群壩風(fēng)險(xiǎn)培訓(xùn)分析論文
時(shí)間:2022-06-29 02:29:00
導(dǎo)語(yǔ):群壩風(fēng)險(xiǎn)培訓(xùn)分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。
一、概述
大壩風(fēng)險(xiǎn)分析和管理是近十年發(fā)展起來(lái)的關(guān)于評(píng)價(jià)大壩對(duì)下游威脅程度的方法,建立在大壩失事概率的分析和大壩失事所造成的下游經(jīng)濟(jì)損失估算的基礎(chǔ)上。我們不僅要考慮大壩工程安全,更重要的是使水庫(kù)大壩的潛在風(fēng)險(xiǎn)不超過(guò)下游能夠承受的風(fēng)險(xiǎn)。這種風(fēng)險(xiǎn)的概念,在大壩工程安全的基礎(chǔ)上又向前發(fā)展了一大步,不但和下游潛在的經(jīng)濟(jì)損失相聯(lián)系,而且還把能夠降低下游風(fēng)險(xiǎn)的非工程措施放在重要的位置上。這些觀念的變化,直接影響到有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)的決策。國(guó)外不少?lài)?guó)家,特別是加拿大、澳大利亞等,正在逐步運(yùn)用大壩風(fēng)險(xiǎn)分析的方法,加強(qiáng)大壩安全管理。去年在北京召開(kāi)的第20屆國(guó)際大壩會(huì)議專(zhuān)門(mén)設(shè)置了大壩風(fēng)險(xiǎn)分析的專(zhuān)題,會(huì)議上,澳大利亞提供了6篇有關(guān)大壩風(fēng)險(xiǎn)分析的報(bào)告。
我國(guó)有8萬(wàn)多座各類(lèi)水庫(kù),其中有30%-40%水庫(kù)大壩存在不同程度的病險(xiǎn)情況。目前國(guó)家下了極大的決心,準(zhǔn)備在5-10年內(nèi)完成1100座大型和重要中型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作。水庫(kù)大壩正處在除險(xiǎn)加固高潮中。然而我國(guó)水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固工作重點(diǎn)主要是放在工程措施上,如何把工程除險(xiǎn)規(guī)模和下游經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀和發(fā)展相適應(yīng),采取綜合措施,把大壩風(fēng)險(xiǎn)降低到下游能夠承受的水平等方面,還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的管理技術(shù)。
在此背景下,水利部于2001年向國(guó)家外國(guó)專(zhuān)家局申請(qǐng),擬派出技術(shù)人員赴澳大利亞培訓(xùn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)。擬培訓(xùn)內(nèi)容包括:
●澳大利亞及其他國(guó)家在大壩風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)管理的研究、應(yīng)用、現(xiàn)狀
●單個(gè)水庫(kù)代表風(fēng)險(xiǎn)分析和群壩風(fēng)險(xiǎn)分析的區(qū)別和聯(lián)系
●澳大利亞有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)分析方法的政策法規(guī)
●澳大利亞聯(lián)邦和各州政府在代表風(fēng)險(xiǎn)管理方面的現(xiàn)狀和措施
●澳大利亞大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、制定依據(jù)和實(shí)例
●大壩可靠度概率分析方法及潰決后果的評(píng)價(jià)、方法和實(shí)例
●風(fēng)險(xiǎn)排序決策及實(shí)例等
經(jīng)國(guó)家外國(guó)專(zhuān)家局批準(zhǔn)同意,水利部組成了群壩風(fēng)險(xiǎn)分析培訓(xùn)團(tuán),于2002年1月21日至2月10日,在澳大利亞進(jìn)行了20天培訓(xùn)和考察。
二、大利亞大壩風(fēng)險(xiǎn)分析現(xiàn)狀
1、有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)分析的基本概念
(1)風(fēng)險(xiǎn)人口分析(PopulationAtRisk(PAR))
所謂風(fēng)險(xiǎn)人口是指潰壩洪水淹沒(méi)范圍直接受到洪水影響的人口數(shù)。由于潰壩洪水的極大破壞性和突發(fā)性,承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的人口的生命財(cái)產(chǎn)、住房等均可能受到極大威脅。生命損失是潰壩產(chǎn)生的社會(huì)影響的最重要的一個(gè)參數(shù)。承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的人口越多,生命損失也將越大。潰壩的時(shí)間,(白天或夜晚),潰壩時(shí)的天氣情況,各種不定情況都將影響到承受風(fēng)險(xiǎn)的人數(shù);警報(bào)的時(shí)間越長(zhǎng),生命損失越小,如果沒(méi)有警報(bào),生命損失將大大增加。風(fēng)險(xiǎn)人口通過(guò)潰壩后果評(píng)價(jià)來(lái)獲得。根據(jù)生命風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則確定大壩的風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)。
(2)潰壩影響評(píng)價(jià)(FailureImpactAssessment(FIA))
