关于水利工程防洪措施综合应用分析

2023-11-27 07:07郭亚鹏
河北水利 2023年9期
关键词:堤坝预警系统防洪

□郭亚鹏

水是生命之源,然而洪水却常常给人们的生产生活带来严重的灾害和损失。根据中国气象局数据显示,截至2022 年,我国平均每年发生洪涝灾害约70 次,受灾人口超过1 亿人次,直接经济损失超过2000 亿元人民币。为了保障人民生命财产安全,促进经济社会可持续发展,防洪技术的应用显得尤为重要。水利工程作为抗洪的重要领域,承载着防洪技术的重要任务。

1.水利工程防洪措施的重要性

1.1 保障人民生命财产安全

洪水灾害是严重威胁人民生命财产安全的灾害之一。在水利工程建设中,防洪技术的重要性在于对人民生命财产安全的保障作用。洪水一旦发生,往往带来巨大破坏力,城市和乡村的建筑物、农田、交通设施都可能被淹没,造成人员伤亡和财产损失。水利工程建设中的堤坝、护岸、排涝系统等防洪措施,可以有效拦截和控制洪水,减缓洪水冲击力,从而保障人民生命财产的安全。同时,洪水灾害对经济社会的影响也不容忽视。洪水可能导致农田被淹没,影响粮食产量和农民的收入;城市中的企业和基础设施也可能受损,造成经济损失和生产中断。因此,水利工程建设中的防洪技术不仅是保障人民生命安全,也是维护经济社会稳定发展的关键措施。

1.2 保护水利工程设施

水利工程设施是现代社会基础设施中至关重要的组成部分,包括水库、水闸、抽水站、堤坝等。这些设施对于农田灌溉、城市供水、工业用水、水电发电等方面都具有重要作用。然而,这些水利设施在洪水灾害面前也面临着被损坏甚至冲毁的风险。防洪技术在水利工程建设中的应用,可以保护这些设施免受洪水的侵害。例如,建设稳固的堤坝和护岸可以阻挡洪水冲击;设置防洪闸门和洪水泄洪口,可以控制洪水流量,避免水利设施过载。保护水利工程设施的完好,不仅保障了城乡用水和电力供应的稳定,还确保了灾后恢复重建的顺利进行。

1.3 促进经济社会可持续发展

防洪技术的应用对于促进经济社会的可持续发展至关重要。洪水灾害造成的经济损失和财产损害严重影响着社会的发展。洪水会影响农业产量、破坏城市基础设施,导致生产中断和经济萧条。而在水利工程建设中,通过合理规划和设计,采用科学有效的防洪技术,可以减少洪水灾害对经济的冲击。防洪技术的应用还能为经济社会的可持续发展提供更稳定的基础。例如,通过建设抗洪排涝工程,改善城市的排水系统,可以防止城市内涝,提高城市的抗灾能力。此外,保护农田作物及灌溉设施免受洪水淹没,确保农业生产的正常进行,有利于稳定农民收入,推动农村经济的发展。

1.4 提高应急管理水平

水利工程建设中的防洪技术的应用,有助于提高灾害应对和救援的能力,提高应急管理水平。建立完善的洪水预警系统,可以提前预报洪水的发生和发展趋势,为相关部门和群众提供充分的准备时间。同时,科学合理的防洪排涝工程,可以减轻洪水对城市的影响,增强城市的抗灾能力。应急管理是灾害防范的重要组成部分,也是水利工程建设中的重要任务。通过加强应急管理,提高抢险救援的能力和效率,可以在灾害发生时迅速做出反应,最大程度地减少人员伤亡和财产损失。因此,水利工程建设中的防洪技术的重要性体现在其为应急管理提供了坚实的技术支撑。

2.水利工程防洪措施综合应用分析

2.1 堤坝建设

通过建设堤坝,可以在洪水来袭时有效地拦截洪水,调节洪峰流量,减缓洪水冲击,从而保护沿岸地区免受洪水侵袭。堤坝不仅具有防洪作用,还能提供灌溉用水、供水、发电等多种水利功能,对于改善水资源利用效率,推动农业生产和经济发展也具有重要意义。

在堤坝建设中,首先需要进行充分的地质调查和勘探,了解工程所在地的地质构造、岩土性质和地下水情况。然后,根据设计要求和预测洪水情况,确定堤坝的高程、宽度和长度等参数,制定详细的建设方案。在设计过程中,需要充分考虑可能出现的各种洪水情景,确保堤坝在最严峻的洪水条件下也能安全稳定地运行。

在施工阶段,需要选用合适的材料和施工工艺,保证堤坝的稳定性和密实性。常见的堤坝材料包括土石方、混凝土、砂袋等。在大坝建设中,通常采用多级夯筑、均质夯筑等夯实方法,确保大坝的内部结构致密,并与周围地基融为一体。此外,还需要进行严格的质量控制和安全监测,确保大坝在运行中的安全性和稳定性。堤坝的抗洪能力与其尺寸、结构和材料密切相关。因此,在建设中需要科学合理地确定大坝的高程、宽度和长度等参数,确保其能够适应可能出现的各种洪水情景。此外,还需要注重大坝与上下游的相互协调,合理设置泄洪孔和泄洪闸,确保洪水能够得到有效控制和调节。

