周玮
摘要:水旱灾害作为自然灾害的一种,对人类社会和生态环境造成了严重的威胁和影响,水旱灾害的频发和强度逐渐升高,使灾害管理和防御工作显得尤为紧迫,而水利工程可以有效地防范和缓解水旱灾害。旨在深入探讨水利工程在水旱灾害防御中的作用,并提出优化策略以应对不断变化的灾害形势,通过对水库与调蓄池、河道治理与堤防建设以及技术手段与监测系统等方面的分析,从而为水利工程的规划和设计提供更为科学、可行的方案,以期为水利工程在水旱灾害防御中的发展提供有益的启示。
关键词:水利工程 水旱灾害 灾害防御 监测系统
中图分类号:TU76
The Role and Optimization Strategies of Water Conservancy Engineering in Flood and Drought Prevention
ZHOU Wei
(Dongchangfu District Water Resources Bureau, Liaocheng, Shandong Province, 252000 China)
Abstract: As a type of natural disaster, the flood and drought disaster poses a serious threat and impact on human society and the ecological environment. The frequency and gradually increasing intensity of floods and droughts make disaster management and prevention particularly urgent, and water conservancy engineering can effectively prevent and alleviate floods and droughts. This article aims to deeply explore the role of water conservancy engineering in flood and drought prevention and propose optimization strategies to cope with the constantly changing disaster situation. This article analyzes reservoirs, regulating storage tanks, river management, embankment construction, technical means and monitoring systems, so as to provide more scientific and feasible solutions for the planning and design of water conservancy engineering, and provide useful enlightenment for the development of water conservancy engineering in flood and drought prevention.
Key Words: Water conservancy engineering; Flood and drought; Disaster prevention; Monitoring system
随着气候变化的加剧,极端天气事件频发,水旱灾害的发生和影响日益突显。洪涝和干旱不仅对农业、城市发展和生态环境构成了巨大压力,也对社会经济造成了严重威胁。在这一背景下,水利工程成为防范水旱灾害的重要手段之一,通过科学的水利工程规划和建设,可以提高河流的治理能力、实现水资源的合理调配、加强防洪和抗旱的能力。因此,深入探讨水利工程在水旱灾害防御中的作用以及优化策略,对于建设更加安全、可持续的水利工程具有重要的意义。
1 水利工程在水旱灾害防御工作中的作用
1.1 河流治理与防洪
