水庫大壩風險管理綜述

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(1.楊凌職業(yè)技術學院， 陜西 楊凌 712100; 2.渭南水利建筑工程有限責任公司， 陜西 渭南 715105)

0 前 言

自十九世紀出現(xiàn)第一座水電站以來，水電站建設工作突飛猛進的發(fā)展著。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，小水電建設越來越受歡迎。

水電站是綜合工程設施。一般包括六個建筑物，即擋水建筑物、泄水建筑物、進水建筑物、引水建筑物、平水建筑物和廠房樞紐建筑物。大壩具有攔洪蓄水、泄水發(fā)電、泄洪抗旱等功效，但與此同時也會對下游居民、建筑設施、農(nóng)作物等帶來安全隱患。其風險是客觀存在的事實，不容忽視。無論是業(yè)主、使用單位還是監(jiān)理及施工單位，都要時刻牢記安全第一的原則，積極主動、認真及時地采取各種有效的工程技術措施來預防和避免不安全因素的產(chǎn)生、發(fā)展和蔓延。

大壩風險管理工作應是在甲方的統(tǒng)一指揮下，堅持“安全第一，預防為主”的指導思想，將大壩的建設、運行、維護等工作與社會安全緊密聯(lián)系，組建機構，制定制度，配備工作人員，應用恰當?shù)陌踩夹g措施，從而實現(xiàn)風險控制和管理工作。

1 水庫大壩風險管理的現(xiàn)狀

自上世紀70年代末、80年代初風險評估技術在美國開始被引入到水庫大壩安全管理領域以來，得到了國際壩工界的高度關注與廣泛認可，大壩風險管理技術研究成為世界范圍內壩工界的熱點。1997年在挪威召開了大壩安全風險評估國際研討會；2000年在北京召開的第20屆國際大壩會議第一次把風險作為中心議題提出，發(fā)布了“風險評價-幫助大壩安全管理”通告。在加拿大、美國、澳大利亞等發(fā)達國家，大壩風險管理技術已經(jīng)形成體系，大壩風險管理開始進入實用階段。

我國在大壩安全管理技術上相對滯后，管理水平與建設水平很不相稱。盡管自上世紀90年代開始，通過國際交流，不斷有學者投入到水庫大壩風險管理技術的研究與探索中，取得了一些研究成果，但目前仍處于大壩風險管理的起步階段。當下，我國有大約40%的水庫為病險水庫，隨著時間的推移其數(shù)量還在不斷增加，尤其在小型水庫方面的問題特別突出。這些病害問題的存在不僅大大影響了水庫的正常功能的發(fā)揮，還時刻威脅著下游居民生命和財產(chǎn)的安全。

進入新千年以來，我國在治水思路方面不斷有所突破， 提出了一系列新觀點，為將來更好地開發(fā)水能資源， 指出了新方向，悄然形成大壩風險管理理念?，F(xiàn)在大壩風險管理的目的是希望借助于開展的一系列工作組織安排有效地實現(xiàn)對水庫大壩的風險進行預測、管理和控制，實現(xiàn)水庫效益長效化，保障居民的生命財產(chǎn)安全和社會的長治久安。由此出現(xiàn)了風險永遠存在和大壩需要適度承受風險這兩個新概念。為了更好地實踐上述理念， 無論是科研工作者、工程使用方還是工程建設方都要高度重視大壩風險管理工作，意識到其重要性，加快自身建設和管理工作，緊跟當下前沿科學，盡快實現(xiàn)水庫大壩風險管理的規(guī)范化和制度化。

2 水庫大壩風險計算方法

當下，關于水庫防洪調度方面的計算方法很多，且各有優(yōu)缺點。有半經(jīng)驗、半理論的常規(guī)調度的方法；有線性規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法、網(wǎng)絡流規(guī)劃法、動態(tài)規(guī)劃法、逐步優(yōu)化法、大系統(tǒng)分解協(xié)調法及新的隨機搜索計算方法，如模擬退火算法、遺傳算法和進化算法等，這在很大程度上豐富了洪水調度決策的內涵。半經(jīng)驗、 半理論的常規(guī)調度方法，具有操作直觀簡便的優(yōu)點，但在處理整個流域體系內的防洪調度問題時存在困難，特別是當流域區(qū)域內水庫數(shù)量多，相互之間的聯(lián)系影響關系復雜多變時，一般情況下只能得到可行解，而不能得到最優(yōu)解。線性規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法、 動態(tài)規(guī)劃法、 逐步優(yōu)化法、 大系統(tǒng)分解協(xié)調法等新興算法，是將復雜的防洪系統(tǒng)進行簡化以方便進行求解計算，但在此過程中很容易發(fā)生的一種現(xiàn)象是降低計算模型的合理性，從而背離了防洪調度的實際需求。隨機搜索計算方法，如模擬退火算法、遺傳算法和進化算法等從流域防洪角度出發(fā)，構建多維多階段逐步優(yōu)化模型，將一個復雜的多目標優(yōu)化問題分階段求解，確保了調度決策的可行性與合理性。此類方法具有計算速度快，易編程的特點，但在算法的降維方面有待做更深層次的研究工作。

