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研究背景
為什么要開展這一項目的研究?鐘茂華介紹:“隨著城市數量和規模的快速增長,我國城市正逐步承載越來越大的人口、安全、資源、環境等壓力,城市公共安全面臨嚴峻挑戰。由于我國城市運行管理環境十分復雜,常規和非常規風險不斷突出,城市安全隱患日益凸顯、維護公共安全任務日益繁重?!?/p>
2016年科技部了《關于國家重點研發計劃深海關鍵技術與裝備等重點專項2016年度項目申報指南的通知》(國科發資〔2016〕52號),“其中‘城鎮安全風險評估與應急保障技術’項目作為公共安全領域的重點研發項目首批啟動,充分體現了國家對城市公共安全和應急保障工作的高度重視,是強化科技支撐、實現科技興安的重要舉措?!辩娒A說。
研究內容
城鎮安全風險評估與應急保障技術項目面向城鎮公共安全重大需求,旨在突破城鎮安全綜合風險評估、重大基礎設施風險管控、應急保障等方面的理論、方法、技術、裝備和標準,形成城鎮、城市、城市群安全監測和應急保障平臺。
問題導向
項目研究內容貫穿風險應對全過程。從風險評估、風險管控、應急保障三個關鍵環節,重點解決城鎮公共安全共性關鍵技術和重要基礎設施風險管控技術。在共性關鍵技術層面研究城市群綜合風險評估、網格化安全監測、人員安全轉移安置、應急資源保障等方面的技術、平臺和標準;在重要基礎設施風險管控技術層面研究困擾我國城市化快速發展過程中最突出的城市軌道交通安全運營、城市地下空間、大型活動場所、低影響排水等方面的技術、裝備和標準。
研究方向
項目共設置9個課題,分別是:
城市群公共安全綜合風險評估技術;
城鎮大型活動場所安全風險診斷技術與信息平臺研發;
城市多部門協同的網格化安全監測和保障技術裝備及集成信息平臺;
城市地下空間關鍵設施設備故障診斷技術及信息管理平臺;
城市軌道交通防災系統檢測與風險管控技術;
城市軌道交通網絡化運營重大風險管控與應急救援技術;
城市低影響排水(雨水)系統與河湖聯控防洪抗澇安全保障關鍵技術;
城鎮重大突發事件下人員轉移安置應急保障技術及平臺;
城鎮應急資源配送與交通組織安全保障關鍵技術及平臺。
研究團隊
項目研究分別由清華大學、中國科學技術大學、中南大學、武漢理工大學等11所大專院校,中國城市規劃設計研究院、中國安全生產科學研究院、北京城市系統工程研究中心、住房和城鄉建設部城鄉規劃中心、中國標準化研究院等9家科研院所,以及廣州地鐵集團有限公司、深圳市地鐵集團有限公司、北京市軌道交通設計研究院有限公司等10家企業共30家單位組成。項目團隊擁有深厚的研究基礎、優秀的人才隊伍和良好的研發條件。參與單位均來自國內城鎮安全領域具有較強優勢的科研院校(所)及規劃、設計、建設、運營單位,在學科專業和研究條件上優勢互補,實現“產、學、研、用”結合。
空間尺度
由點(大型活動場所、地下空間),線(城市軌道交通),網(網格化城區、城市排水系統),面(城市群)多層次開展研究。
項目挑戰
2014年,國務院《關于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》(以下簡稱《改革方案》)。在科技部對《改革方案》的政策解讀中提到,改革的總體目標是,強化頂層設計,打破條塊分割,加強部門功能性分工,建立具有中國特色的目標明確和績效導向的科技計劃(專項、基金等)管理體制。
在轉變政府科技管理職能的原則下,政府各部門不再直接管理具體項目,建立統一的宏觀管理和監督評估機制,破除條塊分割,解決科技資源配置“碎片化”現象。“這意味著,與往年不同的是,這一國家重點研發計劃項目將改變以往的各課題負責單位分e與政府科技管理部門對接,而是將具備條件的科技計劃(專項、基金等)進行優化整合,由項目牽頭單位負責對整個項目的總體協調和把控、統一接受監督評估。清華大學作為該項目總體負責單位,將承擔這一職責,這一挑戰將是前所未有的。我們也將努力在總體項目管理方面進行探索。”鐘茂華解釋說。
預期目標
項目預期將在以下幾個方面產生積極效益:
一是形成城市群跨區域多因素綜合風險評估理論、大型活動典型事故風險快速評價方法、低影響排水監測與評價理論體系、城市人員轉移安置、應急資源規劃調度等科學理論、方法。
二是建立大型活動場所風險智能化采集與識別技術,城市軌道交通防災安全監測預警技術、防災系統風險評估和管控技術,臨近和穿越施工時地鐵既有線安全監測預警技術,城市軌道交通運營關鍵裝備在線監測與故障診斷技術,城市地下交通隧道關鍵裝備在線故障診斷和結構病害處置技術,城市地下人員密集空間關鍵設施故障診斷與風險評估技術,城鎮重大突發事件下人群疏散轉移分析和人員傷亡評估技術等關鍵技術。
三是研發形成大型活動場所信息管理平臺,城市地下空間關鍵設施設備故障診斷技術與信息管理平臺,城市軌道交通網絡化運營應急救援平臺,城市軌道交通防災安全現場綜合檢測裝備,排水防澇安全監控系統平臺,城鎮人員轉移安置、應急資源配送與交通組織等平臺,城鎮群多因素綜合風險評估和跨區域應急聯動及協同救援保障系統,低影響排水與河湖聯控防洪排澇決策支持系統,城市多場景安全協同處置保障智能終端設備等平臺、系統和裝備。
【關鍵詞】汛期;水庫調度風;防洪
在水利水電工程建設中,由于計算方法、施工工藝等方面存在著較多不足,同時蓄水工程還伴有設計計算、洪水預報和水庫調度等多方面不確定因素,這就容易引起汛期水位抬高之后發生水庫防洪運作風險。在目前的水利水電蓄水工作中,為了完成水利水電工程的工作效益和防洪目標,需要在不同的汛期根據水位的不同標準來進行分析,為防汛限制水位的正確選擇提供科學理論依據。
一、水利水電工程中水庫防洪調度風險
1、風險含義
風險是一種不確定的狀態,是在已知的不確定狀態下需要服從的某種概率分布問題。在目前的風險現中大致可以分為兩種:首先風險存在的主要因素即不確定性,其次是在定義中強調由風險帶來損失的不確定性。一般來說,如果風險指標現在不確定,那么說明風險產生的結果有可能是損失、獲利甚至是不曾變動的過程,這種風險含義是一種多面性的含義。而風險損失的不確定性則說明風險的存在必然帶來相關的損失,只是這些損失之中還存在著或大或小的變化。
2、水庫電站調度風險
水庫電站調度風險是水庫電站工作中的主要工作模式,在工作中由于水庫電站防洪調度含義較多,因此需要以周圍時空環境為基礎條件進行深入總結,一般來說,水庫電站調度風險定義是指在水庫周圍時空環境下,水庫調度運用過程中所產生的非期望事件和現象。
二、水庫電站調度風險現狀與發展
自上個世紀八十年代以來,水庫電站運用風險問題在全國范圍內引起了人們的重視。經過三十年的深入研究和調查,取得了一定的應用成果和經驗。
1、水庫電站來水預報風險
來水的多少和大小直接決定著水庫的承載量,如水流過少的時候,容易出現水庫干涸,并且無法及時的向周圍區域進行平穩供水,而來水量過大則容易引起水庫防洪排泄出現不足,進而造成嚴重的水患問題。
2、水庫電站調度風險
水庫電站調度風險是通過在水庫電站工作中實施運用徑流量水預報值、誤差修正和風險解決等相關環節問題進行深入分析,并進行深入研究。一般而言在目前的水庫防洪調度之中,通常都是與水庫電站的設計防洪標準有著直接的聯系。
3、研究進展
可靠性與風險是兩個互補概念,前者的研究始于本世紀30~40年代,用概率論研究機器設備的維修問題;后者的研究始于50年代,最早是由軍工生產部門提出。到80年代初,可靠性和風險分析理論逐步形成一門內容豐富、方法多樣、理論體系較完整的邊緣科學。
在水資源工程中可靠性概念應用早于風險,例如在水庫電站調度中,人們早就用發電保證率、灌溉保證率等概念方法評價水庫運行策略的優劣。風險分析在70年代后期才滲透到水資源研究領域,并最早在美國水資源開發中得以應用。1984年北大西洋公約組織成立了ASI高級研究所,專門從事水資源工程的可靠性與風險研究,并提出了水資源工程可靠性與風險的研究框架和系統理論、方法及評價指標。目前世界各國對水資源工程中的風險決策以及水資源系統運行的風險分析都高度重視,并開展了廣泛的研究。但作為水資源系統研究的一個重要分支——水庫調度,其風險概念和分析方法80年代才提出,研究剛剛起步。
