平凉市崆峒区水利工程建设站 甘肃平凉 744000
摘要：防洪工程系统是由许多堤坝等工程共同构成的,仅靠单一的堤防或水库,难以达到整体最优的效果,特别是当防洪系统的各防洪子系统风险极不平衡时,要因地制宜,采取相应措施,使之趋于平衡,这对提高整个区域的防洪安全是至关重要的。本文结合沂沭泗流域的具体情况,对防洪工程系统的风险调控和优化调度方法进行了初步研究,计算分析了不同工程措施、非工程措施对单个堤防工程和防洪工程系统风险的影响。
关键词：防洪工程系统；风险调控；优化调度；措施研究
1 允许风险决策方法和标准
1.1允许风险决策方法
允许风险值R’,又称可接受风险标准,是指社会公众根据主观愿望对风险水平的接受程度。这是一个建立在风险概念基础上的风险承受标准,它是防洪工程及其保护区防洪安全的评价根据,对风险控制和风险处理提供了决策参考。允许风险分析方法是将每一具体工程的防洪风险期望值R与允许风险值R"做比较,以确定各具体对象的防洪安全水准是否满足要求,即:
失的非工程措施投入。通常认为,允许风险分析方法是实际采用规范标准的补充和重要参考,但目前还不能代替传统的标准。在实际工作中,为与现行规范衔接,建议仍按已颁布的标准校核已建堤坝工程,并针对具体大坝和堤段的各种随机、模糊因素进行专门分析,定性、定量确定工程的风险率。同时,调查分析下游人口分布、地形状况以及洪泛区的管理情况,按最不利预警条件,校核估算堤坝工程失事可能造成的生命损失。当计算所得的R<R+时,说明按现行标准校核的已建堤坝工程安全性已满足要求,无需采取进一步的措施;当R>R+时,说明其安全性不能满足允许风险标准的要求,需进一步采取必要的措施。至于采取何种措施是经济、合理的,则需从式(3)求证。
1.2允许风险标准
1.2.1国外允许风险标准
对于人员伤亡方面的允许风险标准,美、澳、加等一些国家和组织普遍推荐以0.001人/年•坝作为允许风险的临界值;德国人口分布相对密集,采用上述标准似有困难,适当放低了要求。对于堤防允许风险标准的讨论,国内外文献均少见报导。荷兰曾对堤防的允许风险标准做过一些研究,建议堤防工程允许风险标准可以低于大坝风险水平,其允许风险标准在0.1人/年～0.001人/年。对于经济的允许风险标准,目前似乎尚未形成较为一致的意见。这一标准随经济发展、物价水平的变化,也必然发生变化。BCHydro(加拿大)曾提出7120美元/年•坝的标准,此后又提出了10000美元/年•坝的标准。
1.2.2我国允许风险标准的讨论
我国应采用何种允许风险标准,这是一个值得探讨研究的问题,需要学术界和工程界的通力合作,并在群众广泛参与的基础上取得统一认识。我国目前大坝总数达85000余座,若以0.001人/年作为尺度标准衡量国内现有大坝的总体安全水准,则年均溃坝死亡人数应不超过85人。实际上,我国大坝安全的总体水准似未达到这一标准。鉴于我国人口众多,经济相对落后,目前似难达到西方发达国家的允许风险标准。在现阶段,参考人口较多国家(如德国等)建议的标准,选择相对较低的允许风险标准是适合的。但毫无疑问,逐渐接近上述各国推荐的R+标准,应是我国防洪安全的努力方向。
2 防洪工程风险调控和优化调度措施
2.1提高洪水设计标准
做好防洪工程除险加固措施，降低工程风险率是确保防洪工程安全的主要工作，而提高设计洪水标准是最重要的风险调控措施，其主要包括2个方面:1)加高水库堤坝的坝顶高程，允许大坝与堤防可以少量漫溢，这有利于提高水库调蓄能力，可以有效消减洪峰，将洪水对下游的淹没影响降至最低;2)扩建防洪工程的泄洪道，增加其泄流能力，采用漫坝泄洪的新技术与非常泄洪的设施，降低大坝漫顶的风险率，并将扩建泄洪道和大坝加高相互结合，这样既可以提高防洪工程安全性，又可以降低防洪工程投资成本。
2.2加快预警系统的建设
洪水的预警和预报是减少人员伤亡，将洪水灾害影响降至最低的安全措施，所以政府管理部门需要加快预警系统的建设步伐。首先，管理部门需要加大资金投人，注重防洪系统的信息化建设，完善洪水预报和预警设施，提高其对洪水警报响应速度，以便及时采取有效措施进行处理。其次，政府管理部门需要依据洪灾中人员伤亡情况预测研究结果，延长洪水提前预警的时间，这样既可以有充足时间采取防洪措施，又可以降低人员伤亡率。有研究显示，随着预警时间的延长，人员伤亡数锐减，防洪工程的风险值将大幅降低，如果可以在洪水到来8h前发出预警，其最终的风险值将基本接近于允许的风险水平。最后，当发生洪水灾害时，政府管理部门需要依据人员情况和险情变化，制定切实可行的疏散计划，将人民群众及时转移到安全区域，也可以提高预警系统可靠性。例如，建立防洪指挥中心负责抗洪救灾工作，收集洪涝灾害动态灾情，全面掌握受灾情况，及时上报人员财产伤亡损失;及时发布通告，防止人畜进人危险的区域或者饮用被污染的水源;依法征用和调用车辆、人员和物资等投人抗洪抢险工作;为转移群众提供紧急避难场所，妥善安置灾区群众，保障其基本生活，对受伤人员进行紧急救护等。
2.3做好防洪系统的优化调度
防洪系统有很多水库堤坝工程共同构成，如果仅依靠单一堤防或者水库，则无法保证防洪系统最优效果，所以需要做好防洪系统的优化调度工作，将工程措施与非工程措施相结合，确保可以顺利实现防洪目标，降低防洪工程风险率。防洪系统优化调度措施主要为:1)明确优化调度目标，防洪调度时需要按照洪水预报，制定与完善科学合理的调度准则，发挥防洪工程中各子系统防洪潜能，对总系统与子系统进行定量风险分析，确保区域防洪的风险率为最低，切实保障防洪工作的经济效益与社会效益;2)选择优化调度方法，优化调度方法需要建立在系统概念与运筹学基础上，以总系统与子系统间相互协调为处理问题的根本出发点，在防洪系统安全决策中注重系统整体和各子系统的依赖关系，不过分强调子系统个别性能，在子系统进行优化的基础上，做好整个系统协调工作，从而产生实现整体目标的优化方案;3)当明确优化调度目标和优化调度方法后，需要采取优化调度措施，如构建完善系统的防洪工程，加快泄洪区建设、预警系统建设和防洪决策系统建设，做好应急预案和应急演练等。
3 结语
防洪工程关系到人民群众的生命财产安全和社会的发展建设，其重要性不言而喻。只有认真分析防洪工程中存在的问题，做好防洪工程系统的风险调控和有优化调度，才能降低防洪工程的风险率，将洪水灾害带来的不利影响降至最低。
参考文献
[1]刘兴池.防洪工程系统的风险调控和优化调度[J].北京农业,2016,(06):122.
[2]范子武,姜树海.防洪工程系统的风险调控和优化调度措施研究[J].大坝与安全,2011,(02):23-28.
论文作者:张东仓
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/11/30
标签：风险论文; 防洪工程论文; 标准论文; 系统论文; 措施论文; 洪水论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第25期论文;