我国水利工程建设与管理中存在的问题及关键技术

罗建明

摘 要：目前，我国水利工程建设与管理仍存在如下三方面的问题：其一是已建水利工程中有不少标准偏低，工程质量差，不能满足防洪兴利需要；其二是长期的“重建轻管”使水利工程管理手段落后，技术水平低，影响水利工程建设及其效益的发挥；三是水利工程建设还跟不上国民经济及社会及环境发展的需要，针对存在的问题，提出需要研究的几项关键技术：1）深覆盖层堤坝地基渗流控制技术；2）堤防崩岸机理研究、预报及处理措施；3）水利工程老化及病险问题研究；4）水利工程监测技术等等。

关键词：水利工程建设；管理；关键技术；问题

中图分类号:TV 文献标识码：A

1、水利工程建设与管理中存在的主要问题

虽然我国水利工程建设与管理取得了辉煌成就，但，由于种种原因，仍存在如下主要问题。

第一，已建水利工程中有不少标准偏低，工程质量差，不能满足防洪兴利需要，例如，一些大江大河的堤防工程普遍存在堤顶高程不足、堤身断面单薄、堤基渗漏严重等问题，致使洪水期间有的堤段临时抢修子堤挡水，不少堤段产生管涌等渗透变形（破坏），甚至发生溃堤等事故。我国大江大河干堤的险工险段情况严重，以长江为例，1998年洪水期间，仅中下游干堤出现险情,6000多处，高水位时，每天险情300余处.洪水灾害所造成的损失极其严重，据统计，1993至1998年，全国洪灾造成的直接经济损失高达10500亿元。

我国已建各类水库大坝86000余座，其中绝大多数都是在五六十年代及70年代建造的，大都运行了三四十年，据初步统计，目前我国大中小型病险水库均占40%左右。这些病险水库有的降低水位，甚至空库运行，严重影响其效益的发挥；有的带病运行，对下游人民的生命财产构成严重威胁，一旦失事，将会造成惨重损失。

第二，长期的“重建轻管”使水利工程管理行业“不景气”，管理手段落后，技术水平低，影响水利工程建设及其效益的发挥。例如，大量的水利工程年久失修，不少病险工程没能得到及时除险加固. 虽然近几年来从中央到地方加大了水利工程除险加固投入，但长期以来欠债太多，除险加固的任务还很艰巨，这方面的投入甚至还要加大并维持相当长的一段时间，水利工程的安全状况才能有大的改观。在管理手段及技术方面，就水利工程安全监测来说，目前的监测（控）覆盖范围与水平与我国水利工程安全及调度运行要求还很不相称，与同发达国家相比，相差很大，目前，我国还没有一个关于工程安全监测及评价的国家级水利工程管理信息系统。在管理“软件”上，无论是水利工程安全管理，还是除险加固安排与资金投入都需要对工程做出安全风险分析及评估，但至今我国还未有自己一套可操作的工程安全风险分析评估技术，对水利投入政策及水利项目社会经济评价的研究还有很多欠缺，有法不依、执法不严的现象还很普遍。

第三，水利工程建设还跟不上国民经济与社会和环境发展的需要，目前，水利已成为经济社会发展的制约因素. 要使我国经济社会可持续发展，一定下大力气解决水利的三大问题，而水利工程建设是解决水利三大问题的重要措施之一。但，目前的水利工程建设落后于形势需要。例如，有些大江大河至今仍无控制性水库工程，缺乏对洪水的调控手段，致使防洪处于被动局面。北方的干旱缺水严重影响人民生活与国民经济发展和生态环境，中央提出的西部大开发战略也一定要有足够水资源作保证. 我国修建了不少地面水库，可对大有前途的地下水库的利用却研究的不多，我国在解决北方、西部的干旱缺水及生态恶化问题时，应结合地下水库的利用采取综合治理措施。

2、水利工程建设与管理的关键技术

针对水利工程建设与管理存在的主要问题及国民经济与社会发展的需求，需要研究的关键技术主要有以下几点。

深覆盖层堤坝地基渗流控制技术，需要研制深覆盖层防渗墙成墙设备，开发及完善防渗体防渗效果检测技术，研究超深、超薄防渗墙防渗机理，开发质优价廉的新型防渗土工合成材料，开发适应大变形的高抗渗塑性混凝土。

堤防崩岸机理研究、预报及处理措施包括：崩岸形成的地质背景及河流地质作用研究、崩岸变形破坏机理研究、崩岸稳定性分析及评价研究、崩岸监测研究及预报技术研究、崩岸防治及施工技术研究、崩岸预警抢险应急技术及决策支持系统研究。

水利工程老化及病险问题研究包括：水利工程老化病害机理、堤防隐患探测技术与关键设备、病险堤坝安全评价与除险加固决策系统、堤坝渗流控制与加固关键技术、长效减压井技术、已有堤坝防渗加固技术的完善与规范化，以及引进堤坝防渗加固技术，进而研究开发及国产化。

