摘要:文章結(jié)合國(guó)家、行業(yè)現(xiàn)行規(guī)章規(guī)程和實(shí)際工程運(yùn)行期的安全管理措施,分析了水利工程安全管理研究現(xiàn)狀并指出其中存在的安全問(wèn)題,并提出了水利工程運(yùn)行期安全管理的主要解決方案以供參考。
關(guān)鍵詞:安全管理; 風(fēng)險(xiǎn)意識(shí); 專(zhuān)業(yè)技能; 安全監(jiān)測(cè); 運(yùn)行管理;
1、 研究背景
水庫(kù)大壩作為水利樞紐工程中最為重要的水工建筑物,其安全與否將直接影響到整個(gè)水利工程的安全性態(tài)和效益發(fā)揮。截止2018年底,我國(guó)已建各類(lèi)水庫(kù)98 822座,水庫(kù)總庫(kù)容8 953億m3,其中,大型水庫(kù)736座,中型水庫(kù)3 954座,小型水庫(kù)94 132座,這些水庫(kù)大壩工程在農(nóng)業(yè)灌溉、防洪抗旱、水源配置、水力發(fā)電、城市供水、水土保持、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮了巨大效益。
水庫(kù)大壩安全問(wèn)題影響因素繁多,一方面,開(kāi)發(fā)建設(shè)的水庫(kù)大壩在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、維護(hù)、管理等方面的技術(shù)要求越來(lái)越高,所面臨的地形、地質(zhì)、水文等工程條件越來(lái)越復(fù)雜,影響水庫(kù)大壩建設(shè)與運(yùn)行安全的外在條件存在更大的不確定性;另一方面,在20世紀(jì)50~70年代建成的一大批水庫(kù)大壩,受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件落后、技術(shù)水平低下、施工質(zhì)量不高等因素影響,其中病險(xiǎn)工程大約占39%,其安全隱患十分突出。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科技水平的迅速發(fā)展,創(chuàng)新的施工理念、管理技術(shù)、理論研究等和先進(jìn)的施工機(jī)械、施工工藝、FEA(Finite Element Analysis)技術(shù)、BIM(Building Information Modeling)技術(shù)等在水利工程建設(shè)當(dāng)中的成功應(yīng)用,促使我國(guó)水利工程設(shè)計(jì)、施工水平已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平,但大部分水利工程運(yùn)行期安全管理水平不高,致使其已成為水利工作的薄弱環(huán)節(jié),同時(shí)也成為傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)水利轉(zhuǎn)變的一大障礙。因此,如何加強(qiáng)水利工程運(yùn)行期安全管理,提高安全意識(shí)、提高人員技術(shù)、完善安全監(jiān)測(cè)、加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù),預(yù)防和減少安全生產(chǎn)事故,保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,是目前水利工程安全領(lǐng)域重要的研究方向之一。
2 、研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
2.1、 安全意識(shí)
“安全第一,預(yù)防為主”是安全管理的基本方針。水利工程運(yùn)行期的安全隱患隱藏于日常運(yùn)行工作的方方面面,相關(guān)研究表明,其中,90%的事故是人為因素造成的,10%是技術(shù)水平低造成的。由此可見(jiàn),工作人員對(duì)水利工程安全意識(shí)淡薄,不重視效益,忽視安全,導(dǎo)致安全隱患多,抗災(zāi)能力差。雖然現(xiàn)在大部分的水利工程安全管理機(jī)構(gòu)健全,但在實(shí)際工作中的“三違”(“違章指揮”、“違章操作”和“違反勞動(dòng)紀(jì)律”)依舊存在,部分工作人員安全意識(shí)薄弱。比如,在日常巡視檢查過(guò)程中,工作人員未嚴(yán)格按照水行政主管部門(mén)頒布的《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》SL601-2013、《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》SL 551-2012等規(guī)章中的規(guī)定執(zhí)行日常的巡視檢測(cè)項(xiàng)目、次數(shù),同時(shí)部分工作人員在巡視檢查的過(guò)程中走馬觀花,做不到細(xì)致入微,最終很難發(fā)現(xiàn)壩體危害性裂縫、沉降、壩肩滲漏等隱患。工作人員在水電站工作區(qū)域內(nèi)不佩戴安全帽、為了節(jié)省時(shí)間而隨意修改運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù),對(duì)于過(guò)程中出現(xiàn)的異,F(xiàn)象不予記錄分析,捏造一些所謂的“正常數(shù)據(jù)”,為后續(xù)運(yùn)行工作埋下重大安全隱患。