水利水電工程施工初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策研究

楊振

【摘要】在水利水電工程施工初期，對(duì)于導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的正確選擇關(guān)系著工程的建設(shè)質(zhì)量與施工安全，同時(shí)也決定著水利水電工程的實(shí)際效益。在選擇導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中，我們必須要綜合考慮導(dǎo)流工程的風(fēng)險(xiǎn)率風(fēng)險(xiǎn)因素，如此才能夠保障施工的安全性與合理性。鑒于此，本文即在簡(jiǎn)單論述導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)及導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)而TOPSIS方法建立了導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策模型。

【關(guān)鍵詞】水利水電；導(dǎo)流目標(biāo)；多目標(biāo)；風(fēng)險(xiǎn)決策

一、施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的概念分析

在論述施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)之前，我們首先應(yīng)該明晰施工導(dǎo)流的相概念。所謂施工導(dǎo)流，即是指在修筑水利水電工程時(shí)。為了使水利水電工程建筑物能保持在干地上施工，用圍堰來(lái)維護(hù)基坑，并將水流引向預(yù)定的泄水建筑物泄向下游，稱為施工導(dǎo)流。據(jù)實(shí)際而言，水利水電工程施工初期的主要任務(wù)則是圍堰擋水，即從河床截流開(kāi)始到壩體修建到圍堰高程以上的階段。在此階段做好導(dǎo)流工作具有十分重要的意義。在水利水電工程施工初期的導(dǎo)流工作中，我們根據(jù)實(shí)際情況可以因地制宜的選擇合適的導(dǎo)流方法，同時(shí)也可以選擇與之對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。總體上講，水利水電工程施工初期主要可以選擇河床外導(dǎo)流、河床內(nèi)導(dǎo)流以及明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流，以及涵洞、壩體底孔、梳齒和缺口過(guò)流、涵管導(dǎo)流等導(dǎo)流方式。導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)即是對(duì)導(dǎo)流設(shè)計(jì)中所采用的設(shè)計(jì)流量頻率的規(guī)定。對(duì)不同的導(dǎo)流階段和不同的建筑物，規(guī)定的頻率也不相同?？傮w上講，在水利水電工程施工初期階段的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)要求相對(duì)較低，隨著工程的不斷深化其導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)則會(huì)日益提升。具體而言，在水利水電工程施工初期階段，主要有以下幾方面的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：其一，水文條件，所謂水文條件即是河流流量的大小、過(guò)程線特征、洪水和枯水情況、水位變幅、流冰等綜合型因素。在水電工程施工初期導(dǎo)流階段，對(duì)于施工區(qū)域的水位、流量控制至關(guān)重要，而水文條件無(wú)疑則是影響導(dǎo)流效率的關(guān)鍵。其二，地形條件，及河道、河床的實(shí)際情況。在水電工程施工初期的導(dǎo)流工作中，我們應(yīng)根據(jù)施工區(qū)域的地形情況，從而采取合適的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。譬如如河床寬闊，施工期有通航要求，可采用分期導(dǎo)流；如河道較窄，宜根據(jù)地形地質(zhì)條件采用明渠或隧洞導(dǎo)流。其三，使用要求，根據(jù)水電工程施工河流的在施工期間通航、給水、灌溉等綜合利用要求，我們也應(yīng)當(dāng)采取不同的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。

二、水利水電工程施工初期導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)分析

1、1、施工洪水的不確定性

水電工程導(dǎo)流工作的基本任務(wù)即合理控制施工區(qū)域的水位及施工洪水的流量。然而在施工實(shí)際中，施工洪水的流量通常具有不確定性的特點(diǎn)。在水電工程施工初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策中，我們就需針對(duì)施工洪水實(shí)際情況進(jìn)行導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)分析。在風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程中，我們應(yīng)該以施工區(qū)域的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并按同頻率法放大計(jì)算洪水過(guò)程線。最大洪峰流量采用P-Ⅲ典型隨機(jī)抽樣均值，其密度函數(shù)為：f（x）=（X-α）e （1）（式中：α，β，a0為P-Ⅲ型分布的形狀、刻度和位置參數(shù)；Γ（α）為α的伽瑪參數(shù)），并且有α=4C2s，β=2/（CC），α=（1-2CC）；CC為P-Ⅲ型分布的均值，Cs為P-Ⅲ型分布的偏態(tài)系數(shù)。 通過(guò)這樣的風(fēng)險(xiǎn)分析，我們即能導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)有初步的認(rèn)識(shí)。