三、風險分析的一般方法
1、靜態與動態相結合的調查方法
調查方法是通過對風險主體進行實際調查并掌握風險的有關信息。動態與靜態結合是指調查既要了解主體的現狀,又要了解過去,又要歸納總結,預測它的未來。就水資源系統而言采用調查法對有些問題并不適宜,如水庫調度風險問題。
2、微觀與宏觀相結合的系統方法
系統方法是現代科學研究的重要方法。它是從系統整體性出發,通過研究風險主體內部各方面的關系、風險環境諸要素之間的關系、風險主體同風險環境的關系等,確定風險系統的目標,建立系統整體數學模型,求解最優風險決策,建立風險利益機制,進行風險控制和風險處理。該方法適用廣泛,從理論上講是較科學、理想,但應用難度大。
四、防洪規劃編制與原則
規劃目標是以區域河流的洪水特征和歷史災害為基礎進行分析,在國民經濟各部門和社會各方面的規劃要求進行深入研究,通過區域的政治、經濟、技術和其他條件,進行全面考慮,確保其容易出現問題的方面能夠滿足社會需要,降低破壞性災害。防洪規劃必須充分考慮經濟、社會、環境的發展現狀,以提高經濟效益為目的,同時還要從可持續發展、社會福利和環境的角度去進行分析和規劃。防洪規劃是通過防洪建設和洪水管理作為主要的基礎模式,也是目前政府形式社會監督權和管理權的重要依據。在目前的防洪規劃措施中能夠,通過對流域各方面因素進行綜合統一的處理,使得防洪規劃的思路能夠從可持續發展的角度去分析和研究,做到以蓄泄兼備為宗旨的設計規劃流程。防洪規劃的指定應確保重點、兼顧一般,遵循局部與整體、需要與可能、近期與遠景、工程措施與非工程措施、防洪與水資源綜合利用相結合的原則。在具體方案研究中,還要充分考慮防洪規律和上下游、左右岸的要求,處理好蓄與泄、一般與特殊的關系,并注意與國土規劃和土地利用規劃相協調。
五、水庫電站防洪調控措施
施工導流設計中圍堰結構和防滲形式的選擇是設計的重點和難點。選擇的是否恰當直接影響施工工期和導流投資。在可行的指導原則下,結合工程總體布置和施工條件,應對圍堰的布置和防滲措施進行了詳細的論證,選擇多種圍堰和防滲形式,將起到縮短施工工期、降低投資的良好效益。這種防滲體防滲效果較有保證,基坑滲流小,但施工時間長,且其施工期內要求防滲墻兩側不能形成較大的水位差,導致基坑排水和開挖時間滯后,影響施工工期。在施工圖階段經多方面比較論證,一期上下游橫向圍堰采用粘土心墻結合土工膜復合防滲。這種防滲形式具有施工時段較短,不占用截流后的關鍵線路工期,為主體工程施工爭取較多的施工時間,但需要解決防滲體水中施工的技術問題。通過調查分析,上游的水庫為季調節水庫,冬季庫水位較低,一般不泄流。塘坂壩址來水主要為水庫的發電泄水。因此考慮水庫短時間停機,降低塘坂壩址水位,為堰基防滲體溝槽開挖施工創造條件。防滲體溝槽采用長臂反鏟挖掘機開挖,倒退法施工。長臂反鏟挖掘機挖深可達6~7m,基本能將覆蓋層挖除。粘土填筑采取端進法施工。由于防滲土料系在水中拋填,無法壓實,無法完全達到抗滲要求,故擬在粘土之后鋪設一道土工膜,粘土和土工膜共同防滲,基本解決堰基滲流問題。通過幾個月的觀察和量測,其滲流基本控制在30m3/h之內,達到預期效果。
關鍵詞:水庫;防洪預報調度;調度風險;調度判斷規則;風險識別;洪水資源 文獻標識碼:A
中圖分類號:TV122 文章編號:1009-2374(2017)06-0157-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.079
1 防洪預報調度風險定義
出于調度方式的可行性與安全考慮,有必要透徹地理解防洪預報調度風險的概念。一般而言,風險率主要是由調洪時候達到的最高水位或者是由下游泄水量所決定,因此可以得出防洪預報調度風險率指的是在進行實時防洪預報調度的時候,下游的泄洪量在有預報誤差存在且沒有辦法進行校正時會遠遠超過安全泄量的概率,與此同時,校核洪水位也低于水庫調洪的最高水位。一般情況下,水文預報存在著較大的不確定性,這就導致了預報調度的風險率,雖然說這一風險率會受到一些自然因素的影響,但是人為行動也會左右著水庫防洪預報調度的風險率,該風險率的正確與否關乎洪水資源的循環利用,因此理解防洪預報調度風險的定義具有必要性。
2 水庫防洪預報調度的風險識別
2.1 實施預報調度后的風險變化
實施預報調度后的風險變化涉及到的環節比較的繁瑣復雜,在各個階段都必須要做好防汛準備,無論是從情報收集工作、對策略的提出、信息匯報工作還是命令的執行等,做到及時準確的監測預報調度后的風險變化,避免造成非常不利且被動的局面,履行好水庫防洪調度的職能,促進經濟的又好又快發展。總之,在進行水庫防洪預報調度的時候一定要符合設計的預報調度原則,在仔細考慮好可能遭遇的各種利弊損失的基礎之上,對調度的策略進行適當的調整,從而協調好社會經濟效益與生態環境之間的動態平衡。
2.2 風險源識別
一般而言,風險源的識別主要包括兩方面的內容:(1)水庫實時防洪預報調度風險源的識別;(2)水庫防洪預報調度設計的風險源識別。就前者而言,實時防洪預報調度主要憑借的就是洪水預報、降雨預報等各個方面的信息來進一步評判診斷洪水發生的量級,所以防洪預報調度的主要風險就是洪水預報的誤差與降雨預報的差異。就后者而言,明確各種信息,比如進行調度的基本規則、調度的方式、防洪的具體水位等,這同時也是水庫防洪預報調度設計的主要任務,經過對設計洪水過程的有效分類以降低水庫防洪預報調度設計風險。在進行水庫防洪預報調度時,要充分考慮到防洪與興利的效益、兼顧到上下游的要求等,不僅僅是做出科學合理的調度決策,還要提高下游的防洪標準與水庫的保壩標準,最終提高水資源的利用率,促進經濟的可持續健康發展。
2.3 風險識別
在開展防洪預報調度工作的過程之中,由于預報信息很可能會存在一些偏差,而這些偏差容易導致水庫在進行防洪時候出現風險。如果預報出現漏報的時候,極易使得進行洪水調控的時候出現泄流較小或者說調洪的水位偏高等情況,嚴重影響到水庫的防洪安全性,更有甚者會對水庫大壩的安全性造成嚴重的影響。所謂的水庫下游防洪風險是說在存在預報誤差的時候,容易致使調洪工作前出現泄流較大,使得下游的防護點出現的流量嚴重超過安全的范圍,影響下游的防洪工作,帶來一定的安全隱患。供水短缺主要是由于空報誤差引起蓄水量下降而導致的,由于這一風險往往比較的繁瑣復雜,相關的專業技術人員更要加強對于水庫防洪預報調度中的風險識別,進而保證水庫周圍區域的人民財產安全,維護生態環境,實現經濟協調發展。
3 洪水預報的不確定分析
3.1 起調水位隨機特征值的確定
通過一系列的調查研究可以發現,水位起調值的不確定性使得預報調度存在較大的風險。洪水調度的初始水位的隨機性特征,不單單體現于防汛水位本身具有較大的不確定性,而且還包括洪水在發生的過程中會隨著時間的影響而出現一切差別。在建立洪水調度演算的數學模型的時候,通常會把已經確定的初始的時間當作一個起點。當預報峰現時間較實測推遲t時間段,則意味著水庫發生誤蓄,t時段的入庫洪量可能抬高起調水位。圖1給出了預報根據時間至實測洪峰出現時間之間時距為24h條件下,甲等、乙等精度等級的峰現時間預報如圖所示??紤]水庫汛限水位附近的水庫庫容關系和泄洪能力以及調洪初始時段的入庫洪水過程,即可求得不同的誤蓄、誤泄時間對汛限水位的影響。圖2給出了某水庫實際起調時間誤差對初始水位的影響圖。
3.2 水文預報誤差與精度評定