潰壩影響評(píng)價(jià)(FIA)是指由于大壩潰決對(duì)下游淹沒(méi)區(qū)所產(chǎn)生的影響的評(píng)價(jià)。澳大利亞的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南規(guī)定,當(dāng)大壩壩高超過(guò)8m,且蓄水能力超過(guò)50萬(wàn)m3,或蓄水能力超過(guò)25萬(wàn)m3,但流域面積3倍于水庫(kù)面積時(shí),都需要做潰壩影響評(píng)價(jià)。潰壩影響評(píng)價(jià)是大壩安全管理的最起碼的要求,該項(xiàng)工作必須由注冊(cè)的專(zhuān)業(yè)工程師根據(jù)已經(jīng)的《潰壩影響評(píng)價(jià)指南》進(jìn)行來(lái)做,業(yè)主、水庫(kù)管理人員或其雇員不能做。
潰壩后果評(píng)價(jià)用于確定風(fēng)險(xiǎn)人員,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查、進(jìn)行大壩潰決分析、確定潰決情況、潰壩影響范圍和不同情況下風(fēng)險(xiǎn)人員。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)人員的數(shù)目,評(píng)價(jià)大壩的安全程度。
在澳大利亞,如風(fēng)險(xiǎn)人員超過(guò)100人,大壩屬于第2類(lèi)應(yīng)加固壩;如風(fēng)險(xiǎn)人員在2-100人,大壩屬于第1類(lèi)應(yīng)加固壩;如風(fēng)險(xiǎn)人員小于2人,大壩可不加固。指南還規(guī)定潰壩后果評(píng)價(jià)必需每5年做一次。
(3)風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則
“風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則(riskcriteria)”是指在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過(guò)程中用于確定計(jì)算定量風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果是否可以接受的一種準(zhǔn)則。任何一個(gè)結(jié)構(gòu)物總是有風(fēng)險(xiǎn)的,投入的增加,可以減少風(fēng)險(xiǎn),但有個(gè)投入和效益的平衡問(wèn)題,也就是說(shuō)必須面對(duì)、接受某種風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此類(lèi)風(fēng)險(xiǎn),不同資料中表述不同,一般稱(chēng)可接受風(fēng)險(xiǎn)(acceptablerisk)、可容忍風(fēng)險(xiǎn)(tolerablerisk)或可應(yīng)用的合理低風(fēng)險(xiǎn)(aslowasreasonablepractice),但實(shí)質(zhì)意義是相同的。對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的可容忍性,英國(guó)健康和安全委員會(huì)認(rèn)為,只有當(dāng)減少風(fēng)險(xiǎn)是不可行的或投入的經(jīng)費(fèi)和減少的風(fēng)險(xiǎn)是非常不相稱(chēng)時(shí),風(fēng)險(xiǎn)才是可容忍的(HSE,1992);另一種定義認(rèn)為,只有當(dāng)進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)是不可行的或需要采取措施,但在及時(shí)性、難度和付出的努力與風(fēng)險(xiǎn)的減少是非常不相稱(chēng)時(shí),剩余風(fēng)險(xiǎn)是可容忍的。這種可接受風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)考慮當(dāng)?shù)卣巍⒔?jīng)濟(jì)和社會(huì)的需要以及公眾的期望,是個(gè)十分復(fù)雜、敏感的社會(huì)問(wèn)題而不是單純的技術(shù)問(wèn)題。在澳大利亞,現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則包括生命損失準(zhǔn)則(LOL)、可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則、風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)準(zhǔn)則等。
(4)風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
所謂風(fēng)險(xiǎn)(risk),澳大利亞大壩委員會(huì)(2001)認(rèn)為是對(duì)生命、健康、財(cái)產(chǎn)和環(huán)境負(fù)面影響的可能性和嚴(yán)重性的量度,是潰壩可能性和產(chǎn)生的后果的乘積。“風(fēng)險(xiǎn)分析(riskanalysis)"是指描述確定大壩引起的風(fēng)險(xiǎn)的方法,這種分析可以是定性的或定量的。"風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(riskassessment)”是指應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果來(lái)進(jìn)行決策的過(guò)程,以決定已存在的風(fēng)險(xiǎn)是否可以容忍,風(fēng)險(xiǎn)控制措施是否合適,如何通過(guò)工程或非工程措施減少風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的不是因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法的安全性較小,并不是替代傳統(tǒng)的安全分析方法,而是有助于大壩安全管理水平的進(jìn)一步提高。風(fēng)險(xiǎn)分析的優(yōu)點(diǎn)在于它是一個(gè)理性的,系統(tǒng)的過(guò)程,增加了對(duì)大壩的進(jìn)一步了解,特別是大壩對(duì)下游影響的了解;分析中考慮了所有荷載和管理情況,也處理了不確定性;同時(shí)風(fēng)險(xiǎn)可作定量比較,有助于加固工程的排序等。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)用的主要領(lǐng)域是評(píng)價(jià)那些不能滿(mǎn)足傳統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的已建壩安全。
