水科普丨低温雨雪天气来袭，水利工程安全如何保证？

近日

我国北方多地陆续迎来今冬初雪

南方地区的初雪

也已经在“等待派送中”

低温雨雪冰冻天气

对水利工程建设和运行有什么影响？

水利工程如何应对低温雨雪天气？

低温天气带来的水利工程冻害

低温天气

容易给水利工程带来

“冻伤”风险

工程冻害问题

在我国北方地区普遍存在

一般来说，冻害可以分为

结冰冻害、渗冻冻害和冻胀冻害三种

由于近水环境

水利工程冻害问题更为突出

水库库面早已被厚厚的冰层和皑皑白雪覆盖 图片源自北京日报

一方面

低温天气可能影响

水利工程材料性能与结构安全性

极端低温寒潮

使得水利工程混凝土

表面温度迅速降低

而混凝土内部保持较高温度

内外温度差形成拉应力

导致水利工程出现裂缝

影响工程安全

另一方面

低温可能导致水利基础设施

破损频率增加

运行维护成本增高

例如，低温导致水工结构

混凝土冻融破坏

冰拔、冰推导致土石堤坝护坡

大面积破损甚至塌陷

2021年11月6日—11日

河南省平顶山市

遭受持续强风、低温袭击

水库部分坝段

便出现了护坡坍塌险情

此外

冬季还存在着

水体结冰、冰体膨胀

等多种风险

影响水利工程设施安全

以“动”制“冻”

针对冬季低温冻害问题

水利工程建设者们

采取了多种措施

规避冻害风险

在冬施期间加强保温措施

结构混凝土模板背面

采用保温毡覆盖在模板背楞上

减少模板的导热系数

同时采用油性脱模剂

避免产生表面的冻结块

此外

混凝土浇筑施工避开

大风降温天气

浇筑过程中

将测温设备埋入混凝土

每间隔4小时进行一次测温记录

浇筑完成后

在混凝土表面收面过程中

使用塑料薄膜进行全面严密覆盖

在混凝土表面初凝后

采用电热毯进行增温

混凝土达到终凝时

依次覆盖阻燃保温被和塑料布

顶板保温覆膜

防冻、测量“神器”大显身手

在冬季

还可以利用工程微气泡防冰设备

和冰厚测量卡尺

通过向水体深层

释放大量微气泡

搅动水体

形成热量交换

防止冰晶聚集

快速冰厚测量卡尺

采用活动式底钩

1分钟即可完成冰厚测量

在人力、时间成本降低的同时

安全性显著增强

水利工程微气泡防冰冻设备

及时除冰保障输水畅通

由于冬季输水时

水面容易形成

一定浓度冰花、冰屑或冰片甚至冰块

若通水运行过程中

发生冰盖破碎

会造成水利工程进口处形成冰塞

导致通水流量减小

甚至造成停水

为应对冰塞问题

可以安装除冰设备

对易发生冰塞的地方

及时处理

确保冬季输水不会“受阻于冰”

大宁调压池除冰泵

水利工程防冻害关系着

水利工程的安全建设与运行

筑牢冬季水利工程安全防线

需要科学判断

及时处置

来源：中国水事

上观号作者：上海水务海洋