3 未來發(fā)展方向

由于我國水利事業(yè)起步較晚，中小型水庫數(shù)量居多且現(xiàn)已進入病險期，所以需要做的工作很多，筆者認為可以從以下四個方面著手：

3.1 建立健全有關水庫安全管理的相關規(guī)章制度和體制

建立健全有關水庫安全管理的相關法律法規(guī)體系是開展各項工作的基本保障。安全生產(chǎn)方針是我國一切生產(chǎn)活動實現(xiàn)安全生產(chǎn)的指導思想，安全第一，預防為主的方針是我國多年安全生產(chǎn)管理工作的經(jīng)驗總結。為貫徹“安全第一，預防為主”的方針，必須建立一個銜接有序、運作有效、保障有力的安全生產(chǎn)管理體制。

在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，安全已經(jīng)成為社會經(jīng)濟發(fā)展和文明程度的重要標志。但在現(xiàn)實安全生產(chǎn)過程中，由于員工安全生產(chǎn)法律意識淡?。话踩a(chǎn)過程中不斷出現(xiàn)新問題、新情況；綜合性的安全生產(chǎn)立法滯后；缺乏強有力的安全生產(chǎn)執(zhí)法手段；政府機構改革和職能轉變后，沒有依法確立綜合監(jiān)管和專項監(jiān)管相結合的安全生產(chǎn)監(jiān)管體制；加之我國現(xiàn)行的大壩安全生產(chǎn)管理方面的相關法規(guī)和政策在適用范圍方面還有一定的局限性，對于一些中小型水庫在運行管理的過程中并沒有完全執(zhí)行，有的甚至就沒有執(zhí)行。而水庫在促進社會生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展，保障居民生命財產(chǎn)安全方面又起著至關重要的作用，所以，為了保障水庫使用方的利益，提高其工作積極性，在中小型水庫安全管理工作中應加大體制建立健全工作，在安全管理制度、組織機構、管理辦法、除險加固、安全檢查、安全監(jiān)測與資料收集整理分析等方面出臺適宜的法規(guī)和政策，使小型水庫安全管理工作實現(xiàn)健康快速發(fā)展。

3.2 加強國際交流協(xié)作，完善大壩風險評價和風險管理

通過大壩風險評價和風險管理技術對大壩實施安全管理是世界各國的希望。在大壩建設方面發(fā)展較好的國家目前都在致力于此方面的研究實踐工作，隨著我國與國外交流和合作建設力度的不斷加大，在水庫風險管理方面取得了一些研究成果，但目前仍處于大壩風險管理的起步階段。因此我國目前也在加強此方面的研發(fā)工作，對于已建成的水庫大壩實行全面的安全檢查和除險加固措施。

由于我國起步較晚， 所以必須要加強和先進國家的交流協(xié)作，采用請進來走出去的辦法，即把外國專家請到國內來， 讓他們培訓我們的技術干部，以期快速提升這些管理技術人員的技術水平，“師夷長技”后結合我國國情制定更加適合我國國情和水庫大壩現(xiàn)狀的安全管理體系。條件允許的情況下，也可以選派一些技術人員去國外進行學習，或是參觀一些國外的工程項目，在交流合作中，不斷提升自身的綜合素質。

3.3 加強對大壩的安全監(jiān)測和除險加固

大壩風險管理工作應作為大壩安全工作的一部分，將水庫大壩的安全看做是一個體系，在這個體系里包括很多個分支，如大壩的結構安全、生產(chǎn)安全、安全檢查、安全監(jiān)控、應急救援計劃等。在開展具體工作時，要從水庫大壩的規(guī)劃設計開始時就要把安全作為一個重要的考核標準，通過后續(xù)的建設和運行管理工作，不斷完善風險預測和控制，制定檢查和應急方案，真正實現(xiàn)大壩的安全生產(chǎn)。

3.4 加快風險分析與管理技術的研發(fā)工作

如前所述，目前我國在水庫大壩風險估計方面的研究方法很多，但每一種方法都有其優(yōu)缺點和適用范圍，所以具有一定局限性。加之小型水庫的歷史遺留問題，如建設方法、監(jiān)管措施、水文水情監(jiān)測資料、設計規(guī)劃等方面工作的缺失或是不完善，所以使得大壩安全鑒定工作的難度很大。所以各級水行政主管部門必須清楚地了解所轄水庫大壩的風險程度， 以便進行投資決策；科研工作者和建設者要加快對于水庫大壩風險分析研究和技術研發(fā)工作，不斷完善現(xiàn)有的技術和預測方法，加快我國對于中小型水庫大壩的風險處理工作。

4 結 語

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展， 我國在水庫大壩建設方面也取得了可喜的成就，但隨著人口的不斷增長，二者之間仍處于不協(xié)調的狀態(tài)。加之過度地開發(fā)、河流的自然演變等因素的共同疊加作用，導致我國病險水庫越來越多，所以各方面對水庫大壩風險管理的要求也將愈來愈高。建設者們除了要加強工程措施上的管理對病險水庫進行除險加固；同時要結合大壩的生命周期研究成果， 對部分中小型水庫工程采取降等或進行報廢處理的方式；此外就是建立適合我國國情的水庫大壩風險管理技術體系， 將水庫大壩的風險管理貫穿于工程的規(guī)劃、設計、施工以及后期運行的全過程。從理論、技術措施、建筑材料、施工工藝、法律體系、制度建設等多方面著手，同時加大對大壩風險管理技術研究的科研投入， 強化大壩安全的非工程措施， 提升應對風險的能力， 促進大壩風險管理整體水平的整體提升。

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