在水旱灾害防御中,水利工程的核心作用之一是河流治理与防洪防汛。河流治理通过河道疏浚和水流畅通,提高河道的输水能力,减缓水流速度,从而有效降低洪水的发生概率。同时,河堤加固与防洪工程的实施能够提高河岸的抗洪能力,防范洪水对周边地区的侵袭。河流治理不仅有助于维护河道生态平衡,也为防范洪灾提供了可靠基础,通过科学合理的河流治理,水利工程在水旱灾害防御中充当了降低洪涝风险的重要角色,有效的防洪措施不仅需要技术手段,还需要与自然生态相协调,以确保综合效益最大化,这使得水利工程在灾害防御中成为一项不可或缺的战略性工程[1]。
1.2 水库与调水工程
在水利工程中,水库的建设和蓄水功能有助于在雨季时存储大量雨水,减缓洪峰的形成,从而有效降低洪水对下游地区的冲击。水库还能通过调控水位,实现对河流水量的精确调配,为农田灌溉和城市供水提供稳定的水源。在干旱期间,水库的蓄水功能可以作为备用水源,缓解缺水困扰。调水工程则进一步加强了水资源的调配能力,通过引水、调水等手段,将水资源从富余地区调配到缺水地区,实现水资源的均衡分布。
1.3 抗旱工程与水资源管理
抗旱工程与水资源管理是水利工程在水旱灾害防御中的关键组成部分,抗旱工程的建设包括抗旱灌溉系统的建设和改进,通过合理配置水资源,提高灌溉水利用效率,降低农业用水的浪费,抗旱工程还包括水源补给与水质改善措施,确保在干旱季节也能够维持生态系统的健康。水资源管理方面,水利工程通过科学调配水资源,确保其在空间和时间上的均衡分布,满足不同地区和行业的需求。有效的水资源管理还包括建立监测与预测系统,及时获取水情信息,为决策提供科学依据[2]。
2 水旱灾害防御工作中水利工程的优化策略
2.1 对水库管理的优化
在水旱灾害防御工作中,合理规划水库调度是确保水资源有效利用和灾害防范的基础,通过科学制订水库调度方案,可以在旱季提供足够的灌溉水源,满足农业需求,同时在丰水期采取适时蓄水,有效减缓洪水威胁。还涉及对气象、水文等多因素的全面考量,以最大程度地平衡水库的多重功能。定期检查和维护水库设施,确保其安全可靠性,是预防洪水和水库事故的重要手段。水库优化管理还需要与其他水利工程和灌溉系统协调配合,以实现整体水资源的高效利用和最大限度地降低灾害风险[3]。例如:在旱季,水库管理可以采用灵活的调度方案,确保向下游释放足够的水量,满足农田灌溉和城市供水的需求,通过科学调度,水库在旱季能够合理分配水资源,保障农业生产和人民生活的需要,有效缓解干旱对地区的冲击。
2.2 对灌溉系统的优化
在水旱灾害防御工作中,水利工程灌溉系统的优化属于其中的重点部分,通过采用高效的节水灌溉技术,如滴灌和喷灌,可以显著降低水资源的使用量,减缓干旱期间农田的水分蒸发和浪费。灌溉系统的优化还包括使用土壤湿度监测技术,以实现智能化的水分管理,通过监测土壤湿度变化,可以精准地掌握农田的水分状况,避免过度灌溉,提高水资源的利用效率。例如:利用现代信息技术建立智能化的灌溉管理系统,通过部署土壤湿度监测设备,实时监测农田土壤湿度状况,系统能够根据实际需求智能地调整灌溉水量,这种反馈机制确保了农田得到适量的水分,避免了因过度或不足灌溉而引发的问题。
2.3 对防洪工程的优化
防洪工程的优化对于减轻洪水对人民生命和财产的危害至关重要,通过定期检查和维护河道和堤坝,确保其结构的稳固性和安全性,是防洪工程优化的首要任务,此举有助于及时发现并修复可能存在的破损或漏水问题,提高防洪工程的整体可靠性,并采用科学的防洪方案,通过合理的泄洪设计、移民规划和堤坝加固等手段,提高洪水过程中的水体流速,减缓洪峰的到来,有效减少洪水对下游地区的影响。在实际中还可以引入先进的监测技术,如遥感和无人机,实时监控河道水位和洪水演变情况,提高防洪预警的准确性。
2.4 对水资源调配和输水工程的优化
在水旱灾害防御工作中,水资源调配和输水工程是水利工程优化的关键之一,有助于实现水资源的高效利用和提供干旱区域的持续供水。通过建设输水渠道和引水工程,水资源可以从丰水区输送到干旱区,实现水资源的跨流域调配。这种调配机制有助于弥补干旱区域水资源的不足,提高其水资源供给的稳定性。在干旱期,通过科学规划水资源调度,确保合理分配水资源,满足农业和城市用水需求。此外,利用水资源调配和输水工程,还能够降低对地下水的过度开采,减缓地下水位下降的趋势,有利于维护地下水生态系统的平衡[4]。通过综合考虑气象、水文等多因素,水资源调配和输水工程的优化有助于提高水利工程在水旱灾害防御中的适应性和抗灾能力,确保水资源供应的可持续性。