新南威爾士大壩安全委員會(huì)已經(jīng)決定考慮大壩安全管理中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的建議,包括對(duì)生命風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)。大壩委員會(huì)要求進(jìn)行公眾咨詢(xún)會(huì)議,揭示風(fēng)險(xiǎn),任何人都可以向業(yè)主提出建議。新南威爾士州大壩委員會(huì)也認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是大壩安全方面基于標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)分析方法的加強(qiáng),而不是替換。采用該方法的目標(biāo)是要求業(yè)主盡最大可能最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)。
(5)定量和定性分析
風(fēng)險(xiǎn)定量和定性分析通常是通過(guò)事件樹(shù)或故障樹(shù)的方法分析大壩風(fēng)險(xiǎn)。往往列出水庫(kù)大壩所存在的各種隱患,對(duì)隱患發(fā)生的可能性進(jìn)行概率分析或?qū)<遗袛啵诮Y(jié)合潰壩后果評(píng)價(jià)成果,計(jì)算和分析大壩破壞風(fēng)險(xiǎn)的大小。如水庫(kù)通常存在的一些隱患如:溢洪道閘墩不能滿(mǎn)足地震荷載需要、最新的標(biāo)準(zhǔn)操作過(guò)程中沒(méi)有區(qū)分相鄰閘門(mén)開(kāi)啟的差別、土石壩上部分區(qū)間無(wú)反濾層和過(guò)渡層、放水洞無(wú)截水環(huán)、沿輸水洞的管道和填土界面無(wú)監(jiān)測(cè)設(shè)施、溢洪道泄洪能力不能滿(mǎn)足可接受洪水的要求、溢洪道和兩壩肩在超標(biāo)準(zhǔn)洪水下不穩(wěn)定、蝶閥在緊急情況下不能關(guān)閉、閥室在超標(biāo)準(zhǔn)洪水下結(jié)構(gòu)上不安全、進(jìn)水塔在大地震時(shí)結(jié)構(gòu)不安全、大壩無(wú)監(jiān)測(cè)設(shè)施監(jiān)測(cè)變形和滲流狀況,特別是均質(zhì)土壩、無(wú)運(yùn)行和維護(hù)手冊(cè)、無(wú)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行過(guò)程文件等等。根據(jù)水庫(kù)大壩的實(shí)際存在的隱患情況,利用事件樹(shù)分析風(fēng)險(xiǎn)。例如:某水庫(kù)存在漫頂破壞和結(jié)構(gòu)破壞的可能,對(duì)該兩項(xiàng)隱患進(jìn)行等級(jí)打分,計(jì)算相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)程度。
○□漫頂破壞分=o1×o2×o3=ot
●□o1:處于潰壩威脅的家庭數(shù)
●□o2:溢洪道能夠下泄流量占可能最大洪水流量的百分?jǐn)?shù)
●□o3:大壩抵抗漫頂沖蝕破壞的能力
○□結(jié)構(gòu)破壞分=s1×s2×s3=st
●□s1:處于潰壩威脅的家庭數(shù)
●□s2:結(jié)構(gòu)破壞可能性
●□s3:潛在的地震活動(dòng)威脅
○□相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)=ot+st
(6)群壩風(fēng)險(xiǎn)分析
群壩風(fēng)險(xiǎn)分析是在每座壩風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上,把某一管轄范圍內(nèi)的大壩的風(fēng)險(xiǎn)分析情況進(jìn)行評(píng)價(jià),確定資金流向和加固排序,提出經(jīng)濟(jì)高效的降低風(fēng)險(xiǎn)的策略。該方法由美國(guó)猶它州州立大學(xué)教授DavidS.Bowles1996年提出,應(yīng)用于澳大利亞幾個(gè)主要的壩群,已經(jīng)完成或即將完成。
(7)風(fēng)險(xiǎn)管理
大壩風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)際上是大壩安全管理的延續(xù)和加強(qiáng),包括一系列的決策和實(shí)施過(guò)程。例如制定加強(qiáng)大壩安全管理的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn),確定高風(fēng)險(xiǎn)大壩的風(fēng)險(xiǎn)排序和加固排序,制訂資金流向和管理策略,制定并實(shí)施應(yīng)急措施計(jì)劃等,把大壩風(fēng)險(xiǎn)根據(jù)澳大利亞大壩委員會(huì)頒布的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南降低到可接受的水平。特別是應(yīng)急措施計(jì)劃,不但要有,而且要實(shí)施。在澳大利亞,應(yīng)急措施計(jì)劃包括:
□已控制的區(qū)域分布表
□文件控制單
□目錄表
□通知表(和有關(guān)人員的聯(lián)系等)
□緊急事件和措施
□附錄,包括大壩洪水途徑、溢洪道的流量曲線(xiàn),洪水事件的確定、洪水記錄單、潰壩分析等
2、有關(guān)的政策法規(guī)
(1)水法
澳大利亞的大壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)目前受《水資源法(1989)》控制,但從2002年3-4月起,將由《水法2000》替換。《水法2000》明確規(guī)定由業(yè)主負(fù)責(zé)大壩安全;需要加固的壩必須根據(jù)潰壩影響評(píng)價(jià)確定風(fēng)險(xiǎn)人口(PAR),分析中不包括道路和財(cái)產(chǎn)的損失;自然資源和礦產(chǎn)部有權(quán)監(jiān)督和指導(dǎo)要加固大壩的安全;所有新建壩都必須要在《整體規(guī)劃法》下取得筑壩允許;如果堰頂沒(méi)有過(guò)流量的控制建筑物,如閘門(mén)、可充氣的橡膠壩等,不用考慮加固;《水法2000》指出儲(chǔ)存危險(xiǎn)廢棄物的壩由環(huán)境保護(hù)部門(mén)來(lái)控制等。
(2)指南
