摘要:我国小型水库数量众多,但安全状况差,且缺少有效的安全监测,管理水平落后,运行风险大。多年来水库安全鉴定主要以定性评价为主,对病险水库运行风险及其对下游的危害程度缺乏定量的判断。小型水库的运行风险多样,且不确定,不同风险之间往往相互影响、相互依存。以风险的不确定性作为灰色系统,将灰色理论和随机概率分析方法结合,建立功能函数,应用改进的一次二阶矩法把灰色-随机风险概率的计算转化为一般随机风险概率的计算,较好地量化了水库运行风险的不确定性。工程实例表明,计算结果对小型水库除险加固和安全运行具有良好的指导意义。
关键词:水库运行风险;不确定性;灰色理论;改进的一次二阶矩法
中图分类号:TV697 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2014)01-0131-04
小型水库在水利工程中占有重要的地位,在防洪、灌溉、供水、发电、养殖等方面发挥了巨大的效益。据统计,我国98 002座水库中,小型水库为93 308座,占水库总数的952%[1]。而江西省10 819座水库中,小型水库为10 526座,比例更高达973%[2]。但与此不相匹配的是,绝大多数小型水库无专管机构,无专管人员,无维养经费,工程老化,普遍存在防洪标准低、工程质量差等安全隐患。虽然近些年国家开展了小型水库的除险加固,部分水库硬件设施得以改善,安全状况转好,但仍有大量水库因配套资金不足,无法保质保量完成加固措施,尤其在水库管理水平、管理人员素质方面并没有提高。小型水库的运行风险具有多样性、随机性、不确定性,因此迫切需要通过风险分析,将其不确定性进行量化[3],为管理者提供决策依据。
1 风险分析
水库风险分析就是指运行管理人员对可能导致损失的风险因素进行系统分析和权衡,评估其风险水平和风险状况,主要工作内容包括风险识别、风险估计和风险评价三部分。
1.1 风险识别
风险识别是指在风险事故发生之前,人们运用各种方法系统的、连续的认识所面临的各种风险以及分析风险事故发生的潜在原因。风险识别是风险分析的最基础环节,其具体步骤见图1[4]。
对于小型水库,其安全运行的风险因素很多,大致有以下几类。
(1)防洪标准不足。其产生的原因主要是:当初兴建大坝时设计的防洪标准相比现在的标准偏低;小型水库溢洪道大多不规整,溢流宽度窄,泄流能力不足,以至于在遭遇较大