河道水利工程中水污染危险等级及检测方法

杨柏超

（深圳市鹏城水务技术有限公司，广东 深圳 518000）

1 前言

目前，随着社会经济、城市化进度、工业等领域不断发展壮大，对水利工程环保安全问题提出了更高的要求，需进一步加强行业内环境保护和管理措施，实现可持续发展的战略规划目标。水利工程的合理建设不仅促进社会农业、居民生活方面得到提升，而且是防治环境水污染的关键环节[1]。若进行长周期、高复杂性的水利工程建设时，不及时对污染项内容和周边水环境进行检测评估，水利工程建设将会对周边环境产生严重危害，且危害随时间推移逐步加深。在此基础上，我国为保证水利工程周边水环境、土地环境等安全健康，制定水利工程安全施工法律法规和规定危险等级、标准检测方法等，以实现依法执行管控，依照国标准则安全施工[2]，保障周边生态环境健康。

河道水利工程在施工过程中，水污染问题是当前环境污染的主要因素，污染来源一般分为两部分，一是施工过程中造成的污水、二是生活污水导致。其中，施工中产生的污染因素主要来源于生态、大气、废物垃圾和水源等多方面因素造成，其污染主要造成原因是在河道进行水利施工作业时，尚未制定完善的工程管理制度，施工中的污水尚未进行相关处理即进行随意排放，工程项目环境保护意识认知不到位，现场处理设备尚未与管理要求相结合，导致周边河道生态环境持续下降[3]。生活污水方面管理机制和排污机制不到位，导致河道水利工程压力大，水源质量差，水环境污染风险等级增大[4]。因此，通过合理统计分析、模型分析结合理论知识分析，合理制定出一套水利工程施工中水污染应对的措施和战略是迫切且关键的。

针对河道水利工程中存在的水污染现象和其危险性，本文通过分析河道水利工程施工时期水污染风险来源，并以此针对不同风险等级划分级别进行风险等级评价。其次，经过对比法、专项检测法、第三方检测方法进行水利工程施工中水污染调查研究，以此更好的掌握危险等级，发现问题，及时制定和更正水污染治理过程中的不足；最终，制定出符合当前水利施工过程中水污染防治的有效措施（质量安全管理体系、生活-工业污水处理、第三方检测机构管理），以期通过不同检测方法验证和水污染等级划分，为河道水利工程水环境健康发展提供科学的依据。

2 河道水利工程水环境危险因素来源

2.1 水污染危险源来源

水利工程施工作业时，调查其水污染因素来源，不仅有助于污染防治，而且对污染因素鉴别和分类极为关键，其污染源检测结果见表1。通过表1可知，目前，水污染危险源主要通过辨识度和评价要素使其分为5个级别，依次为施工类、机械设备类、设备场所类、施工作业环境类和其余类型。其中，施工类中主要污染危险来源为混凝土抗压、抗渗透、灌浆、砂石料生产、水泥生产、金属结构制作、建筑物拆除和管道业务修复等过程，所产生的水质带有强烈的化学物质，对水质和水中生物危险程度严重；机械设备中主要为运输车辆、特种车辆等造成的水质周边环境污染；设备场所中，如废渣场、修理厂、钢筋场、水泥厂、器具加工厂等，在修建水库、围堰、堤坝等建筑时，污染物来源检测内容为碱含量、压实性和抗压性等方面；环境作业类和其他类中，粉尘、颗粒物等化学物品的泄露，位置不佳地质、滑坡区路段、野外施工中洪水、消防等施工危险性较大，其产生的危险源较多，应及时按照相关检测方法划分风险等级并进行安全预防工作，保障经济、生活安全性提升，水污染风险等级下降。

表1 水利工程水污染源检测

2.2 水污染危险级别划分

根据研究表明，目前我国将水利工程中危险源划分为重大危险源和一般危险源。而危险源风险等级则具体划分为重大风险、较大风险、一般风险和低风险四个等级[5-6]。其中，风险源风险等级中，重大风险危险程度和实践概率均较大，主要通过监理单位、主管单位和施工中重点排查，避免危险因素引起河道水质污染等；较大风险危害性和发生概率均为中等；一般风险发生概率较低，危险程度较轻，预防则通过施工单位过程监管和监理单位联合督导为主；而低风险各概率和危害等级均最低，因此，仅通过施工单位预防即可。通过划分水利工程施工危险等级因素，更好的避免因河道水利工程污染造成水质污染等现象。

2.3 水污染危险等级评价

在目前水利工程领域中，危险等级评价划分主要通过对河道危险因素、危险源特征进行识别、判断和定义的过程[7]。危险等级分级主要以从事水利行业多年的高水平专业技术人员通过科学合理的检测方法辨识危险源。危险等级主要检测方法为直接判断法、安全检查表法和危险性预警分析法，通过综合分析判断在水利工程施工区内的生产、现场作业和危险因素等危险发生的可能性。直接判断法通过对水利工程区域内水污染风险因子进行判定，当其危险等级超出（水利水电重大危险源清单）中规定的任何一条警戒红线，则可进行危险等级评价，判定危险源。进而通过对应措施调整降低危险等级，实现水利工程施工中造成的危险风险，以提高施工的安全性。

