海底隧道工程环境事件风险评估及防范探讨

论文价格:150元/篇 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis 编辑:vicky 点击次数:185
论文字数:43255 论文编号:sb2021051615514035543 日期:2021-06-03 来源:硕博论文网
本论文着重分析了对海底隧道工程的特点和工程对环境影响的风险因素,并重点分析了几种典型风险管理的方法和过程,通过对海底隧道工程环境事件的风险管理研究,科学辨识海底隧道工程在规划、设计、施工和运营过程的可能会产生的各种风险因素,掌握海底隧道工程环境事件影响因素、概率、评估等,采取有针对性的措施进行有效的风险管控,对于减少工程引发的环境问题,对于减少风险带来的生命财产损失,以及对隧道工程施工、运营、维护的风险防范都具有重要意义。

第一章 绪论

1.1 选题背景及意义
1.1.1 选题背景
我国不但是一个陆地大国,土地幅员辽阔,也是一个海洋大国,海岸线蜿蜒绵长,海岸线超过 18000km。习近平总书记非常关心国家的海洋权益,在党的十八大工作报告中明确指出,坚决地依法维护我国人民和社会国家的重大海洋权益,保护好海洋环境及生态文明。
近年来,我国大力推进现代海洋资源产业化创新开发,不断涌现出大型跨海大桥、海底隧道、大型现代海港等工程,此类工程的建设和经营运行,不仅真正带来了巨大的社会经济和政治社会发展利益,同时也引起了一定的环境问题,轻则造成海洋生态系统破坏和环境污染,重则对现在日常生活中产生了不可逆转的恶果。
面对海底隧道工程可能产生的环境问题,如何有效完成海底隧道工程事件的风险评估与管理?怎样完善现有条件下海底隧道工程的环境保护工作?对可能产生的环境灾害事件采取有效的防范对策?已经成为我国实行海洋工程建设可持续发展过程中迫切需要解决的课题。
1.1.2 选题意义
2005 年 5 月 5 日,是我国海底隧道建设应该铭记的一天,厦门开工建设我国第一条世界级大型海底隧道,名字为---翔安海底隧道,这是具有历史纪念意义的一天。诸多专家学者、舆情和媒体更多地关注海底隧道建设工程的经济效益性、安全性、服役寿命等,但怎样做到预估相关风险,如何才能有效识别海底隧道工程环境事件,并且制定相应的防治对策等内容却鲜少有报道。经过 10 多年的发展,海底隧道工程环境事件慢慢凸显出来,开始吸引越来越多人的关注和分析。
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1.2 研究目标
我国沿海地区城市道路的建设中,海底隧道工程的建设对相关施工企业的技术要求与安全性的要求比更高。众所周知,由于海底地质的不确定性,海底隧道工程的施工难度非常大,其建设过程中涉及的范围也更加广泛,海底隧道建设在施工技术中难度相对更大,面临更多的技术风险重点和难点,针对这些困难问题需要定期进行全面系统的分析和施工技术交底,并通过相应技术对海底隧道项目建设工程中各类突发的自然环境地质灾害事件进行技术风险评估与管控,并提出相应的预防措施和防范研究。
结合工程实际情况提出合理性的建议, 如何才能找到对我国海底隧道工程更有效的污染防范措施,从而有效控制并减少海底隧道工程环境事件的发生,并且在事故发生之后能及时进行相对应的处理处置,减轻对海洋生态环境的污染。与此同时,可以给国内在建和待建的海底隧道工程相关设计方、施工方和运营方等提供技术参考和支援,促进海底隧道基础工程的安全建设和保护海洋生态环境的持续发展。
表 1-1 国内外海底隧道概况
表 1-1 国内外海底隧道概况
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第二章 海底隧道工程环境事件风险管理