A、澳大利亞大壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南
提供了澳大利亞大壩風(fēng)險(xiǎn)管理的一般性框架,確定了風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)處理過(guò)程中的主要步驟,應(yīng)用于任何威脅大壩安全的潛在事件。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指南由澳大利亞大壩委員會(huì)制定,1994年頒布。1994年的指南為大壩安全評(píng)價(jià)的應(yīng)用提供了概念性基礎(chǔ),并沒(méi)有提供進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的細(xì)節(jié)指南。1995年以來(lái),指南已經(jīng)修訂,1998年8月,澳大利亞大壩委員會(huì)了《關(guān)于修改可接受生命風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則的意見(jiàn)書(shū)》,通知有關(guān)人員,請(qǐng)他們提出意見(jiàn);新指南的草稿于2001年11月在新西蘭奧克蘭舉行的風(fēng)險(xiǎn)工作組會(huì)議上完成,已由兩個(gè)來(lái)自加拿大和美國(guó)的大壩風(fēng)險(xiǎn)管理首席工程師審查,計(jì)劃在2002年6月出版。
B、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作中的其他指南
《水壩潰決影響評(píng)價(jià)指南》,2002年2月,昆士蘭州政府自然資源和礦產(chǎn)部;
《昆士蘭州大壩安全管理指南》,2002年2月,昆士蘭州政府自然資源和礦產(chǎn)部;
《大壩潰決后果評(píng)價(jià)指南》,2000年5月,澳大利亞大壩委員會(huì);
《大壩安全管理指南》,1994年,澳大利亞大壩委員會(huì);
《大壩可接受防洪能力選擇指南》,1999年,澳大利亞大壩委員會(huì);
《大壩地震設(shè)計(jì)指南》,1998年,澳大利亞大壩委員會(huì);
《環(huán)境評(píng)價(jià)和管理指南》,澳大利亞大壩委員會(huì)
3、在實(shí)際工程中的應(yīng)用
在澳大利亞,已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的水庫(kù)大壩已經(jīng)做過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析。在昆士蘭州,已在2/3的水庫(kù)大壩上應(yīng)用,群壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)也已在澳大利亞的幾個(gè)大壩群中應(yīng)用,已取得了很多成果。
4、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的局限性
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)在世界大壩工程界尚未被廣泛地接受,雖然有不少?lài)?guó)家和組織在研究、發(fā)展、推動(dòng)該方法技術(shù),但仍有不少?lài)?guó)家在觀望,在大壩安全管理中沒(méi)有采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的局限性主要表現(xiàn)為:目前用于估計(jì)大壩破壞概率的方法的科學(xué)性、有效性尚有爭(zhēng)議,估計(jì)不確定性和潰壩概率的困難較大;目前估計(jì)大壩潰決引起的生命損失估計(jì)尚未被完全接受,正在進(jìn)行研究改進(jìn)的方法;生命安全風(fēng)險(xiǎn)的可容忍性準(zhǔn)則有爭(zhēng)議;深入研究的費(fèi)用較高;已有傳統(tǒng)分析方法,已安全應(yīng)用多年;風(fēng)險(xiǎn)分析是綜合性技術(shù),有經(jīng)驗(yàn)的人較少等。
三、世界其他國(guó)家大壩風(fēng)險(xiǎn)分析的現(xiàn)狀
1、美國(guó)
美國(guó)對(duì)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的看法不一,有的認(rèn)為不能正式應(yīng)用,有的認(rèn)為應(yīng)在大壩正常安全程序中采用。然而風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已經(jīng)提上了議程,在全國(guó)進(jìn)行爭(zhēng)論。目前只有美國(guó)墾務(wù)局、華盛頓、蒙大拿州是在大壩安全程序的全過(guò)程中應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)。有的州把風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)的一部分用作排序的工具。
(1)墾務(wù)局
墾務(wù)局負(fù)責(zé)管理350多座大壩群,形成了美國(guó)西部非常重要的水資源基礎(chǔ)。因此墾務(wù)局成為世界上最大的大壩管理機(jī)構(gòu)之一,該組織在風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)方面的活動(dòng)和觀點(diǎn)必須仔細(xì)考慮,特別是他們正在積極地應(yīng)用這些方法。
墾務(wù)局在風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)方面最基本的觀點(diǎn)認(rèn)為,風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)應(yīng)視為改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)管理的一種手段,是大壩管理的一部分。他們認(rèn)為工程預(yù)算緊縮意味著應(yīng)該把風(fēng)險(xiǎn)決策作為一種工具,以便指導(dǎo)往風(fēng)險(xiǎn)最大的工程上投入。大壩安全程序的目的是為了保證墾務(wù)局的建筑物不會(huì)出現(xiàn)威脅公共安全、財(cái)產(chǎn)和社會(huì)安全的不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要對(duì)產(chǎn)生不可接受風(fēng)險(xiǎn)的建筑物進(jìn)行確認(rèn),并采取有效的、費(fèi)用合理的適當(dāng)措施降低或消除這些風(fēng)險(xiǎn)。墾務(wù)局提供安全的建筑物,但并不意味一點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)也沒(méi)有。安全的壩是指不會(huì)由于它的存在對(duì)公眾產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)前提下完成預(yù)定功能的壩。
