病险水库风险判别标准体系研究

韦喜平

摘要：在鉴定面板堆石坝安全性时，需要借助国内外先进的科学技术，建立标准化的风险判别标准，做好工程安全评价工作，提高风险分析及评估的准确定，提高加固的效率，避免重大溃坝事件的发生。本文主要阐述了病险水库风险判别标准体系的确定方案。

关键词：病险水库风险判别标准体系;溃坝概率;溃坝模式

当前，国内具有大量的水库，是国民建设的基础性设备之一，对于国民经济的发展及社会的稳定具有重要意义。溃坝事件可能会造成人身生命财产损失、经济利益损失及社会效益损失，需要及时做好除险加固工作，建立风险判别标准体系，有效降低溃坝事件发生的概率，为国民经济的健康发展奠定有力基础。

一、病险水库风险判别标准体系的确定分析

面板堆石坝的稳定性较好，坡脚和松散抛填堆实的角度一致，能够有效避免摩擦力的作用。在堆石体的上方布置着防渗面板，承受水压能力较强，坝体的透水性较好，能够有效规避渗透力的影响。

首先，需要明确病险水库风险判别体系的建立原则，使其满足现行标准及规范，提高行业的科学性及先进性程度，使其能够与国际发展一致，满足国内发展的实际情况。同时，需要使其具备较强的可操作性，能够明确病险水库的加固标准。

其次，面板堆石坝风险管理需要将风险作为重要评价指标，完成对水库的管理任务。风险评价过程属于决策过程范围之内，需要判断风险控制策略的合理性，通过工程或者非工程的手段降低风险发生的概率，比较风险分析及其标准结果，制定对面板堆石坝采取的有效策略。本文所称的病险水库面板堆石坝是根据SL258-2000《水库面板堆石坝安全评价导则》中的三类面板堆石坝，而根据《水库面板堆石坝安全鉴定办法》中，将此类面板堆石坝称为无法达到抵御洪水灾害的安全标准，低于某水利枢纽工程所规定的非常近期加固洪水运用标准，且工程存在一定安全隐患，无法正常使用。而根据SL258-2000《水库面板堆石坝安全评价导则》中，根据风险等级将面板堆石坝分为三级，参照工程的结构坚固程度、抗灾抗洪能力、渗流稳定性能及面板堆石坝金属结构等工程的安全性能的优良程度作为评判风险标准，分为A、B、C三级。A级为工程抗灾防洪能力较强，具有良好的安全防护能力，工程可靠;B级为结构基本牢固，防御性能一般，略有安全缺陷;C级为各指标综合评定均无法达到使用标准，工程不安全。依据各工程指标进行风险等级判别，安全性级别均为A级，为一类面板堆石坝;安全性级别中达到A级较少，B级较多的为二类面板堆石坝;安全性级别评判中，有一项工程达到C级，为三类面板堆石坝，也就是本文描述的病险水库。

二、溃坝概率的确定方案

（一）可能出现的溃坝模式分析

在外部荷载力变化及内部薄弱环节的共同作用之下，水坝可能会出现溃坝现象。挡水、输水及排水过程中都可能会对面板堆石坝的整体结构产生影响，导致溃坝事件的发生。首先，汛期时水的荷载能力会有所变化，导致溃坝与渗透性破坏、滑动型破坏等现象同时发生，导致面板堆石坝的内部结构变化明显，存在着裂缝及滑动现象。其次，自然灾害也可能会引发溃坝现象，如渗流破坏、液化及结构性破坏等，需要分析其溃坝原因，及时采取预防策略。

（二）运用主成分分析法确定溃坝事件的原因

该方法的基本原理即为降低高维变量空间的维度，运用综合化的变量代替多维数据信息，可以有效降低主观随意性带来的影响，避免数据发生缺失现象，在评价指标较多、属性较多时具有广泛的影响。在确定水库面板堆石坝的风险因素时，需要从其综合效益角度出发，确定溃坝事件发生的概率及损失状况，充分发挥出科学方法的优势。首先，需要运用标准化的公式处理原始数据信息，获得规范性较强的数据集。其次，可以构建起相关系数矩阵，根据单位特征向量及特征值的情况确定累计方差贡献率，在此基础上提取出多个主成分，最终获得综合评价值信息，明确溃坝事件的成因。

（三）溃坝概率估计方案分析

首先，查询历史资料能够大致估计溃坝事件发生的概率。根据历史上发生类似事件的概率，能够确定将来溃坝事件发生的频率及概率。但是受到外界环境因素的影响，历史上较多水库面板堆石坝与当代水库面板堆石坝不存在可比性，需要严格分析其内外条件的一致性，与专家经验判断方法相结合，提高概率估计的准确性。

其次，在判断溃坝事件发生的概率时，可以与国内外发展状况相结合，借鉴国外经验，定性描述出事件的发展情况，定量描述出事件发生的概率。

（四）溃坝事件发生的路径分析

在洪水发生时，采取正常的闸门操作，可能导致坝顶的高程严重不足，如果不能及时加固坝顶，可能存在着水库漫顶的概率，给坝体造成较大的冲刷作用，需要及时采取干预错误。如果干预措施并未达到理想效果，容易使得面板堆石坝溃决，最终导致溃坝事件的发生。

三、面板堆石坝溃坝影响及其后果的确定

（一）溃坝的影响分析

在特定的溃坝模式及洪水水位下进行计算，可以得到溃口的流量状况及水位线信息，根据沿程各个地方的水位、速度、洪峰具体情况等参数信息确定溃坝的影响范围大小，并以此为根据对溃坝的后果做出评价。在计算面板堆石坝带来的影响时，可以运用计算软件获得计算结果，提高计算过程的精确性。

（二）溃坝的后果分析

面板堆石坝溃坝事件可能会带来经济利益损失、生命健康损失，并且会对社会与环境的健康发展产生较大影响。首先，影响生命健康损失的主要因素为人口总数和溃坝事件的发生时间、水流及流速情况。在溃坝影响区域内部的人口被定义为风险人口，可以借鉴国内外经验完成分析工作。其次，溃坝事件带来的经济损失可以分为直接性经济损失与间接性经济损失，需要通过数据调查、查阅文献等方式确定溃坝事件对经济的影响。最后，溃坝可能会对政治因素造成影响，阻碍社会的安定和谐发展，给人们的精神健康造成损害，降低了人们的生活质量。例如，溃坝事件可能会造成文物古迹损失、稀有动物缺失等。

结束语：

综上所述，可以在传统面板堆石坝安全辨别的基础上引进先进的风险评价机制，建立规范化的面板堆石坝风险判别体系。当前，对于溃坝事件的研究仍有较大的发展空间，需要深入调查体系中的具体开展环节，提高体系的完备性与完整性，获得更精确的判别结果，有效应对溃坝事件发生的概率。

參考文献：

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