中国水库大坝生命和经济风险标准及其适用性评价研究

Risk criteria are the fundamental parts of the risk management theory. Both the development of the risk management theory of reservoir dams and the application of risk analysis achievements are restricted by the absence of life risk criteria and economic risk criteria. Meanwhile, the problem of the poor applicability of the risk criteria is caused by the lack of the safety standards for joint reservoirs dispatch and design of ultra-high dams and by the different risk results bearing capacity between various downstream of reservoirs..Combined with the present situation of dam safety and risk criteria in other fields, life risk criteria and economic risk criteria for reservoir dams in China are established, which are effectively cohesive to the current safety standards by ALARP principle and F-N curves in this research. The social, economic development levels and the willingness to accept risk are taken into consideration, and the related parameters are pertinently demonstrated and analyzed. The relatively importance between the engineering factors and social factors is qualitatively judged by the unascertained clustering theory according to the factors’ clustering feature and uncertain subjective analysis. The science and effectiveness of the risk criteria is enhanced by applying the method of catastrophe theory evaluation method to construct the applicability evaluation model of the risk criteria. In general, this research has great theoretical and practical significance for the completion of reservoir risk management theory, the proper evaluation of the risk level of Chinese reservoirs, and the scientific application of risk management methods.

风险标准是风险管理理论的重要组成部分，生命和经济风险标准的缺乏，限制了水库大坝风险管理理论的发展及风险分析研究成果的实际应用。水库群联合调度和特高坝设计安全标准的缺乏，以及大坝下游对于失事后果承受能力的不同，使得风险标准极易面临适用性不足的问题。.本研究结合中国水库大坝安全现状及其他行业已有的风险标准，考虑社会、经济发展水平及群众对于风险接受意愿，对风险标准相关参数的选取进行针对性分析论证；采用ALARP准则和F-N曲线，构建与现行安全标准有效衔接的中国水库大坝生命和经济风险标准。根据工程和社会因素符合聚类的特点及主观分析的不确定性，采用未确知聚类理论分析影响风险标准适用性的因素并定性判断其相对重要性；基于突变评价法构建风险标准适用性评价模型，为提高风险标准的科学性和有效性提供参考和依据。对于完善大坝风险管理理论，合理评价中国水库大坝风险水平，科学采取风险管理手段具有重要的理论和现实意义。

合理的风险标准是科学判断水库大坝风险水平的关键，风险标准的构建受到技术、社会、政治、经济以及文化背景等多种因素的影响，因而其他国家和地区的风险标准并不能直接适用于中国。本研究考虑水库大坝风险标准为具有较好适用性而应满足的要求，分别构建生命风险标准和经济风险标准，主要工作和成果如下：.（1）从时间、社会和技术三个角度，提出为具有很好的适用性，风险标准应满足：具有较好的长期稳定性、与研究进展有机结合、符合社会和经济发展水平、符合社会对于风险的接受意愿、符合工程的安全状况以及与安全标准有效衔接六个方面的基本要求。.（2）根据现有的大坝安全标准、大坝安全状况以及公众对大坝风险的态度，提出了一种新的建立大坝社会生命风险标准方法，即P-P曲线法。该方法选取有效表征大坝安全水平的年溃坝概率、以及对潜在生命损失影响最为显著也最为直接的风险人口和坝高作为基础指标。以我国为例，构建了分别适用于五个等别水库大坝的社会生命风险评价标准。.（3）衡量一个地区在一定时期内相对于全国的相对经济水平的当量经济规模（EES）比一般的经济指标具有更为稳定的数值，因此将其作为建立经济风险准则的基本指标。此外，由于不同产业的经济损失率不同，本研究引入产业经济贡献指数（IEC）来修正EES以反映被评估区域的潜在经济损失。本研究针对不同地区承受经济损失能力的变化开展研究，在考虑相对经济水平和产业经济贡献率的基础上，所建立的经济风险标准能长期适用于不同地区。.（4）针对已有水库大坝和新建水库大坝在安全程度的不同，考虑大中型水库和小型水库在安全状况、事故后果严重程度方面的差异以及社会对于风险的偏好程度，以潜在损失和相应超过概率为基础指标，分别构建与安全标准有效衔接的水库大坝生命风险标准和经济风险标准。当溃坝生命和经济损失分析方法具有较好精确性时，该标准可有效评价水库大坝各种工况下的风险水平。