導致水文預報誤差的原因有很多,主要包括水文檢驗數據存在誤差、水文預報的方法導致誤差以及抽取樣本存在誤差等,所以一般很難有效地避免水文預報誤差的出現。通過相應的調查數據報告得出,水文預報誤差一般而言都是呈現出兩端有限的偏態分布的規律。再加之水文預報的正確率相對而言較為疏松,所以用正態分布與偏態分布兩種方式并沒有過大的差別,據此我們可以得出以下的結論:可以用正態分布作為水文預報誤差分析的基礎。防洪預報調度是以預報的洪水過程而不是實測過程為依據的。因此,在實際實施預報調度時,僅僅通過大量預報實踐的檢驗,應用統計方法來說明預報誤差的隨機特性。
4 防洪預報調度風險分析
4.1 水庫下游風險控制
水庫下游風險控制指的就是在預報調度設計的時候必須要憑借洪水的起漲變化來進一步透徹地分析探究洪水量級的概率且最大化地減少錯誤的頻發,這有利于明確水庫下游所允許的極限空報誤差,主要涵蓋應用洪水預報信息時水庫防洪預報調度風險的計算與分析和洪水預報信息應用于水庫調度時的風險分析。在進行預報調度設計的時候一定要使用逐級調節滯時泄流法,在我們斷定指標與相關的標準相符之后,應該停留一定的時間段來進行具體泄洪量的改變,將許可的極限誤差計算方法設計出來,其在近年的水庫防洪預報調度之中存在著較高普及與應用,還應該密切地結合極限控制指標的選定,它是嚴格依據大壩樞紐的具體情況而決定的,與此同時,也要分別選擇防洪高水位與設計洪水位來當作極限控制的指標。
4.2 水庫風險分析
在進行實時預報調度的時候,之所以會造成嚴重的人為洪水,就是因為空報誤差可能會提前加大泄量,所以在進行防洪預報調度的時候務必要仔細地考慮防洪預報累計的時序誤差。水庫風險分析在一般情況下往往將進入水庫的實際流量或者說大壩前的具體水位當作對洪水量級進行判斷的重要指標,設計洪水使用頻率分析法來進行推求,并且在汛期的時候,水位要控制在某一特定的區間之內,依次進行推求其他極限控制指標下的極限誤差??傊?,實施水庫風險分析有助于最大化地提高洪水資源的利用率,進而符合提前均勻泄流的效果。
5 水庫防洪預報調度判斷規則的選取
本文對于水庫的防洪預報調度風險進行探討主要使用的是6小時預報徑流深水量為標準規范而進行防洪預報調度,之所以選取這個數值是因為通過對洪量與洪峰在水庫所起作用的分析,通常6~12小時洪量起控制性作用。利用預報信息作為水庫泄量的判斷指標不僅有利于大大減少所需防洪庫容的效果,還能夠準確計算預見期內實測變幅的超越風險。另外,一般情況之下,防洪預報調度方式的判斷指標往往是參考峰前蓄水量、入庫流量、水庫下泄洪水流等確定的,但是論證選擇也要嚴格遵循“因地制宜”、“實事求是”的原則對不同水庫的實際情況進行篩選,實現水資源的合理利用與風險的良好規避,促進經濟的健康快速發展。
6 調洪過程隨機水庫水位的確定
為了進行防洪調度的風險分析,必須確定調洪過程中水庫水位的隨機分布特征,水庫調洪演算的隨機微分方程,提供了求解水庫水位隨機過程的有效數學工具。在整個調洪過程中,水庫蓄洪量總是隨機變化著的,它影響著水庫水位的隨機消長,又受到洪水輸入、輸出等隨機過程作用的影響,所以對水庫蓄洪量的隨機模擬最為重要,它是一個狀態連續的平穩獨立增量過程。因為影響洪水過程中水庫蓄水量的隨機因素很多,其綜合作用的必然結果是圍繞其均值過程線作隨機游走,其概率分布符合正態分布。
7 結語
綜上所述,本文探究分析水庫防洪預報調度的風險具有重要的現實性意義,水庫的防洪預報調度風險分析向來是水利工程運行管理中人們非常關注的問題之一?,F代科學技術的日益發達使得洪水預報理論、氣象預報、手段與方法也得到了長足的發展,短期洪水的預見能力已經大大的提高,預報調度風險率的確定關乎洪水資源的安全利用與汛限水位的合理選擇。希望相關的專業人員注重對水庫的調洪風險與預報調度分析多進行深入的探究與鉆研,促進二者之間的良好結合,妥善處理好預報調度風險率的定量評估,實現水資源的利用與經濟態勢的穩定快速發展。
參考文獻
[1] 張利升,王義民.洪水預報信息用于水庫防洪預報調度的風險分析[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2014,(16).
[2] 鐘平安,姜樹海.基于預報調度下的汛限水位隨機分析與風險評估[J].武漢大學學報(工學版),2012,(7).
關鍵詞:風險分析 汛期水庫調度 研究方法
1 研究進展
可靠性與風險是兩個互補概念,前者的研究始于本世紀30~40年代,用概率論研究機器設備的維修問題;后者的研究始于50年代,最早是由軍工生產部門提出。到80年代初,可靠性和風險分析理論逐步形成一門內容豐富、方法多樣、理論體系較完整的邊緣科學。
在水資源工程中可靠性概念應用早于風險,例如在水庫調度中,人們早就用發電保證率、灌溉保證率等概念方法評價水庫運行策略的優劣。風險分析在70年代后期才滲透到水資源研究領域,并最早在美國水資源開發中得以應用。1984年北大西洋公約組織成立了ASI高級研究所,專門從事水資源工程的可靠性與風險研究,并提出了水資源工程可靠性與風險的研究框架和系統理論、方法及評價指標。目前世界各國對水資源工程中的風險決策以及水資源系統運行的風險分析都高度重視,并開展了廣泛的研究〔2,3〕。但作為水資源系統研究的一個重要分支——水庫調度,其風險概念和分析方法80年代才提出,研究剛剛起步。
近年來國內的許多學者對此進行了研究〔4〕。傅湘等用概率組合方法估算了水庫下游防洪區的洪災風險率,用系統分析方法建立了大型水庫汛限水位風險分析模型;馮平等研究了汛限水位對防洪和發電的影響,通過風險效益比較定量給出了合理的汛限水位;謝崇寶等分析了水庫防洪風險計算中水文、水流及水位庫容關系的不確定性,研究了水庫防洪全面風險率模型應用問題;梁川以極差分析法進行防洪調度風險評估;王本德等〔5〕建立了水庫防洪實時風險調度模型,該模型考慮了水庫下游防洪效益與水庫風險兩個目標,又在論述水庫預蓄效益與風險分析的必要性和主要困難的基礎上,首先提出了一種風險率的計算方法,然后提出一種以經濟效益與風險率為目標的水庫預蓄水位模糊控制模型及求解方法;田峰巍等提出了依據典型聯合概率分布函數的風險決策方法。李國芳和覃愛基采用頻率分析方法,對水利工程經濟風險分析方面進行探討,得出一些有益的結論。隨著矩分析方法和熵理論的日臻完善,可將信息熵、概率論和風險估計結合起來,建立最大熵風險估計模型。李繼清等〔6〕采用層次分析方法,將水利工程經濟效益系統劃分為防洪、發電、灌溉(供水)效益子系統,辯識出風險因子,通過兩種風險組合方式,建立最大熵模型,得到系統經濟效益的風險特性。
2 風險分析的一般方法〔5~10〕
2.1 靜態與動態相結合的調查方法
調查方法是通過對風險主體進行實際調查并掌握風險的有關信息。動態與靜態結合是指調查既要了解主體的現狀,又要了解過去,又要歸納總結,預測它的未來。就水資源系統而言采用調查法對有些問題并不適宜,如水庫調度風險問題。
2.2 微觀與宏觀相結合的系統方法
系統方法是現代科學研究的重要方法。它是從系統整體性出發,通過研究風險主體內部各方面的關系、風險環境諸要素之間的關系、風險主體同風險環境的關系等,確定風險系統的目標,建立系統整體數學模型,求解最優風險決策,建立風險利益機制,進行風險控制和風險處理。該方法適用廣泛,從理論上講是較科學、理想,但應用難度大。
2.3 定性和定量相結合的分析方法
2.3.1 定性風險分析方法定性風險分析方法主要用于風險可測度很小的風險主體。常用的方法有調查法、矩陣分析法和德爾菲法。德爾菲法是美國咨詢機構蘭德公司首先提出,主要是借助于有關專家的知識、經驗和判斷來對風險加以估計和分析。在水資源系統中有些不確定性因素難以分析、計算,因此該法在水庫調度風險決策中具有實用價值。
2.3.2 定量風險分析方法定量風險分析方法是借助數學工具研究風險主體中的數量特征關系和變化,確定其風險率(或度)。
(1)基于概率論與數理統計的風險分析方法
概率論與數理統計是研究水庫調度中可靠性與風險率的最為有力的工具,如過去對水庫運行的發電保證率和灌溉保證率等的計算均是建立在該基礎上的。該基礎理論和方法也適宜于解決風險率的計算。
根據水庫調度中風險的特點,以下介紹4種方法:
