宁夏回族自治区水利工程定额和质量安全中心 宁夏银川 750002
摘要:随着我国水利行业的快速发展,水利工程惠及民生的防洪效益、经济效益、灌溉效益显著,为适应新的发展需求,呈现出了新的安全管理模式。新的安全管理模式在水利工程管理中发挥出了重要作用,但进入二十一世纪以来,我国的水利工程建设处于高速发展状态,水利行业的安全管理制度存在一定的滞后性,同时出现高水平人才流失的新问题,科研领域的新技术、新方法、新材料在实际工程中应用较少。解决这些新的问题是提升我国水利工程安全管理水平的重要途径,也是促进我国水利工程建设走向现代化的重要支撑。
关键词:水利工程;质量安全;现状分析;管理方法
一、研究背景
我国水利行业从建国以来,经历了一系列的发展和改革,由上世纪八十年代强调15m以上大坝数量到如今强调30m以上大坝数量,这不仅代表着水库大坝整体高度的增加,也代表着水利行业新技术、新材料和新方法的提升和应用,特别是已建成的三峡大坝(高181m)、锦屏一级混凝土双曲拱坝(高305m)、水布垭混凝土面板堆石坝(高233m)和龙滩碾压混凝土重力坝(高216m),表明我国筑坝技术已处于世界领先水平。水利工程的快速发展也为我国水利工程全生命周期的质量安全提出了新的挑战,近年来政府和大坝各级管理单位对大坝的安全问题高度重视,通过全面落实大坝安全管理责任制和集中开发水库大坝除险加固等措施,使我国大坝的安全态势得到明显改善。但水库大坝的安全风险依旧存在,水利工程的安全管理水平仍有待提升,各部门、单位之间的协调管理和信息共享仍存在困难,成为传统水利向现代化的一大阻碍。提升水利工程的管理水平,重视水利行业目前所存在的短板问题,优化水利工程管理措施,完善水利工程信息沟通渠道,是我国水利行业亟需解决的问题。
二、现状分析及解决策略
(一)重建设轻管理
水利工程一旦修建完成,工程便由建设期转入运行期,前期建设单位转为管理单位。除非水利工程出现质量安全事故,施工单位、监理单位、设计单位、科研单位以及咨询单位一般不再参与工程的后续相关工作。水利工程从开工到完工工期较短,一般仅数年或十几年,而运行期往往几十年上百年,这与水利工程在建设期安全风险大,运行期工作性态缓慢变化、安全风险性相对较小的特性有关。但也正是这种特性,使得水利工程管理人员容易产生倦怠心理,除在汛期对水利工程比较关注外,非汛期往往仅处于观测阶段,不会进一步对观测数据进行分析、研究、探讨,无法及时对异常数据及其所产生的原因进行深入分析,而在事后分析中水利工程运行性态、受力状况、温度效应等已发生较大改变,无法复原出原有状态。
(二)重防洪轻寒冬
我国夏季汛期通常集中在6-8月,而冬季寒冷时期通常集中在11月至第二年2月,汛期由于洪水及强降雨的影响,水库大坝可能会遭遇渗流、冲刷、水压力的影响而威胁大坝结构安全。针对可能产生的风险,尽管水库管理机构会对其管理措施、责任划分、水库安全检查、质量监测、汛期规划等方案做出较为详细的预警机制,但冬季寒冷季节,其温差应力、冻融循环对水库的结构影响不如汛期洪水影响直观,对大坝结构的破坏也是较为缓慢持续的,对大坝安全存在潜在威胁,因而往往也较难以引起管理人员的足够重视。
根据长期温度观测结果,寒冷季节平均气温与高温季节平均气温相比相差可达三、四十摄氏度,大坝表层混凝土受外界气温影响变化剧烈,而大坝内部坝体温度常年可保持较为稳定的温度,水利工程属于超静定结构,在坝体表面与坝体内部温差较大的情况下会产生较大的温度应力,其应力作用在坝体上会使得坝体裂缝进一步发展、延伸,最终在水压力作用下形成贯穿性裂缝。
(三)重大型轻小型
新中国成立以来,我国水利的发展可分为四个阶段,第一阶段从1949年至1957年为恢复与组建阶段,第二阶段从1958年至1976年为曲折发展阶段,第三阶段从1977年至1990年为稳定前进阶段,第四阶段从1991年到至今为快速发展阶段[06]。据最新水利部全国水利发展统计公报显示,截止到2018年,我国已建成各类水库98822座,水库总库容8953亿立方米。其中:大型水库736座,总库容7117亿立方米,占全部总库容的79.5%;中型水库3954座,总库容1126亿立方米,占全部总库容的12.6%,小型水库94132座,总库容710亿立方米,占全部总库容的7.9%。大型水库呈现数量少、库容总量大、工程投资大的特点,会有足够的工程投资来建立完善的水库质量安全管理体系。但对于中小型水库来说,存在数量众多、库容总量小、工程投资较小的特点,缺乏足够的安全监测设施和相应的人力资源来详细记录坝体工作性态,当夏季汛期洪水来临时,中小型水库往往也会面临溃坝风险,因造成的危险相对大型水库较轻,关注度不如大型水库高,也是容易忽略其坝体性态变化的一个重要原因。
(四)重数据轻科研
目前存在的水利工程在运行期的工作性态不能反馈到除管理单位外的其他相关单位,无法形成建设信息闭环的问题。为解决信息闭环问题,应搭建一个信息流通平台,由各单位指定专人负责,在工程运行一段时间后集中分析工程运行性态,并将工程数据进行集成化处理,建立信息系统安全等级制度,如参考《信息安全等级保护管理办法》规定中五等级制度。完善数据利用渠道,建立申请审核考核制度,由科研单位相关负责人提出数据使用申请,负责人为所申请数据的第一责任人,科研单位为其申请进行资格审核、数据使用审核、数据安全保障审核等并进行上报,由数据统一管理平台依据所申请的数据安全等级、数据大小、数据类型、数据资料的风险情况进行最终审批,建立完善的奖惩措施,对于数据资料利用效率高,安全防范意识等级高的相关个人和单位可进行奖励。对出现数据泄露、数据保护意识不强的个人和单位采取一定的惩罚措施,如限制数据申请、降低甚至终止其数据申请、对造成严重危害的情形追究其相关刑事责任。因此,通过统一平台建立水利工程管理单位与科研院所的连通渠道,形成分区域、分等级、分类型的数据存储-利用机制。从而总结工程经验,提升后续水利工程的安全性、科学性、合理性和经济性,为进一步分析预测大坝工作性态提供最可靠的原始资料支撑,也为防洪蓄水期间做出正确科学的判断提供技术上的支持。
三、结论
水利工程安全管理是一个综合性工程,通过上述总结可以看出,水利行业高水平技术人才流失,不同时期安全风险意识不同,对数量众多的中小型水利工程重视程度不够,科研单位获取数据资料存在困难等是当前水利工程安全管理中存在的突出问题。定期开展水利工程安全培训,加强安全管理监督,引进先进技术人才,健全安全管理技术管理制度,是解决我国水利行业存在问题的重要方法。这些问题的解决可将我国水利工程的安全管理技术水平提高到一个新的水平,同时也是我国水利行业往现代化、高水平、高效益发展的一个重要推动。
参考文献:
[1]许敏龙.水利工程运行期安全管理研究进展[J].内蒙古水利,2020,07:54-56;
[2]刘丽花,杨立军.基层水利工程项目施工管控问题及创新对策分析[J].工程施工,2021,02:140-141.
[3]金正鑫.水利工程管理信息化策略与系统建模研究[J].建设经济与管理,2021,02:213-214.