墾務(wù)局認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)分析的好處是,可以比較不同荷載作用所導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)和不同大壩間的風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)在整個(gè)大壩安全決策過(guò)程中用于評(píng)價(jià)公共安全、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)有關(guān)的問(wèn)題。
(2)華盛頓州
華盛頓州大壩安全辦公室負(fù)責(zé)州大壩法規(guī)編制,把風(fēng)險(xiǎn)觀念作為大壩安全程序的一個(gè)部分,風(fēng)險(xiǎn)分析的方法得到了發(fā)展。他們認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)分析過(guò)程是很有用的,但每個(gè)工程都采用定量風(fēng)險(xiǎn)分析是不可行的,因此發(fā)展了一種把風(fēng)險(xiǎn)觀念和過(guò)程用于以標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的分析框架的方法。
(3)蒙大拿州
蒙大拿州在大壩安全方面也應(yīng)用了基于風(fēng)險(xiǎn)的方法,至少水庫(kù)防洪能力是通過(guò)每座水庫(kù)大壩生命損失估計(jì)來(lái)確定的。
(4)猶它州
猶它州大壩監(jiān)督處-大壩安全部應(yīng)用基于風(fēng)險(xiǎn)的程序來(lái)確定大壩排序,但未用于確定加固工作的范圍。排序的過(guò)程是根據(jù)猶它州大壩失事統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行打分。大壩各部分(溢洪道、閘門(mén)、管涌、滑坡及地震等)的狀況定為1-5,再乘以一個(gè)系數(shù),即為該部分的分?jǐn)?shù)。各部分的分?jǐn)?shù)相加后,再乘以“風(fēng)險(xiǎn)人口”分,就是“總體風(fēng)險(xiǎn)分”。
猶它州州立大學(xué)土木和環(huán)境工程系教授,DavidBowles博士,在大壩安全方面基于風(fēng)險(xiǎn)方法的發(fā)展、應(yīng)用已經(jīng)并繼續(xù)起著十分重要的作用。多年來(lái),他們?cè)诿绹?guó)和澳大利亞做了大量工作,特別在群壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的應(yīng)用方面,目前正在和陸軍工程師團(tuán)一起在示范工程中應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
在他們1999年的報(bào)告中,Bowles等指出了風(fēng)險(xiǎn)管理在提高大壩管理水平方面的效益。"對(duì)老齡壩,進(jìn)行合適的風(fēng)險(xiǎn)管理,能非常迅速且經(jīng)濟(jì)有效地降低風(fēng)險(xiǎn)。
(5)陸軍工程師團(tuán)
陸軍工程師團(tuán)負(fù)責(zé)管理美國(guó)569座大壩,其中407座是土石壩,162座是混凝土壩。土石壩中,356座屬于高風(fēng)險(xiǎn),36座為中等風(fēng)險(xiǎn),15座低風(fēng)險(xiǎn)。陸軍工程師團(tuán)正在進(jìn)行一項(xiàng)為期5年的在大壩安全方面應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)分析的研究項(xiàng)目。目前認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)分析可用于工作的排序,也可用于傳統(tǒng)的決策支持。
2、加拿大
BCHydro是加拿大一個(gè)主要大壩業(yè)主,是加拿大第三大電力能源局,負(fù)責(zé)61座大壩。在大壩風(fēng)險(xiǎn)管理方面BCHydro已經(jīng)有十多年的經(jīng)驗(yàn),在國(guó)內(nèi)外數(shù)十個(gè)工程上應(yīng)用了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù),在國(guó)際上占有重要位置。自1997年來(lái)經(jīng)歷了重要的發(fā)展,提出了一種改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。這種改進(jìn)的方法中考慮了滿(mǎn)足法規(guī)的需要和社會(huì)的期望,充分注意了和業(yè)主的合作,量化了風(fēng)險(xiǎn),并且得到的分析結(jié)果和權(quán)威性的工程實(shí)踐相當(dāng)一致。
3、荷蘭