①采用典型概率分布函數計算風險率
在水庫調度中,影響風險主體的不確定性風險變量(或隨機變量)大都服從一些典型的概率分布,如三角形分布、威布爾分布、正態分布、高斯分布、伽瑪分布、皮爾遜Ⅲ 型分布等。因此用概率分布密度函數的積分便可分析計算決策指標獲取的可靠率或風險率指標,該法計算簡單且精度也可基本滿足要求。
②依據貝葉斯原理計算風險率
關鍵詞:政府投資項目;投資項目管理;加強管理
政府投資項目是在政府財政性資金的撥付下進行的固定資產投資項目的建設,多數為基礎設施建設項目和公益型建設項目。隨著科技的進步和經濟的發展,雖然政府投資項目數量和建設速度都在逐漸增加,但管理上還存在著一些不容忽視的問題,為了實現政府投資項目更快更好地發展,并解決當前政府投資項目中存在的問題,加強政府投資項目管理是當前政府工作中的重要環節之一。
一、政府投資項目管理中存在的問題
(一)政府投資項目統籌規劃能力不足
政府部門在進行投資項目籌劃時,由于相關工作部門對項目前期工作審核把關上普遍存在重視流程與形式,而看輕內容與實質的現象,導致了項目籌劃工作中問題頻出。政府投資項目建設前期,要結合項目開展的需要,進行項目可行性分析、征用地規劃、開發條件評估等工作。政府前期工作的質量決定了項目立項、招投標和項目建設工期、質量和資金控制管理等相關方向工作的順利與否。有的政府投資項目在建設前期對于項目估算不足、論證不充分,造成了項目開展后出現了一系列問題,后期需要大量的時間和精力進行補救,造成了人力和資源上的幾大浪費。
(二)代建隊伍專業化程度,管理不規范現象嚴重
集中代建管理模式是政府投資項目最為常用的管理辦法之一。集中代建的管理模式通過政府發文授權代建、人員委派、財政經費撥款的方式實現建設項目的開展。但由于集中代建模式缺乏必要的市場競爭作用,資源的優化配置難以得到實現。同時,項目代建機構多為政府機構和事業單位,這些單位雖然滿足了政府投資項目中的政策性要求,工程建設管理人員的專業性不足卻是不爭的事實。這種情況造成了項目管理中合同意識不足、項目建設的整體性和系統性較弱,施工的質量不符和技術規范、設計文件要求和施工質量不達標、工期拖延等現象頻發的問題出現。
二、關于加強政府投資項目管理的建議
(一)在項目前期階段開展清查、梳理、登記工作
為保障政府投資項目的額順利開展,在項目立項的決策階段要通過組織政府工作會議按照當前政府發展的統一部署和要求,對近年來的計劃項目、在建項目、續建項目和緩建停建項目等具體情況進行逐一清查、梳理和登記工作。在摸清政府家底的基礎上,對所申報項目進行流程清查、核準登記,并通過電子網絡監督管理系統,實現動態化管理,并對項目的審批、資金、建設和審計等方面進行逐一、分別登記,綜合考慮投資項目的難以程度、資金額度和社會影響狀況,保證項目申報、審核與批復的科學性與合理性。
(二)規范項目申報、落實政府投資項目規劃管理制度
首先,政府應建立健全投資項目規劃管理制度,實現政府建設項目同社會經濟的協調發展。根據政府投資建設項目的制度化管理,讓項目立項、審核、建設與審計的有據可依。同時,政府在投資項目時應根據城市發展的規劃需要,實現項目決策和建設的規范化管理,從而實現政府資金效益和政府投資項目建設效益的最大化。
其次,政府投資項目建設管理要建立和落實項目規劃與決策的科學管理機制。對于政府投資項目申報和建設中出現的重大問題,如投資管理政出多門、項目資金與項目管理脫節、投資項目市場風險過大等情況進行改革和完善。
(三)建立健全投資項目風險評估機制
通過建立健全政府投資項目的風險評估機制,可有有效地降低政府在項目投資中的各項風險,增強政府風險控制能力和應對能力。通過加強政府財政管理制度的完善,加大政府對于市場風險的認識和管理能力,是實現政府投資項目風險管理的重要一步。通過政府財政信息公示、項目聽證會舉辦和政府問卷調查的實施,可以征詢社會公眾對于政府投資建設項目的意見,更加真實的反映項目需求、在建情況和資金使用情況等諸多問題,為政府對于項目投資的風險評估提供更多必要的科學依據。
除此之外,政府通過建立以市場競爭機制為導向的項目管理辦法,借助專業的風險評估結構,將其成果作為項目決策和項目調整的重要依據,能夠有效避免項目風險的發展,避免政府在項目投資過程中產生不必要的損失。
(四)實行政府項目檔案及信息公開機制
政府工程誠信體系建設是政府投資項目科學化管理的重要手段。在政府投資項目建設管理中,要不斷推動政府投資項目信息的公開化管理辦法,加大政府工作組織力度,為政府工程項目建設創造更好的信用環境。通過出臺相應的誠信管理制度和信用評價與獎懲制度,依托當地的門戶網站、廣播、電視、報刊等相關媒介,實現政府工程項目建設的第三方信用評價與披露管理辦法,逐步實現政府項目信息公開化、規范化與制度化。同時,加強政府各級監察部門對于信息公開的監督和監察力度,對于政府投資建設項目中弄虛作假、貪用、占用、盜用、挪用項目建設資金的情況要堅決、嚴厲查處相關責任人的責任,保證政府項目建設的順利有序進行。
參考文獻:
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隨著社會的高度發展進步,應當加強對我國水庫質量的安全監測,采取各種各樣的方法來進行有效的改善我國水庫質量現狀,更好加強水庫的安全監測,下文將針對如何有效的加強安全監測,進而提升水庫質量作出如下探究。
1.大壩安全監測的作用
在對水庫大壩進行安全監測的同時應當注重對大壩安全性能的評價,而所謂的大壩安全評價主要包括工程質量評價、水庫大壩安全運行評價以及防洪標準評價復核等相關的內容,同樣,由于對大壩安全進行評價是對大壩目前僅有的運行現狀進行評價,而不是簡單的進行復核,此時,安全監測資料成了水庫大壩現今以及歷史運行的現狀以及數據記錄,從而更好的研究大壩現狀。因此,對大壩安全監測資料進行有效的分析是對大壩安全狀態進行有效評價的重要途徑之一。
1.1對工程質量進行有效評價
在大壩水庫工程中,應當注重對工程質量進行相關的有效評價,例如,安全監測的資料是進行工程安全質量的有效評價的重要依據,尤其是其他的資料內容不完善的時候,應當有效的充分的運用安全監測資料,此時,不僅應當盡量補充一定的實驗、勘測數據,而且應當更好的結合安全監測資料進行相關的綜合的分析,從而更好的保障對大壩施工期以及運行期的進行安全監測,從而有效的對工程質量進行綜合評價。
1.2對大壩運行管理進行評價
在大壩有效運行中,應當有效的對大壩運行管理進行綜合評價,而所謂的大壩運行管理評價主要包括大壩運行、大壩維修以及大壩的安全監測,由此可見,在大壩運行管理評價中極為重要的評價內容是進行大壩的安全監測,在安全監測中,安全監測系統以及設施是否完好,其進行的相關的運行維護狀態是否良好等都是對大壩運行管理的綜合評價的最根本的監測內容。
1.3水庫大壩結構安全性評價
在大壩的安全監測中,應當及時的進行相關的結構安全評價,而進行結構安全評價的最主要的目的是有效的按照國家的相關法規以及規范對大壩進行復核計算,從而更好的保障水庫大壩的結構安全。當然,現階段情況下,進行水庫大壩結構安全評價并不是簡單單純的進行設計復核,更重要的是對大壩現今的運行情況進行相關的綜合評價。
所謂的結構安全性評價主要包括變形以及穩定的分析復核,同樣,在這之中進行安全監測,應當有效的運用安全監測資料,安全監測資料應當作為大壩水庫結構安全評價中所運用的極為重要的直接標準,例如:在對安全監測資料進行有效運用時,如果出現位移,變形以及開裂等相關實測值超過相關規定的現象出現時,應當明確大壩的結構可能出現了安全隱患。
1.4大壩滲流的安全評價
在對大壩進行安全監測時,應當注重對大壩的滲流安全評價,當然,進行滲流安全評價的前提是應當收集到足夠的滲流安全監測資料,諸如有關的滲流壓力以及滲流量等數據資料,連同滲流出現的異常情況以及相關的重大的滲流事故等相關的基本資料。
