病险小水电水工建筑物除险加固排序方法研究

'技术交流SMALLHYDROPOWER2012No1．Nol63病险小水电水工建筑物除险加固排序方法研究江超盛金保张国栋(南京水利科学研究院江苏南京210029)黄宇(河海大学地球科学与工程学院江苏南京210098)【摘要】基于风险对病险小水电的水工建筑物除险加固优先级进行排序，有助于节约除险资金，提高小水电更新改造效率。小水电风险量化是水工建筑物除险加固排序的前提，风险量化分初步量化和最终量化。在实际排序过程中，首先进行病险小水电的识别，然后按风险初步量化值排序，只有当小水电风险处于同一等级，初步风险量化值不足以区分两者风险高低时，才将风险最终量化来排定次序。该方法应用到江西省新干县6座病险小水电水工建筑物除险加固排序中，取得了很好的效果。图l幅，表1个【关键词】小水电水工建筑物除险加固风险0引言1小水电风险我国约有1／3的小水电存在着不同程度的病1．1风险矩阵险，安全事故时有发生，造成人员伤亡和经济损风险矩阵法[。]能定性对小水电风险进行估计与失，严重影响着国家公共安全与社会稳定llJ。除险分级。小水电风险水平由失事概率与失事后果共同加固是消除工程隐患和提高小水电经济效益行之有决定，构建风险矩阵前，先将失事概率与失事后果效的工程措施，但在实际的除险加固过程中，由于分别划分成4个等级。失事概率的4个等级分别为资金方面的原因，往往很难同时对所有病险小水电A、B、C、D，从A至D失事概率依次增大；失事进行除险加固，只能分批分期地完成。如何利用有后果的4个等级分别为1、2、3、4，1至4等级依限的资金达到最优的除险加固效果，这就涉及到一次表示失事后果从轻微到严重。将失事概率与失事个策略性问题。因此，有必要研究一种小水电水工后果等级置于同一矩阵中，构建出小水电风险矩阵建筑物除险加固排序方法，为小水电更新改造工作(见表1)。提供科技支撑。表1小水电风险矩阵小水电风险越高，表明其病险程度越严重，或、果1234表明其失事后果越严重，或表明病险程度与失事后援室果均不容忽视；对于这样的小水电，应优先进行更A1A2A3A4A新改造。反之，风险相对较低的病险小水电则可以B1B2B3B4B放在随后的批次进行_2J。因此，根据风险值的大C1C2C3C4CD1D2D3D4D小，对一批病险小水电进行风险排序，有助于制定出较为合理的更新改造方案。风险矩阵可分为4个区域，对应4个不同级别的风险水平：收稿日期：2011—10—14·区域工={1A，1B，2A}所对应风险水平基金项目：公益性行业科研专项：“农村水电站安全保障关为低风吮键技术研究”(200801019)·区域Ⅱ={1C，1D，2B，3A，4A}所对应作者简介：江超(1984一)，男，主要从事水工建筑物安风险水平为一般风险。全技术研究工作。·区域Ⅲ={2C，2D，3B，4B}所对应风险·14· 小水电2012年第1期(总第163期)技术交流水平为高风险。按除险加固优先级排序为：4D>3D>4C>3C>2D·区域Ⅳ：{3C，3D，4C，4D}所对应风险>4B>2C>3B>1D>1C。水平为极高风险。3)按风险最终计算值排列处于同一风险级别风险矩阵法定性地将小水电风险分成4个级的小水电别，只能比较不同级别风险水平之间的高低，一旦对于处于同一风险级别的小水电，按公式(1)小水电风险处于同一级别，风险高低便难于比较。计算的最终风险值来进一步比较风险值的大小，从因此，小水电风险需量化处理。而确定最终的病险小水电水工建筑物除险加固次序。1．2风险的量化本文提出的病险小水电水工建筑物除险加固排将小水电风险定义为失事概率与失事后果的乘序方法首先能有效识别小水电的病险现状，确定除积。本文将风险量化分为风险初步量化与风险最终险加固的对象。有些病险小水电，尽管风险水平并量化。不低，如失事后果很严重，工程运行状态却很好1)风险初步量化(或失事概率很小)的小水电，并不属于病险小水表1中，与失事后果等级划分一样，将失事概电，无除险加固的必要。其次，在风险排序的过程率等级A、B、C、D依次分别替换为数字1、2、3、中，并非简单地用失事概率与失事后果的乘积来度4。风险初步量化值为失事概率等级与失事后果等量风险水平的高低，而是先根据其在小水电风险矩级的乘积，如风险矩阵中的元素3B经初步量化后阵中的位置，按风险初步量化值对小水电风险进行风险值为6。初排序；只有在风险水平相同不便于比较高低的情2)风险最终量化况下，才采用风险的最终量化值来排定最终的次小水电风险最终量化值为失事概率与失事后果序。