水利工程建设中的灾害风险评估与防灾减灾技术研究

徐海涛 陈扬

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-8444

作者简介：徐海涛（1973—），男，本科，高级工程师，主要从事水利工程建设与运行管理工作。

摘  要：水利工程建设是确保水资源合理利用与防洪安全的关键环节。灾害风险评估和防灾减灾技术的研究对于提高工程可靠性、保护生态环境与社会经济稳定至关重要。首先探讨了水文水资源、地质、生态环境及社会经济方面的灾害风险评估方法，然后分析了相应的防灾减灾技术。最后，通过案例分析，总结了灾害风险评估与防灾减灾技术在实际水利工程中的应用，指出了当前方法的优势及潜在的改进方向。

关键词：水利工程建设  灾害风险评估  防灾减灾技术  地质灾害风险评估

中图分类号：TV87

水利工程是维护城乡水安全、保障经济社会发展的基础设施。然而，工程建设过程中可能遭遇多种灾害风险，这不仅威胁工程质量和运行安全，还可能对周边生态环境和社会经济产生不利影响。因此，开展灾害风险评估，研究有效的防灾减灾技术，对于确保工程建设的成功和可持续发展具有重大意义。本文将介绍水利工程建设中的灾害风险评估方法和防灾减灾技术的研究进展，并通过案例分析提供实践指导。

1 水利工程中的灾害风险与防灾减灾

水利工程建设是国家基础设施建设中的重要组成部分，它直接关系到水资源的合理分配、防洪抗旱、生态保护以及社会经济的可持续发展。在工程建设过程中，灾害风险评估与防灾减灾工作的重要性不容忽视。通过系统的风险评估，可以预见并量化潜在的水文水资源灾害、地质灾害、生态环境灾害以及社会经济灾害，为工程设计和施工提供科学依据，确保水利工程能够在不利条件下也保持稳定运行，降低因灾害引发的安全事故[1]。同时，灾害风险评估还能够帮助决策者和工程师识别关键风险点，优化工程规划，制订有效的应急预案和调度策略。

2  水利工程建设中的灾害风险评估

2.1 水文水资源灾害风险评估

水文水资源灾害风险评估在水利工程建设中占据着至关重要的地位。这一评估过程涉及对可能影响工程安全和效能的水文气象条件、流域水系特性、水资源分布和可用性等关键因素的全面分析。评估的目的在于识别和量化洪水、干旱、泥石流等自然事件发生的概率及其可能导致的损害程度，从而为工程设计提供预警信息，确保工程能够适应极端气候事件和水文变化。通过对历史水文数据的统计分析、水文模型的模拟预测以及气候变化趋势的考量，水文水资源灾害风险评估不仅可以指导水利工程的布局和结构设计，还可以优化水量调度和水资源管理，增强工程对水文变异的应对能力，从而提高水利工程的安全性和调控水资源的灵活性。

2.2  地质灾害风险评估

地质灾害风险评估是水利工程建设前期研究的核心环节之一，它关乎着工程的安全与稳定性。通过预测并减少地质灾害对工程的潜在威胁，可以降低工程的风险等级，提高工程的使用寿命和经济效益。地质灾害风险评估涵盖了对工程区域内的地质构造、岩性、土体稳定性、地震活动性等因素的深入调查和研究。这些因素相互关联、相互影响，评估过程中需要全面考虑。斜坡稳定性是地质灾害风险评估中需要关注的一个重点。斜坡在受到自然因素（如降雨、地震）或人为因素（如开挖、填筑）的影响时，可能会发生滑动、崩塌等灾害。这些灾害不仅会直接威胁到工程的安全，还会对周边环境造成不可估量的影响。因此，在地质灾害风险评估中，需要对斜坡稳定性进行科学评估，提出相应的防护措施。滑坡是另一种常见的地质灾害形式[2] 。滑坡的发生往往与斜坡的岩土性质、构造特征、水文条件等因素有关。在水利工程建设过程中，滑坡可能会导致河道堵塞、水库淤积等问题，对工程的安全和稳定造成威胁。评估滑坡的风险需要综合考虑其发生的可能性、危害程度以及可能的影响范围，提出相应的防治措施。