3 水利工程在水旱灾害防御工作中的优化实践
3.1 环境友好型水利工程设计
环境友好型水利工程设计是水利工程优化策略中的重要方向,旨在实现水资源管理和利用的可持续发展,最大程度地减少对自然生态系统的不良影响。环境友好型水利工程设计强调在工程规划和建设过程中充分考虑生态系统的保护,减缓生态系统的恶化。并且环境友好型水利工程设计注重提高水资源的利用效率,减少水的浪费,采用节水灌溉技术、改进供水系统和引入先进的水资源管理方法,设计人员可以在满足社会需求的同时,降低对水资源的过度开采,保护地下水资源的稳定性。
以某个地区的水利工程规划为例,设计人员采用了一系列环保措施,其中工程设计强调了生态系统的保护,通过在工程区域内进行详细的生态学调查和环境影响评估,设计人员更好地了解了当地生态系统的结构和功能。在规划中,采取了最小化土地破坏、合理划定建设区域、保留关键生态节点等措施,以减缓对自然生态系统的不良影响。并注重提高水资源的利用效率。以前的水利工程设计破坏了许多生态系统,导致生物多样性丧失,新的优化策略则着眼于生态恢复,采用生态工程手段修复受损的生态系统,通过保留自然湿地、植被覆盖等方式,促进当地植物和动物种群的恢复,提高生态系统的抗灾能力。
3.2 智能水利系统
在水旱灾害防御工作中,智能水利系统的引入通过整合先进的传感器技术、实时监测装置和自动控制系统,使智能水利系统能够提供精准的水文气象信息,实现对水利工程的远程实时监控和灵活调控。这种智能化的管理手段使得水利工程能够更加灵敏地应对突发气象事件,如暴雨或极端干旱,从而及时采取相应措施,降低洪涝和旱灾的风险。此外,智能水利系统还能通过数据分析和预测模型,提供更为准确的灾害预警,为防灾救灾工作提供科学依据。智能水利系统的应用不仅提高了水利工程的效率和可操作性,同时也为水旱灾害的防御提供了先进的技术支持,为实现可持续水资源管理和灾害风险降低贡献了重要手段[5]。
3.3 多层次的水资源管理
在水利工程优化中,多层次的水资源管理在提高水资源利用效率、缓解水旱灾害压力、实现可持续发展方面发挥着至关重要的作用。跨流域水资源调度是多层次管理的核心之一,通过在不同流域之间合理分配水资源,可以最大限度地弥补各地水资源的不平衡,满足不同地区的用水需求,这种综合性的管理模式有助于优化整个区域的水资源配置,提高供水的可靠性。为了实现多层次的水资源管理需要建立完善的水权制度和市场机制,明确水资源的所有权和使用权,激发社会各界对水资源的保护和合理利用的积极性,形成市场化的水资源配置机制,这有助于提高水资源的经济效益,防止滥用和浪费。
例如:在某个地区的水利工程规划中,多层次的水资源管理得到了有机融合,以实现更科学、更可持续的水资源利用。工程团队在项目初期进行了广泛的流域水资源调查和分析,通过整合气象、水文、地质等多领域数据,考虑了流域内不同地区的水资源分布和季节性变化,为多层次的水资源管理奠定了科学的基础。在规划中实施了跨流域水资源调度方案,通过引入跨流域水资源调度机制,使工程能够更灵活地在不同地区之间进行水资源的调配。
4结语
水利工程作为重要的基础设施可以有效调控水资源的分布和利用,实现水资源的合理配置。在干旱情况下,水利工程可以储备大量水源,为灌溉农田、供应城市用水提供可靠的保障。而在水患面前,适时启用水利工程进行排涝、蓄洪,减缓洪水对沿岸地区的侵袭,有效降低水灾的发生频率和影响程度。在水旱灾害防御中通过对水利工程的优化可以提高水资源的利用效率、降低灾害风险、确保水利设施的可靠性,从而有效地应对可能发生的水旱灾害。
参考文献
[1] 曹民民.水利工程在水旱灾害防御工作中的作用及优化策略[J].大众标准化,2023(10):92-94.
[2] 姚叶婷,伊成良,唐超.浙江省2022年水旱灾害防御演练实践及工作启发[J].中国防汛抗旱,2023,33(S1):39-42.
[3] 刘晓涛.新时期上海水旱灾害防御工作思考[J].中国水利,2019(9):5-7,17.
[4] 王勇.水利工程的防汛准备与抢险策略[J].工程建设与设计,2021(23):128-130,156.
[5] 郝建瑛.中小型水利工程安全运行管理对策[J].大众标准化,2021(15):213-214,217.