泄洪設(shè)施管理不當(dāng),泄洪設(shè)施在非汛期一般較長(zhǎng)時(shí)間棄置不用,工作人員可能會(huì)疏于對(duì)其進(jìn)行管理,造成垃圾或者廢棄物堆積于工程范圍之內(nèi),當(dāng)洪水發(fā)生時(shí),會(huì)對(duì)水庫(kù)大壩的行洪造成嚴(yán)重影響,更有甚者會(huì)對(duì)庫(kù)區(qū)周邊人民的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅等。這些安全隱患在初期本可以采取必要的安全措施降低其對(duì)于壩體結(jié)構(gòu)的影響,但在后期導(dǎo)致安全事故發(fā)生時(shí)就很難再去采取相應(yīng)的措施去彌補(bǔ),最終導(dǎo)致巨大的措施成本,更有甚者對(duì)于水庫(kù)大壩產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,造成洪水漫頂、潰壩等重大生產(chǎn)運(yùn)行安全事故。
2.2、 技術(shù)力量
2.2.1、 專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員不足
專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才作為保障水利工程安全運(yùn)行的關(guān)鍵,如何確保水利工程管理部門(mén)專(zhuān)業(yè)人才充足是進(jìn)行安全管理的基石。由于水利工程的特殊性,大部分水庫(kù)大壩處于偏遠(yuǎn)山區(qū),交通不便,這為水利工程管理部門(mén)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)人才招聘提供了巨大的障礙,機(jī)構(gòu)存在發(fā)展不均衡現(xiàn)象,年齡層次也未形成階梯式發(fā)展,相關(guān)領(lǐng)域的新思想、新理論、新方法不能及時(shí)地得到補(bǔ)充,這也使部分工程與現(xiàn)代化、信息化、智能化的水利工程安全管理目標(biāo)差距愈加顯著。比如雖然大部分中小型水庫(kù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測(cè)信息化,在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中采用大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)信息化,但部分水利工程管理單位并未配備相應(yīng)的資料分析人員,致使監(jiān)測(cè)信息長(zhǎng)期處于靜置狀態(tài),不能及時(shí)獲取其中蘊(yùn)含的工程價(jià)值。
2.2.2、 專(zhuān)業(yè)能力層次不高
專(zhuān)業(yè)能力的層次直接影響到水利工程日常運(yùn)行生產(chǎn)中排查安全隱患、應(yīng)對(duì)突發(fā)異常、解決安全事故等問(wèn)題的處理能力,是確保水利工程安全穩(wěn)定的理論、技術(shù)支撐。雖然目前大部分水利工程管理單位都配備了一定數(shù)量的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,但由于近年來(lái)水利工程領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展,致使部分水利工程管理單位工作人員相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)能力層次不高,不能及時(shí)解決水利工程運(yùn)行當(dāng)中的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。比如部分水利工程的工作人員對(duì)于自己所管理的水工的結(jié)構(gòu)、性能、使用方法等了解較少,當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)異常情況時(shí),不能及時(shí)處理;再如監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是水庫(kù)大壩運(yùn)行性態(tài)最直觀的反映,通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析可以快速掌握大壩運(yùn)行安全性態(tài),但目前部分水利工程的工作人員都不具備這方面的能力。
2.3 、安全監(jiān)測(cè)
2.3.1 、安全監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展不平衡
我國(guó)大壩安全監(jiān)測(cè)信息管理的發(fā)展速度較西方國(guó)家相對(duì)較快,但也存在發(fā)展不平衡的問(wèn)題,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是多數(shù)大壩建立了安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),甚至一些大型大壩也積極引進(jìn)和發(fā)展人工智能,但由于管理?xiàng)l件不成熟、不完善,大壩安全監(jiān)測(cè)信息管理長(zhǎng)期處于相對(duì)落后的階段。二是把大部分工作放在大壩施工技術(shù)研究方面,這使得大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)和管理的研究和開(kāi)發(fā)相對(duì)滯后。
2.3.2、 巡視檢查不規(guī)范