水利工程监测技术包括：高精度、耐久、强抗干扰的小量程钢弦式孔隙水压力计，智能型分布式自动化监测系统，水利工程中的光导纤维监测技术，大型水利工程泄水建筑物长期动态观测及数据分析评价方法研究，网络技术在水利工程监测系统中的应用，大坝工作与安全性态评价专家系统，堤防安全监测技术，水利工程工情与水情自动监测系统。

高坝及超高坝的关键技术研究包括：设计计算参数的研究，强度、变形及稳定计算分析，高速及超高速水力学研究，控制爆破筑坝技术研究及施工技术研究。

碾压混凝土及面板胶结堆石筑坝新技术的研究。对于碾压混凝土坝，涉及结构设计的改进、材料配比的研究、施工方法的改进、温控方法的研究及施工质量控制的改进；对于面板胶结堆石坝，涉及集料级配及掺入料配合比的试验研究，胶结堆石料的耐久性研究，强度准则与本构关系研究，坝体可能的破坏形态及安全准则研究，坝体及其材料的动力特性分析，高坝坝体变形特性及对上游防渗体系的影响，砂石料与胶凝材料掺混、拌及工艺及碾压方法研究。

水利工程抗震技术研究涉及工程地震反应及安全监测，震害调查，抗震设计与研究，抗震、减震、隔震新技术研究，以及抗震加固技术研究。

高边坡技术研究包括：高边坡工程力学模型、破坏机理及岩石力学参数研究，高边坡研究中的岩石水力学研究，高边坡稳定分析及评价技术，高边坡加固技术及施工工艺研究，高边坡监测技术研究，以及高边坡反馈设计理论与方法研究。

地下工程包括：复杂地质环境下大型地下洞室群岩体地质模型的建立及地质超前预报方法，不均匀岩体围岩稳定力学模型及岩体力学作用研究，围岩本构关系研究，岩石力学参数确定及分析研究，强度及稳定性准则研究，应力场与渗流场的耦合研究，大型地下洞室群工程模型研究，洞室群布置优化，洞口边坡与洞室相互影响及其稳定性及变形破坏规律研究，地下洞室群施工顺序、施工技术优化，地下洞室围岩加固机理及效应研究，大型地下洞室群监测技术研究，隧洞盾构施工关键技术研究，岩爆的监测、预报及防治技术，以及围岩大变形支护材料与控制技术。

地下水库及污水水库。关于地下水库的研究，包括：全国地下水库的开发与利用研究、区域性的地下水库开发与补给研究、地下水库关键技术研究，以及地下水库与环境的关系。

关于污水水库的研究包括：在软弱地基上建造大直径沉淀池的关键技术、污水水库施工技术、污水水库的防渗隔离技术及污水再利用技术.新型材料及新型结构。

新型材料研究涉及新型混凝土外加剂与掺合料技术、自排水模板、各种新型防护材料、各种水上与水下修补新材料、各种土工合成新材料，以及用于灌浆的超细水泥等. 新型结构包括：无粘结预应力混凝土结构，简单、轻便、超高强钢筋混凝土结构，大跨度、大流量渡槽，沉箱一字闸等各种新闸型等。

大坝安全风险分析,在已有研究的基础上，吸收国外大坝安全风险分析的先进经验，制定适合我国国情的大坝风险分析与评价方法。

水利工程安全管理信息系统包括：现场自动采集系统的建立，远程传输系统的开发研制，中心站网络系统与综合数据库的建立及信息接收子系统、数据库管理子系统、安全评价子系统与信息服务子系统等的开发研制，以及中央指挥站的建立。

水利投入政策研究包括：资源水利经济理论研究、水利的国民经济基础性地位、水利与生态经济的关系、水利的社会政治经济效益研究、水利投入的国家政策研究及世界主要国家水利投入政策研究。

水利项目社会经济评价的新理论与新方法研究包括：水利项目的投入评估理论与方法研究、水利项目的社会效益评估理论与方法研究、水利项目的减灾除害社会效益评估理论与方法研究。

3、结语

水利是国民经济的基础设施.目前，水利已经成为经济社会发展的制约因素，洪涝灾害、干旱缺水及水生态恶化是水利工作亟待解决的三大问题，水利工程建设与管理应围绕解决这三大问题开展工作.科学技术是第一生产力，要做好水利科技发展规划，并付诸实施.在采取必要的水利工程措施的同时，还要采取相应的非工程措施。

参考文献

[1]汪恕诚.在全国水利厅局长会议上的工作报告[j] 水利建设与管理1999.1

[2] 邴凤山.21世纪初中国水电建设的展望[j]水电能源科学.1999.9

[3]罗伯特p.阿姆布罗格.控制水循环的地下水库[j]地下水.1995.15