荷蘭在大壩堤防上應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法已經(jīng)多年,是這些國(guó)家中的前沿。1953年導(dǎo)致1800多人死亡的特大洪水之后,建立了“三角洲委員會(huì)”,1958年制定了防護(hù)高水位的安全標(biāo)準(zhǔn)。作為基于風(fēng)險(xiǎn)的方法,委員會(huì)建議考慮堤防施工的費(fèi)用隨堤防潰決所造成的經(jīng)濟(jì)損失的變化。然而,由于技術(shù)上的困難,包括堤防潰決的概率計(jì)算,故采用了一種規(guī)定水位加上波高的簡(jiǎn)化方法,或者說(shuō)"漫頂概率"。同時(shí),出現(xiàn)了一種新的基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的安全觀念,認(rèn)為安全是與洪水概率和后果的洪水風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。為了決定降低風(fēng)險(xiǎn)的策略,必須考慮所有起作用的參數(shù),包括堤防的整體性。一個(gè)由擋水建筑物技術(shù)咨詢(xún)委員會(huì)的研究項(xiàng)目正在進(jìn)行,研究發(fā)展可靠性技術(shù),用于評(píng)價(jià)堤防系統(tǒng)的潰決概率。目前該系統(tǒng)是非常先進(jìn)的,帶有幾個(gè)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)分析的算例。
4、英國(guó)
目前大壩業(yè)主的定量風(fēng)險(xiǎn)分析并未得到官方支持和應(yīng)用,也未進(jìn)行可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則的應(yīng)用。不愿應(yīng)用定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(QRA)主要原因是認(rèn)為,在確定大壩潰決的可靠性概率方面的困難而導(dǎo)致的,英國(guó)大壩做定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)(QRA)的費(fèi)用和正常升級(jí)所需費(fèi)用之間差別很大,而且1975年實(shí)施《水庫(kù)法》以來(lái)安全事故發(fā)生得非常少。
但蘇格蘭和南方能源公司認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是大壩安全和資產(chǎn)管理方法重要的一部分,是英國(guó)已建壩安全辦法的補(bǔ)充,而且是經(jīng)濟(jì)有效的。他們是英國(guó)主要的大壩業(yè)主,擁有84座壩,其中56座壩是在國(guó)際大壩委員會(huì)注冊(cè)的。1996年以來(lái),在Babtie咨詢(xún)顧問(wèn)支持下,公司開(kāi)展了大壩失事模式及其影響危急程度分析過(guò)程研究(FMECA)。為了成功地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),他們提出了一種有創(chuàng)新的方法途徑。
英國(guó)的“健康和安全委員會(huì)(HSE)”針對(duì)有危險(xiǎn)的工業(yè)部門(mén),研究了一種相當(dāng)好的風(fēng)險(xiǎn)框架,非常有用。1988年HSE了《核電站可容忍風(fēng)險(xiǎn)》的文件,該文件于1992年再版,建立了一套公共安全框架,即大家所知的"風(fēng)險(xiǎn)的可容忍性框架",文中說(shuō)明了HSE的核電站風(fēng)險(xiǎn)控制理論。法規(guī)編制人員和核能源以外的工業(yè)部門(mén)都很大程度上接受了這個(gè)思想。關(guān)于人員死亡風(fēng)險(xiǎn),指南中要求"幾乎不發(fā)生",小概率事件會(huì)引起很?chē)?yán)重的社會(huì)后果,這種要求反映出了國(guó)際社會(huì)的一致性。
5、其他
瑞典政府已經(jīng)考慮了建立大壩安全法規(guī)。大壩業(yè)主建立了自己的指南-1997年的RIDAS指南。該指南將在2001年被審查。最近,政府明確表示大壩業(yè)主應(yīng)全部負(fù)責(zé)大壩安全和大壩潰決后果。這強(qiáng)調(diào)要求業(yè)主必需非常了解他們?nèi)簤蔚娜匡L(fēng)險(xiǎn)。
風(fēng)險(xiǎn)分析正在被作為一種大壩安全隱患加固的排序方法。為此,Vattenfall、瑞典能源公司和主要的大壩業(yè)主,在瑞典能源咨詢(xún)公司支持下,正在用定量分析和失事模式及其影響危急程度分析的方法,以估計(jì)哪一種方法更適合于他們的目的。
6、小結(jié)
綜上所述,世界上發(fā)達(dá)國(guó)家中基本上已經(jīng)或正在采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法來(lái)加強(qiáng)大壩安全管理,有些國(guó)家根據(jù)國(guó)情部分采用了該技術(shù)。關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)目前的局限性的問(wèn)題,隨著研究和應(yīng)用的發(fā)展,近十年內(nèi)必然會(huì)有所突破,在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用只是時(shí)間問(wèn)題。在20屆國(guó)際大壩會(huì)議中,60%的人認(rèn)為該方法將會(huì)得到廣泛應(yīng)用,只有20%認(rèn)為近期不可能全面應(yīng)用。到下一屆國(guó)際大壩會(huì)議(2003年),比例將會(huì)發(fā)生很大改變。
四、我國(guó)引入大壩風(fēng)險(xiǎn)分析與管理技術(shù)的必要性,緊迫性
1、我國(guó)大壩安全和管理現(xiàn)狀截至1999年我國(guó)已建成水庫(kù)83827座,其中大型水庫(kù)418座,中型水庫(kù)2710座,小(一)型15126座,小(二)型65573座。這些水庫(kù)大壩在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展中,在減災(zāi)防災(zāi)中起了并正在起著十分重要的作用。但是由于歷史的原因,相當(dāng)數(shù)量的水庫(kù)大壩存在著不同程度的病險(xiǎn)隱患,水庫(kù)不但限制應(yīng)用,無(wú)法發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益,而且嚴(yán)重威脅下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
