抽水蓄能電站建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究

時(shí)間:2022-10-31 10:50:51

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抽水蓄能電站建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究

1環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

湖南某抽水蓄能電站上、下游庫(kù)區(qū)均位于福壽山-汨羅江國(guó)家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)范圍內(nèi),上游庫(kù)區(qū)部分區(qū)域還屬于福壽山省級(jí)森林公園范圍內(nèi)。基于大量文獻(xiàn)調(diào)研與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),本文初步識(shí)別與湖南某抽水蓄能電站建設(shè)相關(guān)的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)以及地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等3類環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要是在電站建設(shè)過程中可能由于施工產(chǎn)生的廢料、廢水、廢渣等施工垃圾的不合規(guī)排放,導(dǎo)致地表水水質(zhì)污染,以及電站建設(shè)過程中的打樁、基坑開挖等施工工序?qū)е碌叵滤h(huán)境穩(wěn)定性破壞,產(chǎn)生地下水水位下降以及地下暗流、暗河等地下徑流水質(zhì)污染。生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要是電站建設(shè)過程中由于需要修建攔河壩、上下游水庫(kù)、生活區(qū)、上下游交通通道等水利樞紐設(shè)施,導(dǎo)致電站周邊農(nóng)田、森林等面積縮小,部分農(nóng)業(yè)用地可能由于電站施工過程中產(chǎn)生的污染物質(zhì)導(dǎo)致污染以及農(nóng)作物減產(chǎn),部分生物物種可能由于施工產(chǎn)生的污染與噪音被動(dòng)遷移棲息地,甚至死亡。地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要是在電站建設(shè)過程中可能由于炸藥爆破等因素的影響,導(dǎo)致施工區(qū)域以及周邊區(qū)域山體出現(xiàn)滑坡、塌方以及泥石流等自然災(zāi)害。

2事故樹分析模型

2.1事故樹構(gòu)建流程。事故樹將導(dǎo)致事故發(fā)生的諸多事件通過樹狀的邏輯圖譜有序的連接起來,可以較好的表達(dá)事故產(chǎn)生的機(jī)理,明確導(dǎo)致事故發(fā)生的各事件的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。事故樹的構(gòu)建流程本質(zhì)上是一個(gè)逆向分析的過程:首先,通過構(gòu)建頂上事件,即某事故的發(fā)生,作為事故樹的起點(diǎn)。其次,對(duì)該頂上事件通過科學(xué)的分析手段逐層分解,得到諸多中間事件,并定義這些中間事件相對(duì)于上層事件的因果關(guān)系,這些中間事件在事故樹中起到一個(gè)承接的作用,但這些事件并不是導(dǎo)致事故發(fā)生的最本質(zhì)原因。最后,對(duì)中間事件進(jìn)一步分解得到最底層的基本事件,并定義基本事件相對(duì)于上層事件的因果關(guān)系,這些事件通常較為具體,基本無法再做進(jìn)一步細(xì)分。通過上述步驟便可得到一個(gè)完整并具有清晰邏輯關(guān)系表達(dá)的事故樹。事故樹分析方法對(duì)于本文環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究較為適用,可以通過該方法探究各環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件間的因果關(guān)聯(lián),同時(shí)也可定量評(píng)估各環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件結(jié)構(gòu)重要度,因此本文將利用事故樹來開展相關(guān)研究。2.2事故樹分析流程。事故樹分析流程可劃分為以下幾個(gè)階段:2.2.1最小割集計(jì)算。事故樹的邏輯關(guān)系有“與門”、“或門”兩種,為求解最小割集需要根據(jù)事故樹的邏輯圖譜,利用布爾邏輯運(yùn)算法則,將頂上事件用“與門”、“或門”表達(dá)出來,其中“與門”代表乘法,“或門”代表加法。通過頂上事件最終的數(shù)學(xué)表達(dá)結(jié)果,得到導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的所有基本事件組合,即最小割集。(1)式中,Z為頂上事件;Xi為某一級(jí)中間事件;Xii為某二級(jí)中間事件;Yj為某基本事件。2.2.2結(jié)構(gòu)重要度計(jì)算。各基本事件結(jié)構(gòu)重要度可表示為:(2)式中,m為最小割集數(shù)量;n為含有第j個(gè)基本事件的最小割集數(shù)量;Wk第j個(gè)基本事件的第k個(gè)最小割集中基本事件的數(shù)量?;臼录Y(jié)構(gòu)重要度可以表征該事件對(duì)于頂上事件發(fā)生的貢獻(xiàn)值,重要度越高則貢獻(xiàn)值越大。