大壩巡檢是隨著大壩作為建筑物的出現(xiàn)而被人們廣泛使用的一種手段。它對(duì)保證大壩的安全運(yùn)行起著重要的作用,特別是在壩高和庫(kù)容規(guī)模不斷擴(kuò)大的現(xiàn)代社會(huì),大壩檢測(cè)的重要性不容忽視。國(guó)外相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明:大約70%的大壩老化現(xiàn)象和異,F(xiàn)象是由專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查而發(fā)現(xiàn)的,這充分地說(shuō)明了大壩巡檢在保障大壩安全運(yùn)行中發(fā)揮的重要作用。為了保證大壩安全運(yùn)行,在我國(guó)現(xiàn)行的大壩監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范中明確規(guī)定:大壩巡視檢查在重要性上與儀器監(jiān)測(cè)相同,同時(shí)注重日常、年度和專(zhuān)項(xiàng)檢查等各方面的相關(guān)要求。目前,許多水電站正按照上述規(guī)定和要求,積極開(kāi)展大壩安全監(jiān)測(cè)工作,但不可否認(rèn)的是,忽視甚至輕視大壩巡檢工作,巡檢工作不規(guī)范的現(xiàn)象,還相當(dāng)普遍。比如在對(duì)于土石壩進(jìn)行巡視檢查的過(guò)程中,由于工作人員疏忽,出現(xiàn)檢查態(tài)度散漫、檢查頻率較低、檢查項(xiàng)目遺漏等,造成危害性裂縫、滲漏等忽視,最終導(dǎo)致險(xiǎn)情持續(xù)發(fā)展,造成重大工程事故。
2.3.3 、安全監(jiān)測(cè)信息缺失
雖然很多中小型水庫(kù)都完成了水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)信息化,安裝了大壩安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng),但一方面由于安全監(jiān)測(cè)方面專(zhuān)業(yè)人員匱乏,同時(shí)缺少行之有效的管理措施,致使很多監(jiān)測(cè)設(shè)施在后期運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)故障、損壞,不再發(fā)揮自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能,造成數(shù)據(jù)缺失。另一方面雖然通過(guò)儀器監(jiān)測(cè)獲取到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)雖為大壩實(shí)際結(jié)構(gòu)響應(yīng),但由于工作人員的計(jì)算失誤而造成安全監(jiān)測(cè)信息失真,更有部分工作人員存在數(shù)據(jù)捏造現(xiàn)象,最終通過(guò)對(duì)于監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分析無(wú)法獲取大壩的真實(shí)安全性態(tài)。
2.3.4 、安全監(jiān)測(cè)信息分析效率低
目前很多中小型水庫(kù)都完成了水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)信息化,通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)和人工監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法可以獲取大量的水利工程運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息,這些監(jiān)測(cè)信息當(dāng)中蘊(yùn)含著重要的安全性態(tài)信息,但大部分水利工程管理單位獲取的監(jiān)測(cè)信息均處于靜置狀態(tài),沒(méi)有及時(shí)、充分地發(fā)揮其工程價(jià)值。根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范,大壩安全監(jiān)測(cè)資料只有在大壩安全定檢、大壩安全鑒定等工作中才可以進(jìn)行詳細(xì)的分析,但無(wú)論是大壩安全定檢工作還是大壩安全鑒定工作,其在竣工驗(yàn)收后5年內(nèi)進(jìn)行,后期也是每隔5~10年才可以進(jìn)行一次,且規(guī)定一般最早不能超過(guò)3年,除非運(yùn)行過(guò)程遭遇特大洪水、強(qiáng)烈地震、工程發(fā)生重大事故或出現(xiàn)影響安全的異常狀況后,才可針對(duì)于此展開(kāi)安全鑒定工作。同時(shí)部分中小型水庫(kù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量薄弱,不能夠承擔(dān)起大壩安全監(jiān)測(cè)資料分析任務(wù)。因此現(xiàn)在部分中小型水利工程主管部門(mén)安全監(jiān)測(cè)信息分析效率不高,不能夠及時(shí)察覺(jué)監(jiān)測(cè)信息中反映的結(jié)構(gòu)異常狀況,更不能探明其異常原因,同時(shí)也不能根據(jù)安全監(jiān)測(cè)信息及時(shí)了解結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行性態(tài)。
2.4 、維修養(yǎng)護(hù)