2.1 海底隧道工程特点
2.1.1 工程自然环境特点
(1)水文波浪
近海区域的海洋波浪运动频繁,隧道工程建设中必须重视水文波浪运动所引起的相关风险。从自然规律和气象地理常识分析,波浪主要通过海港口从外部地区海域快速传入内陆,并且带有气旋涌浪和北向气旋风,波浪运动时会在外部地区海湾内快速移动并且形成的一种南向气旋风浪,对隧道建设带来较大安全隐患。
(2)潮汐
沿海潮汐主要地理特点之一是沿岸落潮时的流速较慢,而涨潮时的流速很快,这样海湾表层的底部流速一般都会大于底部的表层流速,其他各层海浪的底部流速应该相同。根据相关资料记载,落潮总的时间长度会大于涨潮时间约 1~2h;涨急流速会比落急流速大约 15cm/s,在隧道建设的湾口附近,海潮涨潮流速和落潮流速的偏差一般不超过57cm/s。
(3)工程地质条件
隧道工程面临的海底矿物一般为角质花岗岩、正长纹石斑岩、凝灰岩等矿物火山岩变质地层,依据其地质风化、完整性受侵蚀破坏程度及断层隧道面和顶板断层厚度等地质状况又可分为ⅰ~ⅴ共 5 个地质等级。不良地质状况一般都是大型断层性深海地质断裂破碎破断带,尤其是在深海域海洋工程建设中的大型断层性深海地质断裂破碎破断带。
裂破碎破断带,尤其是在深海域海洋工程建设中的大型断层性深海地质断裂破碎破断带。通常面临的自然环境特点也决定了海底隧道工程可能产生的环境事件:
1)海区的波浪的运动状况相对复杂,湾口附近的潮水涨落和退潮流速的偏差,大大增加了隧道工程的环境安全风险。
2)因其内部地质层对岩体的抗破碎、自稳定的能力很差,施工过程在开挖中极易同时可能发生多个岩体岩质塌方事故,地质岩体塌方可能引发泥流和突水,严重影响到开挖工程的安全。
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2.2 风险管理定义
海底隧道工程的建设对于环境和生活质量的直接影响有利有弊,利的是促进了国家和区域的社会和经济的协调协调发展和对社会经济发展带来了正面的效应;弊的是消耗大量资源,造成环境污染等。
海底隧道工程涉及到环境问题种类繁多,风险管理的实施主体需要通过风险管理一系列分析过程,来实现风险评估的目的,采取主动的行动,科学地设计使用先进的风险管理分析技术。对风险投资项目实施过程评估,对涉及的自然环境问题进行风险评估,对实施的工程实行有效的企业风险管理控制,妥善地、准确地预测和高效处理各种重要风险控制因素和不利事件,分析可能对其造成的不利因果影响和不良后果。以合理的工作时间和合理的成本风险控制方式来有效保证安全,可靠地顺利完成需要实现所有的预定业务的运营过程和业务目标的整个工作过程。
表 2-1 风险识别方法列举
表 2-1 风险识别方法列举
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第三章 海底隧道工程环境事件的防范对策.................................28
3.1 工程环境防治的主要问题 ............................ 28
3.1.1 海洋工程环境的法律界定有争议............................... 28
3.1.2 海洋工程环境评价制度不足................................. 29
第四章 以横琴新区马骝洲交通隧道工程风险管理与防范的实例研究............................43
4.1 工程概况 ................................. 43
4.2 施工技术及工艺对环境影响分析 ................. 44

第四章 以横琴新区马骝洲交通隧道工程风险管理与防范的实例研究

4.1 工程概况
本文通过举例说明采用综合分析法开展分析海底隧道工程项目的环境风险评估。综合分析法是指参考了贝叶斯网络法的推理与建模思想以及分解分析法化繁为简的思路,采用风险概率模型和故障树分析法结合,完成海底隧道工程环境事件风险评估。
本章以横琴新区马骝洲交通隧道工程风险管理与防范的实例研究,使用综合分析法评估可能出现的环境事件风险。其中,4.3、4.4 章节主要采用故障树分析法,分析出影响风险的主要因素;然后 4.5 章节主要采用风险概率模型,计算工程建设及运营过程产生各种污染物的概率分析。
工程由马骝洲交通高速隧道南和北两个接线、马骝洲交通高速隧道三个组成部分,其中只有隧道工程部分需在海底施工,隧道总长度未 2175m,其中盾构施工段长 1250m,盾构隧道衬砌内径为 13.3m。主要工程量如下表。
表 4-1 项目主要工程量
表 4-1 项目主要工程量
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结论与展望

结论
本论文着重分析了对海底隧道工程的特点和工程对环境影响的风险因素,并重点分析了几种典型风险管理的方法和过程,通过对海底隧道工程环境事件的风险管理研究,科学辨识海底隧道工程在规划、设计、施工和运营过程的可能会产生的各种风险因素,掌握海底隧道工程环境事件影响因素、概率、评估等,采取有针对性的措施进行有效的风险管控,对于减少工程引发的环境问题,对于减少风险带来的生命财产损失,以及对隧道工程施工、运营、维护的风险防范都具有重要意义。
特别是以横琴新区马骝洲交通隧道工程为例,通过将其看成一个风险系统进行分析,充分考虑隧道工程各阶段风险特点,以及和它们之间的关联性,全面系统地阐述了海底隧道工程的风险分析与评估基本原理,以及风险分析与评估的过程,总结了风险识别、风险分析和风险评估的经验方法,以及相应的风险防治措施,得到的结论如下:
1)归纳及进一步认识海底隧道工程相关特点,归纳海底隧道工程影响环境方面的特点,包括:
自然灾害(海水倒灌、地质灾害、台风等)
工程建设期间的环境事件(规划设计不合理、影响航海通行、生活垃圾、污水排污、工艺对地质及水环境污染等)
运营期间的环境事件(服务设施不合理、交通意外、溢油、危险品运输等)
2)总结海底隧道环境风险分析与评估经验方法。根据风险管理理论,阐述了海底隧道工程风险的产生机理和作用过程,分析海底隧道工程各阶段全过程存在的风险,提供了海底隧道施工风险分析和评估的方法。
3)结合实际有针对性地提出海底隧道工程环境的风险防范对策。从海底隧道整个筹备、建设、运营过程出发,对各环节环境风险因素提出针对性防治措施。
参考文献(略)