我國(guó)對(duì)水庫(kù)大壩安全管理非常重視,出臺(tái)了一系列政策法規(guī)。1991年國(guó)務(wù)院第77號(hào)令“水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例”;1994年水利部會(huì)同電力工業(yè)部了“土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范”;1995年3月水利部制定了“水庫(kù)大壩安全鑒定辦法”,1995年12月制定了“水庫(kù)大壩注冊(cè)登記辦法”;1996年了“土石壩監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程”;2001年頒布了“水庫(kù)大壩安全鑒定導(dǎo)則”,并正在進(jìn)一步考慮制定、完善一系列法規(guī),包括水庫(kù)大壩安全管理辦法、除險(xiǎn)加固管理辦法、水庫(kù)大壩降級(jí)使用和報(bào)廢的管理辦法和標(biāo)準(zhǔn)、儀器設(shè)施和施工隊(duì)伍的準(zhǔn)入辦法等等。水庫(kù)大壩安全管理的法制建設(shè)越來(lái)越完善,正在穩(wěn)步進(jìn)入法制軌道。
1999年水利部調(diào)查認(rèn)為,40%以上的大、中型水庫(kù)、35%以上的小型水庫(kù)屬三類(lèi)病險(xiǎn)庫(kù),需除險(xiǎn)加固,需要國(guó)家大量資金投入。目前我國(guó)針對(duì)水庫(kù)大壩病險(xiǎn)嚴(yán)重的實(shí)際情況,正在對(duì)1100座左右的大中型水庫(kù)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固。可以認(rèn)為通過(guò)加固,我國(guó)的大壩安全狀況將會(huì)得到很大改善。
2、引進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的必要性和緊迫性
我國(guó)水庫(kù)大壩數(shù)量如此巨大,盡管我國(guó)政府在法規(guī)上和除險(xiǎn)加固上做了大量工作,我國(guó)水庫(kù)大壩的安全問(wèn)題仍然是不容忽視的。
目前對(duì)大型和重要中型水庫(kù)三類(lèi)壩的除險(xiǎn)加固完成后,還有大量的二類(lèi)水庫(kù)大壩存在不同程度的病險(xiǎn)問(wèn)題,特別是八萬(wàn)座小型水庫(kù),更是各級(jí)政府的心腹大患。每年汛期,都有小型水庫(kù)潰決。事實(shí)上,絕大多數(shù)的潰壩實(shí)例都是小型水庫(kù)。一旦潰決,都將導(dǎo)致嚴(yán)重的傷亡。另外大量水庫(kù)大壩已經(jīng)運(yùn)用四、五十年,老化問(wèn)題也比較突出。這些都說(shuō)明我國(guó)水庫(kù)大壩的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)際上很高。小型水庫(kù)雖然庫(kù)容小,但由于潰決的概率大,實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)并不小。再加上絕大數(shù)小型水庫(kù)由于歷史的原因,沒(méi)有設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理、水文和安全監(jiān)測(cè)資料,進(jìn)行安全鑒定的難度非常大。國(guó)家投入有限,地方財(cái)政比較困難,只有把有限的資金投向最需要的地方。因此,各級(jí)水行政主管部門(mén)必須清楚地了解所轄水庫(kù)大壩的風(fēng)險(xiǎn)程度,以便進(jìn)行投資決策。此時(shí)群壩風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)是非常有用的;小型水庫(kù)無(wú)資料,因此結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),可能是解決問(wèn)題的有效方法;普遍采用工程措施來(lái)增加水庫(kù)大壩的安全性,經(jīng)濟(jì)上是不現(xiàn)實(shí)的,工程和非工程措施的有機(jī)結(jié)合可以大大降低風(fēng)險(xiǎn)程度,水庫(kù)大壩的應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施會(huì)起到事半功倍的作用。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況,可以選擇性的采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和管理技術(shù),來(lái)盡快降低我國(guó)水庫(kù)大壩目前的高風(fēng)險(xiǎn)。
近20年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,今后還將持續(xù)發(fā)展。水庫(kù)下游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,必將導(dǎo)致水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)的上升,因此水庫(kù)大壩的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題必將引起公眾越來(lái)越多的關(guān)注。每個(gè)地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)承受能力也將成為焦點(diǎn)問(wèn)題。隨著我國(guó)的入世,大壩安全也將和世界接軌,水庫(kù)大壩的安全問(wèn)題,已經(jīng)不僅僅是工程安全,首先應(yīng)該是公共安全問(wèn)題。這就要求我們把水庫(kù)大壩安全管理工作從指導(dǎo)思想、法規(guī)建設(shè)和管理技術(shù)上進(jìn)一步提高。
綜上所述,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的引入對(duì)提高我國(guó)大壩安全管理水平將是非常及時(shí)的,必要的,具有十分明顯的現(xiàn)實(shí)意義。風(fēng)險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則、風(fēng)險(xiǎn)管理等概念的引入將會(huì)大大推動(dòng)我國(guó)大壩安全的法規(guī)建設(shè)和管理水平。世界上很多國(guó)家已經(jīng)走在我們的前面,如果我們不急起直追,很快就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在后面。因此引入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的緊迫性也是十分明顯的。
