单位文秘网 2021-07-19 08:18:52 点击: 次
【摘要】水库防洪调度风险分析是一项极为复杂,并伴有多目标的一项新的风险评估问题。现阶段,水库风险评估方法多种多样,在工作中分别以周围相关因素、信息载入措施、计算量和适用范围作为主要的研究对象,并且深入分析。本文基于前人研究工作的基础,阐述了汛期水库调度风险分析含义和应对策略,进而阐述了防洪规划趋势。
【关键词】汛期;水库调度风;防洪
在水利工程建设中,由于计算方法、施工工艺等方面存在着较多不足,同时水库工程还伴有设计计算、洪水预报和水库调度等多方面不确定因素,这就容易引起汛期水位抬高之后发生水库防洪运作风险。在目前的水库工作中,为了完成水利工程工作效益和防洪目标的最佳结合,需要在不同的汛期根据水位的不同标准来进行分析,为防汛限制水位的正确选择提供科学理论依据。
1.水库防洪调度风险
1.1风险含义
风险是一种不确定的状态,是在已知的不确定状态下需要服从的某种概率分布问题。在目前的风险现中大致可以分为两种:首先风险存在的主要因素即不确定性,其次是在定义中强调由风险带来损失的不确定性。一般来说,如果风险指标现在不确定,那么说明风险产生的结果有可能是损失、获利甚至是不曾变动的过程,这种风险含义是一种多面性的含义。而风险损失的不确定性则说明风险的存在必然带来相关的损失,只是这些损失之中还存在着或大或小的变化。
1.2水库调度风险
水库调度风险是水库工作中的主要工作模式,在工作中由于水库防洪调度含义较多,因此需要以周围时空环境为基础条件进行深入总结,一般来说,水库调度风险定义是指在水库周围时空环境下,水库调度运用过程中所产生的非期望事件和现象。
2.水库调度风险现状与发展
自上个世纪八十年代以来,水库运用风险问题在全国范围内引起了人们的重视。经过三十年的深入研究和调查,取得了一定的应用成果和经验。
2.1水库来水预报风险
来水的多少和大小直接决定着水库的承载量,如水流过少的时候,容易出现水库干涸,并且无法及时的向周围区域进行平稳供水,而来水量过大则容易引起水库防洪排泄出现不足,进而造成严重的水患问题。
2.2水库调度风险
水库调度风险是通过在水库工作中实施运用径流量水预报值、误差修正和风险解决等相关环节问题进行深入分析,并进行深入研究。一般而言在目前的水库防洪调度之中,通常都是与水库的设计防洪标准有着直接的联系。
2.3研究进展
可靠性与风险是两个互补概念,前者的研究始于本世纪30~40年代,用概率论研究机器设备的维修问题;后者的研究始于50年代,最早是由军工生产部门提出。到80年代初,可靠性和风险分析理论逐步形成一门内容丰富、方法多样、理论体系较完整的边缘科学。
在水资源工程中可靠性概念应用早于风险,例如在水库调度中,人们早就用发电保证率、灌溉保证率等概念方法评价水库运行策略的优劣。风险分析在70年代后期才渗透到水资源研究领域,并最早在美国水资源开发中得以应用。1984年北大西洋公约组织成立了ASI高级研究所,专门从事水资源工程的可靠性与风险研究,并提出了水资源工程可靠性与风险的研究框架和系统理论、方法及评价指标。目前世界各国对水资源工程中的风险决策以及水资源系统运行的风险分析都高度重视,并开展了广泛的研究。但作为水资源系统研究的一个重要分支——水库调度,其风险概念和分析方法80年代才提出,研究刚刚起步。
3.风险分析的一般方法
3.1静态与动态相结合的调查方法
调查方法是通过对风险主体进行实际调查并掌握风险的有关信息。动态与静态结合是指调查既要了解主体的现状,又要了解过去,又要归纳总结,预测它的未来。就水资源系统而言采用调查法对有些问题并不适宜,如水库调度风险问题。
3.2微观与宏观相结合的系统方法
系统方法是现代科学研究的重要方法。它是从系统整体性出发,通过研究风险主体内部各方面的关系、风险环境诸要素之间的关系、风险主体同风险环境的关系等,确定风险系统的目标,建立系统整体数学模型,求解最优风险决策,建立风险利益机制,进行风险控制和风险处理。该方法适用广泛,从理论上讲是较科学、理想,但应用难度大。
3.3定性和定量相结合的分析方法
(1)定性风险分析方法定性风险分析方法主要用于风险可测度很小的风险主体。常用的方法有调查法、矩阵分析法和德尔菲法。德尔菲法是美国咨询机构兰德公司首先提出,主要是借助于有关专家的知识、经验和判断来对风险加以估计和分析。在水资源系统中有些不确定性因素难以分析、计算,因此该法在水库调度风险决策中具有实用价值。
(2)定量风险分析方法定量风险分析方法是借助数学工具研究风险主体中的数量特征关系和变化,确定其风险率(或度)。
1)基于概率论与数理统计的风险分析方法:
概率论与数理统计是研究水库调度中可靠性与风险率的最为有力的工具,如过去对水库运行的发电保证率和灌溉保证率等的计算均是建立在该基础上的。该基础理论和方法也适宜于解决风险率的计算。
2)基于马尔柯夫过程的风险分析法:
水库调度中的入库径流过程一般服从于马尔柯夫过程(马氏过程)。马氏过程是一类变量之间和相互关联影响的非平稳随机过程,其基本特性是无后效性。因此可用马氏过程状态转移概率来推求水库调度中风险变量相互影响的风险率计算问题。用马氏过程已成功地推求了水库调度方案的发电可靠率(保证率)。
4.防洪规划编制与原则
规划目标是以区域河流的洪水特征和历史灾害为基础进行分析,在国民经济各部门和社会各方面的规划要求进行深入研究,通过区域的政治、经济、技术和其他条件,进行全面考虑,确保其容易出现问题的方面能够满足社会需要,降低破坏性灾害。防洪规划必须充分考虑经济、社会、环境的发展现状,以提高经济效益为目的,同时还要从可持续发展、社会福利和环境的角度去进行分析和规划。
防洪规划是通过防洪建设和洪水管理座位主要的基础模式,也是目前政府形式社会监督权和管理权的重要依据。在目前的防洪规划措施中能够,通过对流域各方面因素进行综合统一的处理,使得防洪规划的思路能够从可持续发展的角度去分析和研究,做到以蓄泄兼备为宗旨的设计规划流程。
防洪规划的指定应确保重点、兼顾一般,遵循局部与整体、需要与可能、近期与远景、工程措施与非工程措施、防洪与水资源综合利用相结合的原则。在具体方案研究中,还要充分考虑防洪规律和上下游、左右岸的要求,处理好蓄与泄、一般与特殊的关系,并注意与国土规划和土地利用规划相协调。
5.结语
目前,风险分析的方法已有多种,它们在考虑因素、输入信息、计算量以及适用对象上各有不同,进行汛期水库调度风险分析时,应结合本领域本地区的具体情况、特点,比较和改进现有的方法。洪水调度系统是一个开放的系统,本身具有复杂性,因而还要积极拓展其他新理论新方法的研究。 [科]
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