖除险后，出台了《堰塞湖应急处置技术导则》，对包括安全性评价在内的有关技术问题进行了规范，无疑对以后堰塞湖工程除险是有益的。针对各种工程险情除险，出台相关除险技术规范，是非常必要的，也是需要加强技术研究并尽快解决的问题。（3）快速掌握险情信息的先进技术手段。险情发生后，准确地查明工程险情、快速掌握有关信息，是工程除险时技术决策的基础。

2.2 处置方案确定

处置方案是工程除险时技术决策的核心。特别是对水库、水电站等工程除险，处置方案的科学确定，是采取紧急处置措施、排除工程险情的关键。确定处置方案，在安全性评价的基础上，需要研究和解决的技术问题，主要有：①紧急除险措施及其技术可行性。采取的工程除险措施，可以有效排除险情，并满足时效性要求；有类似的工程施工或工程抢险经验，技术上比较可靠。②与抢险作业现场条件的符合性。现场具备抢险所需的设备进场、物料准备与进场、抢险作业空间、电力供应等基本条件。③紧急除险措施的技术要求。与平时工程建设时工程设计与施工的技术要求相比较，紧急除险的技术要求一般不够具体，甚至仅仅是原则性的。通常，专业抢险施工队能够根据处置方案中一般性或原则性的技术要求，结合工程施工或抢险经验，对技术要求进行细化。

2.3 技术预案研究

我国对突发事件的应对越来越重视，相关法律法规比较完善，各级应急预案比较齐全但多侧重组织指挥方面。水利水电工程应急预案也是多侧重组织指挥，在技术层面上还不够具体、不够深入；险情发生后，技术准备不足的问题尤为突出。对水利水电工程而言，如果遇险情时处置不当，导致的后果可能会更加严重。

3 抢险施工技术研究

3.1 重点研究对象

水利水电工程抢险施工技术研究，应在对水利水电工程风险辨识的基础上，针对洪水、地震等自然灾害对水利水电工程设施可能造成的破坏，以及对受损的工程设施可能采取的紧急除险措施，开展相应的抢险施工技术研究。分析自然灾害对各类水利水电工程的破坏表现形式、主要危害因素和导致的重大工程险情，水利水电工程抢险施工技术研究的重点对象可以分为以下几个方面。

（1）江河堤防管涌、漏洞、裂缝、漫溢、决口的排险。堤防险情主要有渗水、管涌、漏洞、塌陷、滑坡、裂缝、风浪、陷坑、漫溢、决口等。管涌是常见的堤防险情。裂缝险情一旦扩大，可能出现滑坡、崩岸。对漏洞如不及时补漏，将迅速发展成为堤防决口。堤防漫溢、决口的危害极大，一旦出现，须尽快排险。

（2）近坝库岸滑坡、泥石流、堰塞湖的排险。地震、强降雨对近坝库岸造成的危害很多，对水利水电工程安全造成重大威胁，尤其是在深山峡谷地区。主要是滑坡及其涌浪、山体崩塌、泥石流、堰塞湖等，对水利水电工程的危害很大，且往往严重阻碍抢险工作的顺利进行。

3.2 重点研究内容

抢险施工技术研究，与通常的工程施工技术研究有所不同，应突出如何解决快速抢险与安全控制的问题。对于每一项抢险施工技术研究而言，研究的重点内容主要是快速勘查险情、快速进场到位、快速抢险施工和安全控制措施。

（1）快速勘查险情。快速勘查险情是成功实施抢险作业的第一环节。勘查险情的主要内容有：①工程设施的设计、施工和运行的资料收集；②工程设施受损的具体部位和严重程度；③实施抢险作业的具体部位和处置要求

（2）快速进场到位。抢险人员、设备、物料快速进场到位，是成功实施抢险作业的前提条件。对自然灾害导致的水利水电工程险情进行除险施工，交通可能会因山体滑坡、崩塌、道路塌陷、泥石流等而中斷，有时还需要临时修路至抢险作业地点。

（3）快速抢险施工。快速抢险施工是实现工程除险处置方案的关键。按照工程除险处置方案明确的施工任务和时限要求，制定切实可行的抢险施工实施方案，科学、快速抢险。

（4）安全控制措施。工程抢险安全包括两个方面：①抢险作业的人员、设备安全。②抢险作业对工程设施安全造成不利影响的控制。如采用钻爆作业的方法下挖溢洪道，爆破震动会影响土石坝本身安全。在工程抢险时必须加以重视，分析不利影响，采取技术措施，防止因抢险作业使已受损的工程设施险情加剧。

3.3 一般研究方法

（1）分工程类型研究。水利水电工程抢险施工技术研究，按照抢险施工对象的工程类型及其重点部位，可分为江河堤防、土石坝、面板堆石坝、重力坝、拱坝、泄洪系统、引水发电系统。中小型水库水电站数量多且抗风险能力相对较低，也可归入一类。

（2）分施工专业研究。按抢险施工专业类型，可分为开挖（推挖装运）、钻爆、钻灌、混凝土作业、金属结构与机电设备除险等。这种分类研究方式，对于某一项抢险施工专业技术研究而言，研究可相对深入；同时，对工程抢险队的专业技能培训和能力提高也相对有利。

（3）技术研究路线。针对某一类型工程抢险施工技术或某一项抢险施工专业技术，收集有关工程除险的资料信息，分析现有的快速抢险施工与安全控制技术（不限于水利水电施工技术）对工程抢险施工的适用性，应用“四新”技术，研究快速、有效的抢险施工技术。加强与设备制造商的技术合作，突出应急抢险新设备的研发。

4 结语

自然灾害导致的水利水电工程除险，对受损工程进行安全性评价是首要环节，评价方法需要规范；科学确定处置方案是技术决策的核心，应急处置技术预案研究需要加强。开展抢险施工技术研究，分析灾害破坏表现形式和主要危害，确定重点研究对象；突出快速抢险与安全控制，确定重点研究内容；明确技术研究路线，分类进行研究。随着应急处置机制不断完善，工程除险技术研究将更加深入，重大工程险情将得到更加有效控制。

作者简介：于志军（1970—）内蒙古赤峰市人，大学本科，武警指挥学院指挥二系抢险救灾教研室技术八级讲师。