五、結(jié)論和建議
1、結(jié)論
(1)大壩風(fēng)險(xiǎn)分析和管理是世界先進(jìn)國(guó)家近年發(fā)展起來(lái)的進(jìn)一步提高大壩安全管理的先進(jìn)技術(shù)。不同國(guó)家根據(jù)各自特點(diǎn)進(jìn)行定性或定量風(fēng)險(xiǎn)分析、評(píng)價(jià)和管理,也有的部分采用這種方法,進(jìn)行潰壩影響評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)人口分析,并據(jù)以確定風(fēng)險(xiǎn)的排序。
(2)大壩風(fēng)險(xiǎn)分析和管理的最終目的是把風(fēng)險(xiǎn)降低到使公眾可接受的水平。這和傳統(tǒng)的工程安全概念不同,把公眾安全放到十分重要的位置。這種風(fēng)險(xiǎn)概念是動(dòng)態(tài)的,非工程措施往往能大幅度的降低風(fēng)險(xiǎn)水平。
(3)大壩風(fēng)險(xiǎn)分析和管理是一項(xiàng)涉及到多學(xué)科的綜合性技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)中包含了可靠性理論,事故的概率分析,事件樹(shù)分析技術(shù),大壩的潰決分析,潰壩的經(jīng)濟(jì)分析和風(fēng)險(xiǎn)人口分析,降低風(fēng)險(xiǎn)的工程和非工程技術(shù)等等,涉及到數(shù)學(xué)、壩工、水力學(xué)、水文、經(jīng)濟(jì)等學(xué)科。這也是該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用過(guò)程中爭(zhēng)論較多的一個(gè)原因。
(4)我國(guó)大壩安全和管理工作需要這種技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)實(shí)質(zhì)上是對(duì)已有安全管理工作的加強(qiáng),適合我國(guó)水庫(kù)大壩數(shù)量巨大,風(fēng)險(xiǎn)很高而加固經(jīng)費(fèi)又很困難的特點(diǎn)。特別是風(fēng)險(xiǎn)排序技術(shù)、應(yīng)用非工程措施降低風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)、應(yīng)用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)等等,將大大推進(jìn)我國(guó)的大壩安全管理水平。
(5)今后十年大壩風(fēng)險(xiǎn)分析和管理技術(shù)將會(huì)在世界上廣泛應(yīng)用。目前世界上先進(jìn)國(guó)家已在國(guó)內(nèi)、國(guó)外推廣、應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù),已取得了一系列重要成果。2000年在北京舉行的第20屆國(guó)際大壩會(huì)議的76專(zhuān)題就是大壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)方面的爭(zhēng)論是發(fā)展和完善的問(wèn)題,隨著越來(lái)越多國(guó)家的重視,將得到更多的應(yīng)用,發(fā)展前景是無(wú)可置疑的。今后的十年,必將被廣泛應(yīng)用。
2、建議
(1)把大壩安全提到公共安全的高度,通過(guò)法規(guī)建設(shè)和風(fēng)險(xiǎn)管理,盡快把高風(fēng)險(xiǎn)水庫(kù)的風(fēng)險(xiǎn)水平降下來(lái)。特別是目前小型水庫(kù),對(duì)下游公眾生命和財(cái)產(chǎn)的威脅過(guò)高,公共安全還達(dá)不到風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則要求。
(2)盡快引進(jìn)并改造該項(xiàng)技術(shù),使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和管理技術(shù)適用于我國(guó)的實(shí)際情況。但我國(guó)目前還沒(méi)有引進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的概念,更不用說(shuō)群壩風(fēng)險(xiǎn)分析了。我國(guó)曾有些采用可靠度方法分析大壩潰決概率的報(bào)告,但完整的概念、方法、體系的建立及實(shí)際應(yīng)用尚未形成。如果再過(guò)幾年來(lái)考慮引進(jìn),大壩安全管理方面可能會(huì)落在世界水平的后面,和我國(guó)水庫(kù)眾多的狀況不相稱(chēng)。而且隨著入世,和世界水平接軌也是勢(shì)在必行。建議盡快引進(jìn),再根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況,加以改造,如風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則等。
(3)加強(qiáng)和先進(jìn)國(guó)家的合作,把外國(guó)專(zhuān)家請(qǐng)進(jìn)來(lái),培訓(xùn)一批技術(shù)干部。由于這是我國(guó)還沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),希望在較短的時(shí)間內(nèi)迅速提高實(shí)際應(yīng)用的能力,請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家舉行培訓(xùn)應(yīng)是事半功倍。我們不必要再?gòu)淖罨A(chǔ)研究,應(yīng)在國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上起步。
(4)結(jié)合中國(guó)實(shí)際,選擇性地應(yīng)用。應(yīng)進(jìn)一步研究我國(guó)在水庫(kù)大壩安全管理方面迫切需要改進(jìn)的問(wèn)題,針對(duì)性地選擇有關(guān)方法,不能全部照搬。
- 上一篇:水資源培訓(xùn)管理論文
- 下一篇:水稻灌溉分析論文