2.3  生态环境灾害风险评估

生态环境灾害风险评估在水利工程建设中不断受到重视，其目的在于确保在工程建设与运行过程中，能够保护和改善生态环境，预防和减少工程对生态系统的负面影响。该评估过程包括分析工程建设可能引起的土地退化、水质污染、生物多样性下降等生态问题，并评价这些问题对生态系统服务功能的影响程度。通过采用生态模型模拟、现场生态调查等方法，针对特定的水利工程特点和区域生态条件，评估工程可能导致的生态变化，从而为工程设计和施工提供调整和优化的依据。生态环境灾害风险评估的根本目的是推动水利工程向生态友好型发展，通过科学评估和有效管理，最大限度地减少对环境的破坏，确保生态系统的健康与可持续性。

2.4 社会经济灾害风险评估

社会经济灾害风险评估是水利工程建设中至关重要的一环，其核心在于分析和评估工程建设可能引起的经济和社会问题，如安置移民、影响地方经济结构和社会稳定等。这一评估工作需要考虑工程建设对周边社区经济活动的影响、工程建设和运营期间对当地就业的贡献，以及可能引发的社会问题。通过对当地经济发展水平、居民生活质量、社会公共服务等方面的影响进行深入分析，评估旨在确保水利工程建设在促进区域经济发展的同时，能够有效地避免或减少对当地社会的负面影响。社会经济灾害风险评估的最终目标是通过科学决策支持系统，使水利工程建设成为推动社会经济进步的力量，同时保障社会稳定和谐，实现社会经济可持续发展。

3  水利工程建设中的防灾减灾技术研究

3.1  水文水资源防灾减灾技术研究

在水利工程建设领域，水文水资源防灾减灾技术的研究致力于最大限度地降低自然灾害的影响。这一技术研究覆盖了从灾害预警到应急响应、再到灾后重建的全过程，旨在通过提高水利工程的调控能力来减轻洪水、干旱等水文灾害带来的损害。实时监测水文情况、预测极端天气事件、优化水库运行和调度、改进防洪堤设计和提高城市排水系统的灵活性都是该研究领域的重点。通过采用先进的遥感技术、GIS和水文建模工具，研究人员能够更准确地预测和管理水文灾害风险，为减轻这些灾害的潜在影响提供科学依据和技术手段。

3.2 地质灾害防灾减灾技术研究

针对水利工程建设中地质灾害的挑战，地质灾害防灾减灾技术研究不断推进，旨在通过先进技术和方法减少滑坡、地震、地面沉降等地质灾害的影响。该研究领域注重工程地质条件的深入分析，利用地质调查、物理探测、数值模拟等手段，对潜在的地质风险进行识别和评估。在此基础上，研究人员开发和应用各类加固技术，如锚固、注浆和边坡防护工程，以及地震隔震和吸能技术，来提升水利工程的稳定性和抗灾能力[3]。此外，地质灾害防灾减灾技术的研究还强调了预警系统的建立和完善，这包括实时监测关键地质指标、发展智能预警算法，以及建立快速响应机制，从而为确保水利工程及其周边社区的安全提供坚实的技术支撑。

3.3 生态环境防灾减灾技术研究

生态环境防灾减灾技术的研究聚焦于工程建设与自然生态之间的和谐共生，旨在开发和实施有效的技术与措施以保护和修复受到干扰的生态系统。该技术涵盖生态恢复、生物多样性保护、污染控制和环境监测等多个方面。专家通过构建自然类似型生态系统、恢复生态廊道、采用生态工程方法如湿地治理与人工造林等措施，促进受损生态系统的自我修复。同时，引入生态风险评估模型，评估水利工程对周边生态的影响，制定相应的减灾方案。此外，发展环境友好型材料和施工技术，减少工程建设过程中对生态环境的破坏。