3 水利工程水污染检测方法

3.1 专项检测法

水利工程中专项检测主要分为水泥检测、现场回填检测、结构实体检测、锚杆、锚索、土钉检测、管道检测和水质分析检测等。相比较，水质检测是水利工程专项检测中的关键因素，不仅有效防治周边水质环境，而且能加强水利工程建筑施工的合理性。本文水利工程水质污染检测流程如图1所示。由图1可知，水质检测主要通过危险物质、物理性质传感器和温度传感器检测，经A/D转化器进入单片机进行水质分析专项检测，以此实现对问题水质的及时处理。

图1 水利工程水质污染检测流程示意图

为更进一步进行河道水利施工周边水质结果分析，以评价水质污染等级，本文通过构建相关模糊矩阵进行相关分析，其计算公式如下（1-3）所示：

式中：R为模糊关系矩阵；a为矩阵行数，b为矩阵列数；ayr为矩阵第r行，第y列的元素值。

式中：ζ为隶属度，η表示环境污染等级的等级个数，β表示环境污染等级中的第一大分量，δ为环境污染等级中的第二大分量，若ζ≤0.5，则将对施工因素隶属度进行调整。若ζ＞0.5，则判断模糊矩阵有效，得到影响因素对环境污染的综合评价结果。

式中：φ表示最大特征根λ的特征向量，G表示影响因素的综合评价结果，判断单个影响因素所属的环境污染等级，得到单个影响因素对环境污染的危害程度，根据G值，判断所有影响因素所属的环境污染等级，得到整体施工因素对环境污染的危害程度。

3.2 第三方检测

本文河道水利工程水污染检测中第三方检测主要进行河道施工部分、管网施工和基坑施工三个部分，如表2所示。表2列举了部分第三方检测水利工程项目和对象，由表2可知，主要通过水利建筑工程相关仪器设备进行河道区域建筑安全检测，以有效避免质量安全事故造成水污染等级下降等。其主要检测特征包括：（1）依据现场情况确定监测点布设位置，以能达到监测目的为原则；（2）力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，以便找出其内在的联系和变化规律；（3）监测点位布设应在施工完成前，保证检测数据的准确性；（4）应保证数据的连续性。以此，反映河道区域水利工程质量安全、环境安全，有效避免因水利建筑施工造成河道水质污染现象。

表2 第三方检测项目和对象

4 河道水利工程水污染保障措施

4.1 强化质量安全管理体系

在河道水利工程建设中，为确保水利工程质量安全和河道周边生态环境保护，首先强化施工中质量安全和优化管理体系，运用先进安全的技术，全面开展水利工程质量安全管理，优化污染检测方法，以降低水污染风险等级。其次，加强科技交流和技术开发，提高专业技术水平，确保水利工程质量安全。水利工程安全检测体系构建步骤如下：（1）确定负责人；（2）不同任务组协同配合；（3）成果检测安全。项目、技术负责人主要对水利设备、周边水质污染调查、建筑原材料等进行质量把关，保证设备安全，周边水利环境污染方案措施完善等；外业组、内业组对有关水利工程环境、设备检测，优化水质、环境、设备的检测方法，以出具安全可靠的数据结果，降低污染危险性。成果检测安全对存在隐患和危险性区域进行检测和跟踪调查，并进行相关技术指导，保证水利工程质量安全，管理体系优质，且有效地防控水质安全。

4.2 加强第三方检测机构管理力度

第三方监测机构明确原料、设备和环境污染因素技术标准，不仅对河道水利工程中水质污染程度有一定调控意义，而且是检验水利工程各质量的关键环节。水利工程原材料中砂石料、水泥和钢筋等最为常见，在第三方检测中要根据行业内标准规则进行强度、颗分和环保性内容进行检测，出现不符合安全需求和环保型材料原料，及时退订，不允许其进入建设场地；钢筋材料等以监督管理为主，水泥、砂石料等进行合格验收，在保证其无污染、质量可靠安全的前提下进行合格验收。检测人员根据检测报告，查验其建筑后是否对河道周边水质环境造成污染，是否按照标准混凝土配比使用等。工程实体质量检测，对消除水利工程危险性具备重要参考价值，在实际河道水利工程施工中，根据施工工艺、气候和现场条件等验收建筑原料质量安全，有利于水利工程数据获取，同时有效控制施工期水污染，保障水质安全有着重要研究价值。

5 研究结论

本文通过对河道水利工程水污染危险源来源、危险等级划分和危险等级适宜性评价等分析，以对比法、专项检测法和第三方检测法获取在水利工程施工期间造成污染危险性指标的综合情况，以有效的避免或降低在水利工程施工作业期间周边水体的污染程度。同时针对河道周边水环境安全保护问题，按照相关检测方法，制定强化质量安全管理体系和加强第三方检测机构管理力度的水污染安全保障措施方法，从检测机构、生产工艺、各类水处理措施运转情况和河道水利技术优势上进行调控，降低水利建筑施工期间水污染等级，加强水利工程区域水质检测机构监测精准度，在保证周边施工作业安全的前提下，保障河道周边水质安全。通过本文检测方法设计研究，为水利工程施工作业期间水环境保护提供科学的依据。□