在進行滲流安全評價中應當包括現場檢查法以及監測資料分析法等相關的專題研究方法,同樣,在進行滲流安全評價時,首選運用監測資料數據的分析方法,并且有效的將分析所得的資料以及結果進行相關的比較,從而更好的判斷大壩水庫的滲流的安全性能。
2.水庫大壩安全管理發展趨勢
2.1水庫大壩變形監控指標
現階段的大壩安全評價中,尤其是其監控指標體系中仍然存在許多的問題,目前的規范要求采用相關的結構強度以及穩定的指標,同樣,在實際的工作操作中,較為困難的運行結構以及基礎的安全評價控制體系,而可能造成的結構物的變形量,往往比較容易獲得,更方便用于運行管理單位的使用操作。
2.2滲流安全評估體系
保障滲流安全是保障水庫大壩安全的重要內容,同樣也是水庫大壩上的重要的安全問題。傳統的滲流安全監測模式是選擇多個不同的重點切面,有效的布置相關的點式監測儀器,從而更好的獲得相關的監測信息,但是這樣獲得的監測信息相對較為局限,無法對集中滲流進行有效的監控,現階段發展起來的分布式光纖滲流監測技術,應當克服本身的點式布置測量點的局限性,以及其本身成本較高,從而能夠更好的通過實時測量空間的溫度,從而更好的間接的獲得土石壩的滲流場的分布,這樣不僅大大的提升了發現水工建筑物以及基礎滲流安全,而且能更好的改善傳統的滲流安全評價模式,補充傳統的滲流安全評價方法,僅有更好的發展成為最好的預警系統。
2.3水庫大壩的風險評估體系
現階段我國的大壩安全評價中,大多數是沿用了傳統的評價方法,因此,在大壩安全評價中應當不斷的對大壩安全進行相關的定期檢查,從而更好的診斷出大壩存在的潛在隱患,更好的鑒別水庫大壩的安全等級。在國外,正在逐步的建立健全相關的水庫大壩的風險評估以及安全評估體系,但是水庫大壩的安全性能往往一定程度上與一個國家的政策以及相關的法律法規有著極為重要的影響因素,同樣,我國的水庫大壩的風險評估體系以及風險管理應當根據我國國情進行相關的制定,從而更好地有針對性的對水庫大壩進行風險評估以及風險管理。
2.4安全管理公共信息平臺的搭建
根據我國水庫大壩現狀而言,我國的水庫大壩一方面存在大量的公共安全管理所必需要的公共安全信息,并且這些安全信息應當跟隨水庫大壩運行而出現繼續急劇增加的現象。另一方面而言,水庫大壩公共安全管理中的安全信息是相對較為獨立的,缺乏相關的聯系以及共享,從而導致了大量的公共安全管理信息出現無法及時有效處理的現象。
綜上所述,我國現階段的水庫大壩安全現狀有著根本性的改善,同樣,我國水庫大壩的安全性能始終存在許多的問題,因此,應當在水庫大壩安全中始終堅持安全監測,從而更好地保障水庫大壩的安全水平。
參考文獻
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[3]湖北省水庫大壩安全監測工程建設監理工作導則[J]. 湖北省人民政府公報,2010,21:40-42.
為全面落實股份公司《施工安全專項治理行動實施方案》xxx安質〔2018〕77號)及集團公司《關于印發<開展施工安全專項治理行動實施方案>的通知》(xx安質〔2018〕113號)文件精神,強化體系建設,實施紅線管理,實踐責任包保,落實安全質量管理各項工作,本公司各級領導高度重視,組織各項目公司及總承包指揮部召開了第二季度安全專項治理工作部署會議,明確各項工作要求,以風險管理為重心,強化管理措施落實。截止目前,本公司安全質量管理工作切實可控,沒有出現一起“一般”及以上等級的安全質量責任事故。現將第二季度的安全專項治理工作總結如下:
一、加強領導組織,強化責任落實
為加強本次施工安全專項治理行動,確保本次專項治理行動落實到位,本公司在傳達和組織學習股份公司、集團公司施工安全專項治理文件精神的基礎上。成立了施工安全專項治理行動領導小組,負責本次專項治理行動的組織實施。并要求各相關單位也成立安全專項治理領導小組,加強組織領導,按照文件指示精神明確責任分工,結合各項目實際,認真組織,抓好落實,制定安全專項治理工作方案,保障人、財、物等方面的資源投入,確?;顒佑杏媱潯⒂薪M織、有安排、有落實、有成效。
本公司安全專項治理活動領導小組如下:
組 長:
副組長:
組 員:
活動領導小組辦公室設在本公司安質部,負責本公司及各項目公司安全專項治理行動的組織、指導、協調及信息收集、報送等工作。
二、統一思想,明確目標
按照股份公司及昆侖集團公司對施工安全專項治理行動有關要求,為進一步加強安全生產監督管理工作,督促項目公司及各施工單位落實各級安全生產責任,本公司相關領導組織召開了工作部署會,會上明確了安全專項治理工作的相關要求和工作目標,進一步統一思想,努力做到層層抓落實、人人講安全、事事保安全。在建立健全安全生產責任制及自查自糾的基礎上,組織并督促各項目公司及總承包指揮部對施工現場的重點部位開展專項的安全檢查,做到嚴格檢查制度落實和措施到位情況、認真排查安全隱患,確保施工生產安全有序進行,目標實現。
三、加大宣傳教育,增強安全意識
在施工安全專項治理行動期間,本公司全面落實股份公司《開展施工安全專項治理行動實施方案》(xx安質〔2018〕77號)及集團有限公司《關于印發<開展施工安全專項治理行動實施方案>的通知》安質〔2018〕113號)文件要求;同時加強宣傳、檢查、復查活動的力度,要求各單位細致謀劃、精心部署、制定實施方案、落實經費,確保行動順利進行。并突出宣傳加強與內部、外部的協調、溝通工作,營造濃郁的活動氛圍,使參建人員隨時隨地都能感受到活動的印記,進行學習,使全員提升安全責任意識,提高安全知識水平。
四、加強內業管理 強化過程管控
公司除了組織相關外業檢查外,同時注重安全內業資料的管理,督促各單位做好施工人員的安全教育培訓和特殊工種專業崗位的安全教育培訓,進行操作前的安全技術交底;同時督促各單位組織開展班組安全活動,進行班前安全生產會,建立安全管理臺賬,對安全隱患實行“月建月銷”制度。進一步規范本公司及各單位安全生產管理資料的收集、整理、歸檔工作;并對單位的有關安全資料進行復查,對內業資料反應出的現場隱患問題進行跟蹤管理,做到有隱患必改,實現閉環管理,以確保安全專項治理行動的時效性和真實性,做到安全管理工作有跡可循。同時有效提高了作業人員的自我防范意識和安全操作技能,提升了公司及相關單位的安全管理水平。
五、安全專項治理工作活動開展具體情況
根據集團公司施工安全專項治理的工作安排,分別針對安全風險評估與管控識別,隱患排查治理,安全包保責任書簽訂和考核,工前安全教育,危險性大的作業活動,內部安全許可,應急救援工作,安全管理機構設立和專職安全管理人員配置等方面做了部署和專項檢查。
(一)安全風險評估與管控識別情況。
本公司認真貫徹落實股份公司和集團公司《安全生產工作評價辦法》、《安全風險分級管理暫行辦法》等相關文件要求,建立了風險分級管控和隱患排查治理雙控機制,以風險管控和隱患治理為主線,制定了相關實施細則,扎實開展安全風險評估與管控工作和隱患排查治理工作。公司組織并督促各單位對橋梁工程、高邊坡等高風險環節進行了專項評估。要求各單位建立了風險管控責任清單,安全隱患數據庫和事故隱患數據庫。
(二)安全隱患排查治理情況
在組織相關單位開展安全生產專項檢查的同時定期進行了月度安全檢查,其中重點檢查了蒲都高速公路項目隧道施工、橋梁高墩、深大基坑、人工挖孔樁、高邊坡等作業環境,實行邊檢查邊整改,及時消除安全隱患。并對違反規定、存在嚴重安全事故隱患的施工現場責令停工整改。其中對xx高速公路項目共檢查了11家施工單位的施工現場和3個總監辦的駐地。對施工單位進行了專項的安全檢查,檢查出的隱患問題55項,整改復查驗收55項,整改完成率100%。
(三)全員安全包保責任落實情況
公司與各相關單位實行了全員安全生產責任制,明確和落實崗位安全責任,與相關單位逐級簽訂了安全包保責任書,并定期進行考核兌現。
(四)工前安全教育落實情況