國(guó)家在水利工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行過(guò)程中投入了大量的資金、人員和物資,如果不重視水利工程設(shè)施的后期維護(hù),將會(huì)浪費(fèi)大量的資金,威脅人們的正常生活和生產(chǎn)用水,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致潰壩,造成財(cái)產(chǎn)損失和生命安全威脅。
在20世紀(jì)50~70年代建成的一大批水庫(kù)大壩,受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件落后、技術(shù)水平低下、施工質(zhì)量不高等因素影響,其中病險(xiǎn)工程大約占39%,其安全隱患十分突出,長(zhǎng)期運(yùn)行難免會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,這就需要對(duì)工程設(shè)施進(jìn)行及時(shí)維護(hù)。但是,工程中存在的缺陷不能滿足當(dāng)前水利工程技術(shù)的發(fā)展需要,大大增加了水利工程的維修難度,不能保證工程維修質(zhì)量。目前,我國(guó)水利工程的養(yǎng)護(hù)過(guò)程仍然是通過(guò)國(guó)家財(cái)政撥款的方式進(jìn)行的,但養(yǎng)護(hù)資金的撥付存在諸多問(wèn)題,資金不到位或挪用于其他生產(chǎn)活動(dòng)中。水利工程的養(yǎng)護(hù)責(zé)任由當(dāng)?shù)貑挝怀袚?dān),但地方單位缺乏資金和管轄權(quán),將大大降低維修人員的積極性和應(yīng)有的責(zé)任感。許多水利工程近年來(lái)積極運(yùn)用先進(jìn)的水利工程運(yùn)行管理新技術(shù),比如人工智能(Artificial Intelligence,AI)、地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量(Real-time kinematic,RTK)、分布式虛擬再現(xiàn)(Distributed Virtual Reality,DVR)等技術(shù)的成功應(yīng)用,初期應(yīng)用時(shí)極大地提高工作質(zhì)量和效率,伴隨著在水利工程運(yùn)行維護(hù)中,由于嚴(yán)重缺乏相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),工作人員無(wú)法保證這些先進(jìn)設(shè)備的后期維護(hù)的科學(xué)性、專(zhuān)業(yè)性和系統(tǒng)性,后期部分設(shè)備出現(xiàn)故障,停止使用。先進(jìn)設(shè)備運(yùn)行管理的不當(dāng)不僅造成了管理成本投資的浪費(fèi),同時(shí)也會(huì)對(duì)水利工程效益發(fā)揮造成嚴(yán)重影響。
3、 存在問(wèn)題及對(duì)策
(1)工作人員安全意識(shí)淡薄。對(duì)此水利工程管理部門(mén)在后期運(yùn)行管理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做到:定期開(kāi)展安全培訓(xùn)教育、加強(qiáng)安全意識(shí)宣傳教育、加強(qiáng)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理、提高員工文化、專(zhuān)業(yè)素質(zhì)等。
(2)專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量薄弱。對(duì)此水利工程管理部門(mén)在后期運(yùn)行管理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做到:加強(qiáng)技能培訓(xùn)和教育、加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)交流、積極引進(jìn)先進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才、健全人才管理體制和激勵(lì)機(jī)制、搭建新技術(shù)學(xué)習(xí)平臺(tái)等。
(3)安全監(jiān)測(cè)信息不完整。對(duì)此水利工程管理部門(mén)在后期運(yùn)行管理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做到:完善水利工程安全監(jiān)測(cè)信息化建設(shè)、健全安全監(jiān)測(cè)技術(shù)管理制度、提高監(jiān)測(cè)異常信息的及時(shí)處理能力、提高監(jiān)測(cè)信息的全面分析能力等。
(4)維修養(yǎng)護(hù)不到位。對(duì)此水利工程管理部門(mén)在后期運(yùn)行管理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做到:提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的職業(yè)認(rèn)同感、加強(qiáng)技能培訓(xùn)和教育、積極引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備配套的專(zhuān)業(yè)人才等。
參考文獻(xiàn)
[1] 李宗坤,葛巍,王娟,李巍.中國(guó)大壩安全管理與風(fēng)險(xiǎn)管理的戰(zhàn)略思考[J].水科學(xué)進(jìn)展,2015,26(04):589-595
[2] 吳中如.老壩病變和機(jī)理探討[J].中國(guó)水利,2000,(09):55-57