3.4  社会经济防灾减灾技术研究

社会经济防灾减灾技术研究关注的是如何在水利工程建设和运营中最小化对社会经济的负面影响。该项研究涉及经济补偿机制、社区参与、教育培训和政策支持等多个维度。技术和方法的应用要求工程规划和实施过程中充分考虑社会稳定性和经济发展需求，确保受影响群体得到妥善安置和公平补偿。此外，通过建立社区防灾减灾知识普及平台，提升居民的灾害意识和自救互救能力，同时开展灾害应急演练，提高社区应对灾害的能力。在政策层面，推动制定和完善灾害管理法规，为防灾减灾提供法律保障[4]。社会经济防灾减灾技术的研究最终目标是通过综合管理策略，促进水利工程与社会经济环境的协调发展，保障人民生活安全和社会经济的稳定发展。

4  水利工程风险与减灾技术案例

黄河作为中国的第二长河，其水利工程建设同样涉及复杂的灾害风险评估与防灾减灾技术应用。以下是以黄河流域水利工程建设为背景的灾害风险评估与防灾减灾技术案例分析。

黄河流域的水利工程，特别是以“黄河小浪底水利枢纽工程”为代表的项目。（1）水文水资源风险评估与管理。小浪底工程的建设考虑了黄河多年的泥沙淤积问题和洪水频发的特点。工程通过建设大坝和水库，加强了黄河中上游的洪水控制和泥沙调控能力。此外，运用了多种水文模型和预报技术，提高了洪水预测的准确性，以及对水库运行的调度能力。（2）地质灾害防治。黄河流域地质结构复杂，地质灾害风险较高。小浪底水利枢纽在设计与建设过程中，进行了严格的地质调查和稳定性分析。通过设置防渗墙、排水系统和加固基础等措施，有效防止了渗漏和滑坡等地质灾害的发生。（3）生态环境保护措施。黄河流域的生态环境保护是工程建设中的重要组成部分。在小浪底项目中，为了减少对渔业资源的影响，建立了鱼道和鱼类保护区，以保障水生生物的迁徙和繁衍。同时，实施了水土保持和流域生态修复工程，以减缓水土流失和提高生态服务功能。（4）社会经济影响与应对。黄河水利工程对周边地区经济社会发展具有重要作用。小浪底工程提供了灌溉、供水、发电等多重效益，促进了当地经济发展。但同时也存在移民搬迁等社会问题，工程建设中采取了一系列社会保障措施，如合理安置移民、提供就业培训等，以确保工程建设和社会稳定同步进行[5]。通过上述案例可以看到，在黄河流域水利工程的建设和管理中，综合考虑了水文水资源、地质灾害、生态环境及社会经济等多方面因素，实施了一系列评估和防治技术。

5  结语

通过综合灾害风险评估与防灾减灾技术的研究，可以为水利工程建设提供更为科学的决策支持。案例分析的实践应用表明，系统评估和技术应用能够有效降低工程建设中的风险，保障工程质量，促进生态环境保护和社会经济发展。

参考文献

[1] 汤秋鸿，徐锡蒙，贺莉，等.黄河中游生态水文模型及洪旱灾害风险评估[J].地理学报，2023， 78 （7）： 1666-1676.

[2] 安洋洋.基于多源数据的岳阳市洪涝灾害风险评估研究[D].北京：中国地质大学（北京），2021.

[3] 罗海婉.城市洪涝灾害风险评估方法及其应用研究[D].广州：华南理工大学，2020.

[4] 胡庆芳，张建云，苏鑫，等.重庆中心城区洪涝灾害防御与韧性提升路径[J].中国水利，2023（14）：15-23.

[5] 王旭东，徐刚.济南城市暴雨洪涝灾害的成因及对策[J].山东水利，2023（6）：5-7.