最后，除险加固是通过降低失事概率来控制风严重程度的乘积：R=Pf×H(1)险的工程措施，因此，在实际排序过程中，应更加式中，为小水电风险最终量化值；P、H注重于工程自身的运行状态。分别为小水电失事概率与失事后果严重程度，P、3应用示例H的计算方法见相关文献l4-5』。江西省新干县小水电管理人员计划对该县6座2除险加固排序方法小水电进行更新改造，6座小水电分别为左湖二级、窑里水库一级、窑里水库二级、田南水库二1)病险小水电的识别级、湖头、金桥_6j，为使该批病险小水电达到最优小水电风险矩阵中，失事概率属于等级A的的更新改造效果，有必要对它们进行除险加固排小水电工程运行状态很好，无除险加固的必要；除序，以确定水工建筑物部分的除险加固方案。此之外，工程运行状态一般(失事概率属于等级在成立了风险分析专家小组之后，经现场检B)、失事后果严重程度相对较轻(1级与2级)的查、资料查询、座谈等方式，风险分析专家小组通小水电也可暂不列入除险加固小水电的行列。这过协商确定了6座小水电的各指标量化值，6座小样，在小水电风险矩阵中，风险水平为1A、2A、水电的基本信息与风险信息均已录入小水电水工建3A、4A、1B、2B的小水电病险程度较轻，不在除筑物风险管理信息系统_7J，利用该系统完成6座小险加固范围内。水电水工建筑物的除险加固排序(见图1)。2)初步排序除险加固计划内的小水电从图1可见，田南水库二级电站风险最终量化按风险初步量化值大小，对列入除险加固范围值(3．68)虽大于窑里水库一级电站风险最终量化的小水电进行初排序。对风险初步量化值相等的小值(3．05)，但由于前者风险初步量化值小于后者，水电来说，失事概率大(或工程运行状态差)的小故在风险排序过程中，前者风险水平依然低于后者。水电应优先得到除险加固。如4B与2D，风险初步6座小水电中，左湖二级电站风险水平为2B，量化值均为8，但2D因失事概率更高而应优先得病险程度一般，不在除险加固范围之列，这与“水到加固。纳入除险加固计划内的小水电水工建筑物库大坝刚刚进行过除险加固”的实际情况[]符合较·15· 技术交流SMALLHYDROPOWER2012No1．TotalNol63图1除险加固排序结果好。其中有3座属于二级风险，2座属于三级风加固排序方法的研究，对提高决策水平、节约宝贵险，1座属于四级风险。在实际更新改造过程中，的更新改造资金具有非常重要的意义。应根据资金投入情况，优先加固风险级别高的病险小水电。参考文献：[1]江超．小水电水工建筑物风险分析[D]．南京：南京水4结语利科学研究院，2011．[2]王仁钟，李雷，盛金保，等．病险水库除险加固排序示小水电风险量化是水工建筑物除险加固排序的范应用研究报告[R]．南京：南京水利科学研究院，前提，风险量化分初步量化和最终量化，在实际排2005．[3]陶履彬，李永盛，冯紫良，等．工程风险分析理论与实序过程中，只有当小水电风险处于同一等级，初步践[M]．上海：同济大学出版社，2006．风险量化值不足以区分两者风险高低时，才有必要[4]江超，盛金保，彭雪辉，等．农村水电站失事后果严重对风险进行最终量化。根据风险值的大小，可以合程度评价模型研究[J]．中国农村水利水电，2010(4)：理地安排病险小水电水工建筑物除险加固次序，优143．145．[5]江超，盛金保．小水电水工建筑物风险评价方法研究先加固风险较大的小水电。[R]．南京：南京水利科学研究院，2011．有些研究成果[]直接利用失事概率和失事后果[6]江超，盛金保，郑吴尧，等．江西省新干县小水电安全相乘得到的风险值进行除险加固排序，与这种方法与管理现状调研分析[J]．小水电，2010(5)：3-6．相比，本文提出的除险加固排序方法能避免某些不[7]江超，盛金保．小水电水工建筑物风险管理信息系统研制[R]．南京：南京水利科学研究院，2011．合理情况的发生。如示例中的田南水库二级电站与[8]江超，盛金保，郑吴尧．江西省新干县小水电安全与窑里水库一级电站，尽管前者的最终风险量化值管理现状调研报告[R]．南京：南京水利科学研究院，大，但从它们在风险矩阵中所处的区域来看，后者2010．[9]李雷，王仁钟，盛金保，等．大坝风险评价与风险管理风险应大于前者。[M]．北京：中国水利水电出版社，2006．水工建筑物除险加固投入一般较大，而且我国■待加固的病险小水电数量众多，更新改造资金不足或不能及时到位是可以预见到的问题。因此，除险责任编辑吴吴·16·'