2.2 抢险救援装备

在防洪抢险救援工作中,河堤加固是至关重要的环节。通过充分准备和使用合适的装备,可以极大地提升救援效率和成功率。

工程机械用于快速清理河堤表面杂物,修复受损的河堤,加固防洪设施,确保河堤的稳定性和完整性,如挖掘机、推土机、装载机等。

护岸材料用于筑堤、修补河堤,防止洪水冲毁河堤,将洪水控制在可控范围内,如砂袋、石块、混凝土块等。

防洪设备能够提前监测水位变化,预警可能的洪水,采取及时的措施减少洪灾带来的影响,主要包括水位测量仪、预警系统、抽水设备等。

加固工具用于加固河堤、固定防洪设备,甚至进行临时性维修,在抢险救援中不可或缺,如铁锹、镐、铁丝网等。

输送工具能够快速将人员和装备送达抢险点,提高救援的迅速性和效率,如船只、橡皮艇、越野车、吉普车等。

应急能源设备保障通信设备和各项装备的正常运行,为救援过程提供可靠的电力供应,如发电机、UPS 设备等。

此外,救援人员的人员装备以及应急通信设备,保障了救援人员的安全和有效沟通,如救生衣、安全帽、手套、防护服等。

总而言之,在防洪抢险救援中,准备充足且适用的装备是确保成功抢险和最大限度减轻损失的重要保障。

2.3 水位调控技术

通过适时、合理地调控水位,可以有效减缓洪水的冲击力,避免水位突然上涨造成更大的灾害。在水利工程建设中,水位调控是一种重要的防洪措施,特别适用于洪水多发地区和水位波动较大的河流流域。水位调控的主要手段包括:设置水闸、泄洪孔和泄洪道。水闸是一种可控制水流通行的建筑物,通过打开或关闭水闸门,可以调整水位。在洪水来袭时,通过调节水闸的开闭程度,可以控制水流的流速和流量,从而减缓洪水的冲击力。泄洪孔和泄洪道则是直接释放洪水的通道,可以迅速降低水位,保护下游地区免受洪水侵害。水位调控技术的应用需要综合考虑多种因素,如洪水的预测情况、水位调整的时机、上下游水位的关系等。因此,需要建立完善的水文监测和预报系统,及时掌握洪水情况,准确预测洪水的发展趋势。同时,还需要建立有效的水位调控方案和应急预案,明确水位调控的目标和措施,确保水位调控的科学性和灵活性。

2.4 河道疏浚和修复

随着时间的推移和水流的冲刷,河道容易出现淤积、堆积和漫滩,导致河道截面减小,流量减少,影响河道的输水能力和洪水排泄能力。这些问题使得河道在洪水来袭时更容易泛滥,增加了洪水的冲击力和灾害风险。河道疏浚是指通过人工或机械手段,清理河道内的淤泥和杂物,恢复河道原有的截面形态,增加河道的输水能力。这样可以减少洪水来临时河道的阻力,使洪水能够更顺畅地泄洪,减轻洪水对沿岸地区的影响。河道修复是指对河道及其周边环境进行综合整治和生态修复,以提高河道的自净能力和自我稳定能力。

在河道修复中,可以采取植被恢复、岸坡加固、防护林带建设等措施,增加河道的生态功能,改善河道的生态环境,促进生态平衡。河道疏浚和修复工作需要合理规划和科学施工,尤其需要注重与沿岸居民的沟通与协调。一方面,疏浚和修复过程中要注意保护和利用好河道旁的自然资源,避免对生态环境造成二次破坏。另一方面,要充分了解当地居民的需求和意见,尊重他们的生活方式和生态观念,确保工程的顺利推进。

2.5 洪水预警系统

洪水预警系统是防洪抢险中的关键组成部分,它在水利工程建设中的重要性不可忽视。随着气候变化和城市化进程的加快,洪水灾害的频发性和严重性呈现增加趋势,因此建立高效准确的洪水预警系统对于保障人民生命财产安全、减轻灾害损失具有重要意义。

洪水预警系统通过采集、传输、处理和分析气象、水文、水位等相关数据,结合流域模拟和预测技术,实现对洪水的监测、预报和预警。其中,气象数据用于预测可能导致洪水的极端天气事件,水文和水位数据用于监测河流和湖泊的水位变化情况。通过对这些数据的实时监测和分析,系统可以提前预报洪水的发生时间、范围、强度和演变趋势,为相关部门和群众提供预警信息,让他们有足够的时间做好应对准备和疏散工作。洪水预警系统的建设涉及到多个方面的技术和设施。首先,需要建立遍布各地的气象观测站、水文监测站和水位测量点,确保数据的全面和准确。其次,需要建设先进的数据传输网络和数据处理平台,实现数据的及时传输和高效分析。然后,还需要利用数值模型和预测算法,进行洪水的数值模拟和预测,提高预警的准确性和可靠性。同时,洪水预警系统还应该与相关部门和群众之间建立有效的信息传递和沟通机制,确保预警信息能够及时传达到每一个受灾地区和居民。

3.结语

总之,随着气候变化的加剧,洪水灾害可能会愈发频繁和严重。因此,需要密切关注气象和水文数据,不断改进防洪技术,增强应对灾害的能力。防洪抢险技术的应用是水利工程建设中的重要任务,关系到人民生命财产的安全和国家的经济社会发展。我们要坚定信心,勇于创新,共同努力,不断完善防洪抢险体系,为建设安全、稳定、繁荣的社会作出积极贡献。只有如此,才能更好地应对洪水灾害,实现水利工程的可持续发展,造福千家万户。

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