通過檢查情況來看,各項目公司有效落實了對相關參建單位的工前教育督促及檢查工作,各施工單位基本上執行了工前教育,施工單位設置了工前教育講評臺,將工前教育做到簡單有效,工前教育分層次、有記錄、有講評。
(五)危險性較大作業環境安全管控情況
本公司始終把高風險工程、危險性大的作業活動和人員密集場所等作為安全工作的重點管控對象,采取切實有效的管理措施。要求各項目公司對相關施工單位進行全面的危險源辨識、現場踏勘與風險評價工作,編制了安全專項施工方案,明確了相關責任人。把“隧道施工防坍塌、高空作業防墜落、基坑作業防掩埋、支撐體系防垮塌、起重設備防傾覆、季節性防洪防汛”等重點領域高風險工程、危險性較大的作業活動作為管控重點,實時開展專項安全檢查,確保安全風險管控到位。
(六) 內部安全許可情況
經檢查,各項目公司對施工單位的項目駐地、施工作業場所、特種設備與機械等開展了安全許可,做到每月一許可、一發證。有個別單位存在覆蓋不全、更新不及時的現象發生。公司對其作了明確的整改要求和整改期限,目前個別單位整改整改中,待下一步復查驗收。
(七)安全管理人員情況
為加強安全管理工作,本公司及各項目公司成立了安全生產領導小組,全面負責項目安全生產管理的組織領導工作。本公司在安全管理人力資源配備方面,公司組織對新聘用的安質管理職工在蒲都項目統一進行業務知識培訓,對培訓合格的管理人員根據公司及項目需求,分派到各個缺口崗位,彌補管理人員不足的情況。并對各項目公司及施工單位的安全管理組織體系進行了檢查,各單位基本按照相關要求配齊了安質管理人員,并明確了安全生產管理工作人員的職責,并根據股份公司和集團公司相關管理辦法的要求,結合項目實際,編制印發了相關制度辦法。
(八)認真學習領會2018年6月4日股份公司建筑施工安全專項治理督導檢查組領導的講話精神,貫徹落實工作中存在的問題,迅速部署整改方案,專人負責督促整改落實。主要開展一是跨公路施工安全管理,特別是對xx高速公路項目xx大橋安全生產環境進行了重點檢查。二是重視季節性安全工作。針對雨季施工,公司要求各單位對所轄的高邊坡施工、河道施工、深基坑施工安全等方面加強觀測,避免泥石流、山體滑坡等災害事故。三是落實安全專項治理工作,通過信用評價的手段,落實好股份公司安全生產評價的9項工作。
三、下一步工作計劃
根據安全專項治理工作的檢查和開展,進行了認真總結,提出了深化和完善施工安全管理的措施和計劃,具體計劃如下:
(一)加深對安全生產重要性的認識,認真落實各級安全生產責任制。安全生產問題,事關人民群眾的生命財產安全,事關企業發展大局。對此要高度重視,努力減少和排除各種重大事故隱患,切實把有關安全生產的各項工作落到實處,務必加深對新形勢下做好安全生產工作重要性的認識。
(二)開展好“安全生產月”活動工作。切實開展安全月活動,為安全生產工作的有效開展提供思想保障,按照集團公司的統一部署,以安全責任教育、安全警示教育,作業行為規范等為主要內容,強化全員安全意識、責任意識、風險意識,營造良好的學習氛圍,為下階段安全隱患排查治理專項活動的全面開展,進行思想動員,奠定思想基礎。在開展安全生產月活動的同時,進一步督促相關單位安全隱患排查治理專項行動的深入開展,切實防止各類事故的發生。
(三)持續開展“平安交通”活動,遏制重特大事故發生。按照交通運輸廳工程質量監督局、市交委關于持續深入開展平安交通專項整治行動的要求,積極開展平安交通專項整治活動,定期開展考核工作。重視施工存在的薄弱環節和突出問題,強化安全風險管控和隱患排查治理,履行企業質量安全主體責任,以月度安全質量大檢查、季度信用評價等專項檢查手段,對突出的問題采取處罰、信用評價扣分等措施,消除事故隱患,提高安全意識,遏制重特大事故發生。
關鍵詞: 功效函數;風險度;水利工程;臺風風險;風險突變性
我國是一個自然災害多發的國家,其風災害是主要的自然災害之一。隨著全球氣候變暖,海平面逐漸升高,臺風的頻度和強度也有逐漸增大的趨勢。臺風具有發生頻率高、突發性強、影響范圍廣、成災強度大等特點,臺風及其致災因子對水利工程的作用效應表現為突變荷載和沖擊荷載,具有極強的瞬態性和不確定性,水利工程一旦失事,一般都要帶來嚴重的后果,尤其是大型水利工程失事,帶來的后果一般都是災難性的。目前,國內外研究臺風對水利工程項目所帶來風險的文獻很少見,因此研究臺風作用下水利工程風險分析具有重要的理論意義和實用價值。
近年來,風險分析的理論方法和實際應用都有了較大的發展[15],在傳統概率方法的基礎上,涌現出了模糊邏輯、影響圖、AHP等新方法,工程項目風險的描述也有二維向多維方向發展,張建設、鐘登華[6]等人將風險的多維性,即風險概率[7]、風險損失、可控制性、可轉移性及可預測性納入了風險分析過程,并提出了風險因素的多維向量的概念,建立了風險因素評價的多維功效函數評價準則,進一步豐富和發展了風險分析理論。
本文著重研究臺風風險對水利工程項目的影響,提出了風險突變性概念,建立了風險度與臺風各風險因素之間的函數關系,并給出了其函數關系表達式,為研究臺風作用下水利工程風險的分析與計算奠定了基礎,能使水利工程風險管理者從管理全局的角度認識風險、管理風險,促進積極風險響應措施的建立和實施。
[2]1 臺風風險的多維性
自然災害系統是由致災因子、孕災環境和承災體共同組成的復雜系統。災害風險往往是天、地、人綜合作用的結果,臺風災害相對于其它災害而言,有其特殊性,表現為致災因子的多重性,外海為風、浪致災,近海為風、浪、風暴潮結合致災,內陸則表現為大風、暴雨以及由暴雨引起的洪水[8]。此外,臺風災害致災因子具有時、空、強的特點,因此,臺風對水利工程所帶來的風險也具有時、空、強的特點。這里把這種災害致災因子具有多重性,所造成的后果具有時、空、強等特點的性質叫做風險的突變性。
臺風風險和其他常規風險一樣,也具有多維性。隨著風險分析理論的深入開展,單從風險概率和風險損失兩個方面進行描述,不能全面客觀地反映風險因素的發生規律。為了全面、動態地描述風險,有的學者用霍爾三維結構,通過時間維、邏輯維和知識維等三維結構來描述風險。這種方法在風險描述方面突破了傳統的二維模式,但是從實際內容來看也只是作了定性描述[910]。為了能更加直觀地認識臺風風險,這里引入風險多維結構描述,并建立臺風風險功效函數,用建立的風險函數來計算風險,使臺風風險這一抽象的概念量化[11],便于直觀的認識和管理臺風風險。
通過分析、觀察以及大量的研究表明,臺風對水利工程項目所帶來的風險應從風險概率、風險損失、風險可預測性、風險可控制性、風險可轉移性、風險突變性等六個方面來描述臺風風險。臺風風險六維結構見圖1。臺風風險可用風險特征向量表示如下:
2 臺風風險因素的功效函數
功效函數是事件結果的估計值與確定的判定準則之間建立的一一對應函數關系,可以作為方案的決策依據。無論對于定性指標還是定量指標均可以建立其功效函數。臺風風險較其他常規風險有其獨立的特性,為了能更加準確、直觀地描述臺風風險,將利用功效函數,建立臺風風險發生的概率、臺風風險所帶來的損失、臺風風險的可預測性、臺風風險的可控制性、臺風風險的可轉移性、臺風風險的突變性等與臺風對水利工程項目風險度(以下簡稱臺風風險度)之間的函數關系。
2.1 臺風風險概率功效函數
對于臺風風險事件的發生概率r1,其取值區間為(0%,100%),當臺風風險的發生概率在此區間內變化時,相應臺風風險的風險度d1也將發生較大的變化,且在(0,1)區間取值,見圖2。根據常識,當風險事件發生的概率r1非常小時,其風險度也非常??;當r1在40%~60%期間取值時,就會達到最大值將近1,臺風風險度為最大,之后隨著r1的加大,d1又會急速下降,當r1接近于1時,臺風風險幾乎成為確定性的事件,從風險管理的角度講,近乎確定的事件的風險度就會接近于0,但考慮到臺風風險的特殊性,即便是臺風風險概率為1,臺風風險度也不為0,這里建議取02,此值為概率功效函數的邊界值,一般不會達到,此值的大小不會對多維風險特征的風險度計算結果產生很大影響。當確定臺風發生時(即臺風發生概率為1),該值可根據水利工程的規模以及臺風的大小進行適當調整,但不宜超過02。根據此函數性質,定義函數表達式[12]為:
2.2 臺風風險損失功效函數
臺風風險的損失功效函數d2(r2)呈單調上升趨勢,且凸向上方,見圖3,這是由于隨著損失的增加,臺風風險度也逐漸贈加。由于臺風所帶來的損失一般都很大,故功效函數曲線凸向上方,在r2的取值區間末端,d2對r2的變化比較遲鈍,這是符合價值判斷常識的。臺風風險的損失功效函數d2的函數表達式為:
d2(r2)=107e-[X(]r2046[X)]+107[JY](2)
[3]2.3 臺風風險可預測性功效函數
根據水利工程項目風險管理的實際情況,臺風風險可預測性功效函數d3(r3)必然呈單調下降趨勢,見圖4。對于常規風險而言,如果風險事件完全可以預測,那么風險事件的風險度為0,但是對于臺風風險,即便完全可以預測,風險度也不為0,這里建議取01。此值為可預測性功效函數的邊[JP+1]界值,一般不會取到,該值的大小不會對多維風險特征的風
2.4 臺風風險可控制性功效函數
臺風風險可控制性功效函數d4(r4)呈單調下降趨勢,r4在[0,05]區間內取值時,即臺風風險可控制性較差時,d4(r4)變化比較遲鈍,r4在[05,1]區間內取值時,即臺風風險度可控制性較好時,臺風風險度急速下降,當r4趨于1時,d4(r4)趨于0,見圖5。臺風風險可控制性功效函數表達式為:
d4(r4)=10-e[X(](r4-1)2018[X)][JY](4)
2.5 臺風風險可轉移性功效函數
臺風風險可轉移性功效函數d5(r5)呈單調下降趨勢,r5在[0,05]區間內取值時,即臺風風險可轉移性較差時,d5(r5)變化比d4(r4)還要遲鈍,幾乎為1,r5在[05,1]區間內取值時,臺風風險度急速下降,r5趨于1時,d5(r5)趨于0,見圖6。臺風風險可轉移性功效函數表達式為:
2.6 臺風風險突變性功效函數
臺風風險突變性功效函數d6(r6)呈單調上升趨勢,見圖7。且r6在[0,05]區間內取值時,風險度幾乎趨于0,在[05,1]區間內取值時,風險度急劇上升,本文認為當臺風風險突變性超過05時,水利工程以及下游的生命財產安全會造成極其嚴重的損失,故臺風風險度會急劇上升。對于臺風持續的時間較短、空間分布連續、強度較小,其風險度在[0,05]區間內取值,臺風持續的時間較長、空間分布不連續、強度較大,其風險度在[05,1]區間內取值。臺風突變性功效函數為:
3 臺風風險度計算
3.1 計算法則
給定準則C,變量r對C的功效函數為d(r),d(r)在區間內取值,對r進行歸一化處理后在[0,1]內取值,d(r)的函數形式依賴于具體的準則C和變量r的內容;如果準則C=(C1,C2,C3,…,Cn),變量R=(r1,r2,r3,…,rn),則準則C與變量R之間的功效函數向量可以表示為:
D=(d1(r1),d2(r2),…,dn(rn))[JY] (7)
式中:n-風險向量的維數。
多維功效函數的綜合判定準則表示如下:
V=[KF(]nd1(r1)·d2(r2)·…·dn(rn)[KF)][JY](8)
根據V的大小進行風險度排序,根據計算的V值來判定風險的等級[1316]。
3.2 計算實例
1975年8月上旬,河南省洪汝河、沙潁河、唐白河流域以駐馬店為中心的廣大地區,受3號臺風的影響,遭受了一場特大暴雨的襲擊。8月5日至7日無論是1 d的暴雨量,還是3 d的暴雨量,都創造了大陸氣象站的最高記錄。暴雨發生后,各河道先后出現兩次較大的洪峰,駐馬店地區板橋、石漫灘兩座大型水庫在8日凌晨潰壩失事,竹溝、田崗兩座中型水庫及58座小型水庫在短短數小時間相繼垮壩潰決。潰壩造成河南省29個縣市的113.33萬hm2農田被淹,其中73.33萬hm2農田受到毀滅性的災害,1 100萬人受災,超過26萬人死難,倒塌房屋596萬間,沖走耕畜3023萬頭,豬72萬頭,縱貫中國南北的京廣線被沖毀102 km,中斷行車18 d,影響運輸48 d,直接經濟損失近100億元。
這里采用傳統的工程項目風險計算方法即二維功效函數風險評價方法、張建設等人提出的五維功效函數風險評價方法及本文所提出的六維功效函數風險評價方法,對潰決前的石漫灘水庫進行風險度計算,并進行結果對比。計算結果分別見表2、表3及表4。
項目風險評價方法計算出的臺風作用下石漫灘水庫的風險度為0125,用張建設等人提出的五維功效函數風險評價方法計算出的石漫灘水庫的風險度為0280,對照表1,此兩種方法計算出的潰壩前的石漫灘水庫屬于中度風險。采用本文六維功效函數風險評價方法計算出的潰壩前的石漫灘水庫風險度為0338,屬于重度風險。
五維功效函數風險評價方法較傳統的工程項目風險評價方法,在風險的特征上,多出可預測性、可控制性和可轉移性3個特征,能更全面的描述風險,因此計算出的結果較為合理。當可預測性、可控制性及可轉移性對應的風險度均小于傳統評價方法風險度的計算結果時,五維功效函數風險評價方法得到的風險度計算結果小于傳統評價方法的計算結果;當可預測性、可控制性及可轉移性對應的風險度均大于傳統評價方法風險度的計算結果時,五維功效函數風險評價方法得到的風險度的計算結果大于傳統評價方法的計算結果;當可預測性、可控制性以及可轉移性對應的風險度至少有1個大于傳統評價方法風險度的計算結果時,由3個特征對應風險度的乘積開三次方的值與傳統評價方法風險度的計算結果進行對比,風險度乘積開三次方的值大,則五維功效函數風險評價方法得到的風險度的計算結果大于傳統評價方法的計算結果,風險度乘積開三次方的值小,則五維功效函數風險評價方法得到的風險度的計算結果小于傳統評價方法的計算結果。對于臺風這一特殊的自然現象而言,本文中可預測性、可控制性及可轉移性對應風險度的乘積開三次方值為0480,大于傳統評價方法風險度的計算結果0125,故五維功效函數風險評價方法得到的風險度的計算結果大于傳統評價方法的計算結果。
考慮到臺風風險的特殊性,本文提出的六維功效函數風險評價方法較五維功效函數風險評價方法,在風險特征上多出了臺風風險突變性,結合1975年3號臺風對潰壩前的石漫灘水庫的嚴重影響,突變性對應的風險度為0887,大于前五個特征對應風險度的乘積開五次方值0280,故六維功效函數風險評價方法的計算結果大于五維功效函數風險評價方法的計算結果。
石漫灘水庫受1975年3號臺風影響造成潰壩,對下游人民生命財產造成嚴重損失,從風險評價的角度來看,潰壩前的石漫灘水庫在臺風作用下應屬于重度風險,利用本文提出的六維功效函數風險評價方法計算的潰壩前的石漫灘水庫亦為重度風險,能夠足以引起管理者對石漫灘水庫的重視。因此本文的計算結果更加能夠反映石漫灘水庫風險的實際情況。
[2]4 結論
(1)本文提出將臺風風險因素考慮到水利工程項目風險中,能夠使水利工程風險管理者動態的、科學的管理和認識風險,具有重要的理論和實用價值。
(2)自然災害系統是一個復雜的系統,臺風災害又具有其特殊的屬性,根據臺風致災因子及其所造成的后果的特點,提出了風險突變性的概念。
(3)隨著風險分析理論的深入發展,風險的描述也由二維向多維發展,本文嘗試性地提出了臺風風險度與臺風各因素之間的功效函數表達式,為定量研究風險提供了一個很好的思路,同時也為能更加直觀地認識和計算自然災害風險找到了一個較為理想的方法。
(4)對潰壩前的石漫灘水庫風險度計算表明,采用本文提出的方法計算得到的受1975年3號臺風影響的石漫灘水庫風險度明顯大于采用傳統評價方法的計算結果,它能夠足夠引起管理者對石漫灘水庫安全的重視。
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為認真貫徹落實《國務院辦公廳關于加強氣象災害監測預警及信息工作的意見》和《省氣象災害防御辦法》,切實加強氣象災害監測預警及信息工作,經省政府同意,現提出如下意見:
一、充分認識加強氣象災害監測預警及信息工作的重要意義
我省是易受氣象災害影響的省份,臺風、暴雨、強對流、雷電等氣象災害以及由此引發的山體滑坡、泥石流、山洪等次生衍生災害時有發生。隨著全球氣候變化加劇,各類極端天氣事件呈活躍態勢,氣象災害防御任務十分艱巨。近年來,我省大力促進氣象防災減災事業發展,重視抓好氣象災害監測預警及信息工作,取得了明顯成效。但也要看到,目前我省氣象災害監測預警及信息工作還存在一些問題和不足,主要是局地性和突發性氣象災害的監測預報預警能力不夠強,預警信息快速傳播機制不夠完善,預警信息覆蓋面和應用面不夠廣等。各地、各有關部門要站在保障群眾生命財產安全和經濟社會發展的高度,切實加強氣象災害監測預警及信息工作,進一步提升氣象防災減災能力,為最大限度地避免或減輕氣象災害損失提供有力保障。
二、總體要求
堅持以人為本、預防為主,政府主導、部門聯動,統一、分級負責,以增強氣象災害監測預報預警能力為核心,以提高氣象災害預警信息的時效性和覆蓋面為重點,以開展氣象災害監測預警全覆蓋縣(市、區)建設為載體,不斷完善氣象災害監測預報網絡、預警信息傳播體系及預警聯動工作機制,努力做到監測到位、預報準確、預警及時、應對高效。力爭到2015年,實現氣象災害易發區鄉村兩級和產業集聚區、人口集居區的氣象基礎設施全覆蓋,逐步消除氣象監測預警“盲區”;實現突發氣象災害預警信息提前20—30分鐘以上發出,氣象災害預警信息公眾覆蓋率達到93%以上。
三、增強氣象災害監測預報預警能力
(一)加強氣象監測設施建設。加快推進氣象衛星接收應用系統、新一代天氣雷達系統、移動應急觀測系統、高性能計算機系統等建設,構建多災種立體氣象觀測網。以產業集聚區、城鄉人口集居區、重點經濟開發區、生態保護重點區、重點交通線路、重點流域和庫區、重要輸電線路沿線、重要港口和漁港、旅游區等部位為重點,大力推進氣象監測設施建設。結合現代農業園區和糧食生產功能區建設,每個設區市要建立1—2個具有當地特色的農業氣象試驗基地。按照統籌規劃、建設備案、標準統一、互聯互通的要求,將各類專業氣象探測設施納入氣象綜合觀測網建設布局,統籌推進氣象監測設施建設。
(二)提高氣象預報預警業務能力。對臺風、暴雨、雷電、強對流、暴雪、冰凍、霧霾等強致災天氣或突發氣象災害,要加密監測、滾動預報、聯合會商,努力提高預報準確率和預警網格化水平。充分利用物聯網和云計算等技術,提高多災種預報預警的計算分析能力。加強對農村及雷電多發區域的雷電災害監測,及時做好預警工作。因地制宜、統籌推進各地氣象防災減災服務、農業氣象監測預警、中小流域氣象監測預警和海洋(港口)氣象服務、交通氣象服務等平臺建設。
(三)加強跨部門聯合監測預警。建立氣象災害監測預警部門聯席會議制度,及時會商重大氣象災害預警、氣象觀測站網規劃建設、監測信息共享等工作。統籌利用氣象、國土資源、海洋、水利、農業、林業、環保、交通運輸、建設、城管、電力等部門資源,盡快建立氣象災害監測預警數據共享平臺,開展氣象災害以及由氣象因素引發的地質災害、森林大火、海洋災害、農林業病蟲害、區域環境污染等的聯合監測預警。
(四)開展氣象災害風險評估論證。建立氣象災害調查收集網絡,組織開展氣象災害普查、隱患排查和風險評估工作,加快編制本地分災種氣象災害風險區劃。積極應用氣象災害普查、風險評估、風險區劃成果,建立各級行政區域和高影響行業的氣象災害防御標準體系,完善防風、防洪、防浪、防雷、防滑坡工程建設標準??h級以上人民政府有關部門在編制城鄉規劃和確定重點建設工程、區域性經濟開發項目、大型基礎設施工程以及避災安置場所建設工程前,應當統籌考慮氣候可行性和氣象災害風險性;在對上述建設項目依法進行可行性研究報告審批或項目申請報告審核時,應當將氣候可行性論證和氣象災害風險評估納入審查內容。
四、加強氣象災害預警信息傳播工作
(一)明確預警信息傳播職責分工。按照“政府主導,歸口管理,部門聯動,統一,分級負責”的原則,氣象災害預警信息由各級氣象部門負責制作,因氣象因素引發的次生衍生災害預警信息由有關部門聯合氣象部門制作,根據政府授權按預警級別分級,其他組織和個人不得自行向社會。氣象部門要會同有關部門制訂完善氣象災害預警信息標準。廣電、新聞出版、通信主管部門等要大力支持氣象災害預警信息傳播工作,簡化預警信息傳播審批環節,建立快速傳播的“綠色通道”。廣播、電視、報紙、互聯網等媒體及通信運營企業要切實承擔社會責任,及時、準確、無償播發氣象災害預警信息,遇緊急情況時要采用滾動字幕、加開視頻窗口、語音提示甚至中斷正常節目予以插播等方式,實時播報預警信息。
(二)完善預警信息傳播手段。逐步推進氣象預警信息分類、分級、分區發送,提高預警信息的科學性、針對性和實效性。加強數字電視氣象災害預警信息自動系統和氣象災害廣播警報系統建設,支持通信運營企業升級改造氣象預警信息短信系統,完善預警信息直達式渠道。發揮氣象電視頻道資源優勢,著力打造綜合應急預警信息專用電視頻道。加強應急廣播體系建設,進一步提升預警信息在農村、山區和漁區的傳播能力。加強資源整合與共享,依托氣象業務系統和氣象信息系統,力爭用3年時間全面建成省市縣三級突發事件預警信息平臺。省政府應急管理部門要會同氣象等部門研究制訂突發事件預警信息管理辦法。
(三)加強基層預警信息接收傳遞。加強學校、機場、港口(碼頭)、車站、旅游景點、公共廣場等人員密集區和公共場所以及農村偏遠地區的預警信息接收設施建設。村(居)委會及學校、醫院、工礦企業、建筑工地等要指定人員負責氣象災害預警信息接收傳遞工作。充分發揮鄉鎮(街道)氣象協理員、村(社區)氣象信息員及氣象災害防御重點單位相關人員在傳播氣象災害預警信息中的作用,為其配置必要的裝備,給予必要的經費補助。
五、切實發揮氣象災害預警信息的效用
(一)提高氣象災害應急響應能力。建立健全氣象災害應急預案體系,細化分災種的氣象災害應急預案,定期開展應急演練,提高應急預案的針對性和實效性。一旦氣象災害預警信息,各級政府及有關部門要根據應急預案適時啟動應急響應,及時采取防范措施,組織做好隊伍、裝備、資金、物資等應急準備,加強交通、供電、通信等基礎設施監控和水利工程調度等,并組織對高風險部位進行巡查巡檢,做好受威脅群眾轉移疏散、救助安置等工作。
(二)落實基層防災避險措施。爭取用3年的時間,全面完成氣象防災減災標準鄉鎮(街道)建設,積極推進氣象災害防御示范社區(村)建設,提高基層防范和應對氣象災害的能力。完善氣象災害應急準備認證監督檢查辦法,研究制訂氣象災害防御重點單位標準,充分發揮基層重點企事業單位在氣象防災減災中的重要作用。受氣象災害影響的社區、鄉村和企事業單位,要組織居民群眾和本單位職工做好先期防范和災害應對。
(三)宣傳普及氣象災害預警和防范避險知識。各地要把氣象災害科普工作納入日常公益性宣傳范圍,納入各地全民科學素質行動計劃綱要,列入各級領導干部、防災減災責任人的教育培訓計劃。充分利用科技、教育、文化等資源,依托各地科技場館、氣象臺站等設施建設氣象科普平臺,大力普及氣象災害預警和防范避險知識。切實做好氣象災害監測預警工作宣傳報道,引導公眾正確理解和使用氣象災害預警信息,防止歪曲報道、惡意炒作,營造良好的社會輿論氛圍。
六、保障措施
(一)加強組織領導。各地要把氣象災害防御工作納入“平安”建設內容、納入當地經濟社會發展規劃、納入政府績效考核,綜合運用法律、行政、工程、科技、經濟等手段,大力推進氣象災害監測預警及信息工作。要定期組織開展預警信息及相關部門應急聯動情況專項檢查,做好預警信息、傳播、應用效果的評估工作。
(二)加大投入力度。各地要完善穩定增長的氣象公共財政投入機制,把氣象災害監測設施及預警信息系統的建設和運行維護經費列入同級年度財政預算,落實資金保障。積極拓展資金來源渠道,探索建立財政支持的災害風險保險體系,發揮金融、保險在支持氣象防災減災工作中的作用。氣象基礎設施建設涉及的新增建設用地,要安排落實必要的用地指標。