3環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故樹構(gòu)建

3.1頂上事件確定。為利用事故樹理論開展湖南某抽水蓄能電站建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究,首先需要確定頂上事件,即電站建設(shè)過程中與環(huán)境相關(guān)最不期望發(fā)生的事件。從本文研究角度,該最不期望發(fā)生事件即為環(huán)境破壞事件,因此將環(huán)境破壞定義為頂上事件。3.2因果關(guān)系確定。在頂上事件確定后,需要從頂上事件開始,逐級(jí)分解得到中間事件,并繼續(xù)分解得到無法再予以細(xì)分的基本事件。根據(jù)前文識(shí)別得到的各環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),可以得到湖南某抽水蓄能電站建設(shè)各級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)中間事件、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基本事件以及各級(jí)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件間的因果關(guān)系。具體內(nèi)容見表1。對(duì)于表1中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)一級(jí)中間事件,可以用邏輯門“與門”表示各事件間的邏輯關(guān)系,即水環(huán)境破壞、生態(tài)環(huán)境破壞以及地質(zhì)環(huán)境破壞這三個(gè)事件均發(fā)生時(shí),才會(huì)導(dǎo)致頂上事件環(huán)境破壞事件的發(fā)生。同樣地表水環(huán)境破壞與地下水環(huán)境破壞同時(shí)發(fā)生才會(huì)導(dǎo)致水環(huán)境破壞,因此其之間的邏輯關(guān)系也為“與門”。對(duì)于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基本事件施工排污、爆破炸藥殘留物只要其中有一個(gè)事件發(fā)生,均會(huì)導(dǎo)致地表水環(huán)境破壞,因此其之間的邏輯關(guān)系為“或門”。3.3事故樹構(gòu)造。根據(jù)上文對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)一級(jí)中間事件、二級(jí)中間事件以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基本事件之間關(guān)系的描述,構(gòu)建湖南某抽水蓄能電站建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故樹見圖1。

4環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析

4.1最小割集計(jì)算。在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故樹構(gòu)建完成的基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步分析湖南某抽水蓄能電站建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),需要根據(jù)事故樹所表述的邏輯關(guān)系,利用布爾邏輯運(yùn)算法則求解出導(dǎo)致環(huán)境破壞事件發(fā)生的所有事故模式,即求解最小割集。根據(jù)式(1)可以得到12個(gè)最小割集為:4.2結(jié)構(gòu)重要度計(jì)算。根據(jù)式(2)可以得到湖南某抽水蓄能電站建設(shè)各環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基本事件結(jié)構(gòu)重要度見表2。通過表2可以得到Y(jié)5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10這6個(gè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基本事件的結(jié)構(gòu)重要度最高,因此其對(duì)于環(huán)境破壞的影響最大,工程建設(shè)過程中需要對(duì)上述幾個(gè)基本事件的發(fā)生做嚴(yán)格控制。同時(shí)也可以通過圖1得到,農(nóng)業(yè)用地減少、農(nóng)業(yè)用地污染、農(nóng)作物減產(chǎn)、森林面積減少、動(dòng)物種群減少以及植被種類減少等6個(gè)結(jié)構(gòu)重要度最高的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基本事件均屬于生態(tài)環(huán)境破壞一級(jí)中間事件,因此在工程建設(shè)過程中對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)需要格外重視,減少電站減少對(duì)周邊區(qū)域環(huán)境的影響。

5環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防機(jī)制

5.1管理措施。項(xiàng)目建設(shè)單位在施工過程中應(yīng)建立切實(shí)可行的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防機(jī)制和獎(jiǎng)懲措施,強(qiáng)化環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理,減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)基本事件尤其是生態(tài)環(huán)境破壞事件的發(fā)生幾率。建設(shè)單位需要定期組織環(huán)境安全相關(guān)專家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員強(qiáng)化環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防機(jī)制的學(xué)習(xí),做到從被動(dòng)環(huán)境保護(hù)到主動(dòng)環(huán)境保護(hù)的轉(zhuǎn)變,督促現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防機(jī)制。5.2技術(shù)措施。h項(xiàng)目建設(shè)單位需要加強(qiáng)對(duì)于項(xiàng)目施工方施工工法與施工工序的監(jiān)督檢查,加強(qiáng)對(duì)施工組織設(shè)計(jì)中安全文明施工部分內(nèi)容的審查,提高審批標(biāo)準(zhǔn),鼓勵(lì)施工方利用先進(jìn)環(huán)保的施工機(jī)械、設(shè)備以及材料,做到從源頭上減少項(xiàng)目建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境的影響。5.3組織措施項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況建立環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防組織機(jī)構(gòu),環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防組織機(jī)構(gòu)除了針對(duì)現(xiàn)有可預(yù)測(cè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件開展預(yù)防與管控外,還需要對(duì)一些突發(fā)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行應(yīng)急管理,構(gòu)建一整套環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急事件處理系統(tǒng),并依托《湖南省突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》的要求編制突發(fā)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事件應(yīng)急預(yù)案。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防組織機(jī)構(gòu)需要加強(qiáng)對(duì)于突發(fā)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事緊急處置的能力,在日常工作中加強(qiáng)管理與宣傳工作,減少不必要的環(huán)境破壞與損失。

6結(jié)論

本文針對(duì)湖南某抽水蓄能電站建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)開展研究,識(shí)別電站建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),運(yùn)用事故樹理論構(gòu)建事故樹分析模型,探究電站建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),擬定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施,減少電站建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境影響。

作者:鐘聚光 張祥富 耿必君 袁濤  單位:湖南平江抽水蓄能有限公司