2、導(dǎo)流建筑物泄流能力的不確定性分析

導(dǎo)流建筑物的泄流能力是保障導(dǎo)流工作實(shí)際效率的關(guān)鍵要素。然而在水利水電工程施工初期階段，由于施工實(shí)際情況具有不確定性，由此導(dǎo)流 建筑物的泄流能力也存在不確定性問(wèn)題。因此在導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程中，我們就需要對(duì)導(dǎo)流建筑物泄流能力的不確定性做好分析工作。在分析過(guò)程中，我們可以將導(dǎo)流建筑物泄流量均值、導(dǎo)流建筑的最小流量（a）、導(dǎo)流建筑物最大泄流量（C）假設(shè)為三角分布關(guān)系，從而建立起導(dǎo)流建筑物泄流能力的風(fēng)險(xiǎn)分析數(shù)學(xué)模型。即。通過(guò)這個(gè)數(shù)學(xué)模型我們則不難對(duì)導(dǎo)流建筑物的泄流能力進(jìn)行合理的風(fēng)險(xiǎn)分析了。

3、導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)率及動(dòng)態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算

在導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)分析中，對(duì)導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)率及動(dòng)態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算是提升導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策科學(xué)性的關(guān)鍵要素。在風(fēng)險(xiǎn)分析實(shí)際中，我們可以利用Monte-Carlo方法的導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模型，從而對(duì)水電施工的水文、導(dǎo)流建筑物的泄流能力以及水量等隨機(jī)參與進(jìn)行模擬分析，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算有效得出導(dǎo)流系統(tǒng)的綜合性動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)率。

三、水電工程施工初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策模型

1、建構(gòu)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策模型的工具

在水利水電工程施工初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策模型的建構(gòu)過(guò)程中，最為常用的方法即是TOPSIS（Technique for Order by Similarity to Ideal Solution）。該方法是通過(guò)對(duì)“理想解”與“負(fù)理想解的排序”，從而多目標(biāo)決策相關(guān)問(wèn)題，并選擇各種屬性值均為最佳的候選方案。

2、初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策目標(biāo)

在水利水電工程施工初期對(duì)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)中的選擇，我們不僅需要注重導(dǎo)流技術(shù)的可行性問(wèn)題，同時(shí)也需對(duì)工程導(dǎo)流投資、施工工期以及導(dǎo)流工程綜合風(fēng)險(xiǎn)率等問(wèn)題進(jìn)行深入的分析，并切實(shí)有效的權(quán)衡投資、工期、風(fēng)險(xiǎn)三者間的關(guān)系，以此選擇最佳的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)方案。由此可見(jiàn)，水利水電工程施工初期的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策最為主要的目標(biāo)即是，保證工程導(dǎo)流發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)，工程的導(dǎo)流建筑物，仍然具備良好的導(dǎo)流能力，從而全面提升水利水電工程的安全性。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在水利水電工程施工初期，做好的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策，是保證工程施工效率的關(guān)鍵措施。在風(fēng)險(xiǎn)決策過(guò)程中，我們必須要綜合工程投資、施工工期、水文條件、地形條件、技術(shù)要求等綜合指標(biāo)，并利用TOPSIS方法建立起定量計(jì)算決策目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)學(xué)模型，以此增強(qiáng)水利水電工程施工初期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策的科學(xué)性與合理性。

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