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大坝风险水平与政府决策关系评价模型研究

2021-02-12周克发

大坝与安全 2021年5期
关键词:沙河除险大坝

周克发,王 乐

(1.南京水利科学研究院大坝安全与管理研究所,江苏南京,210029;2.新疆维吾尔自治区塔里木河流域工程建设处,新疆库尔勒,841000)

0 引言

我国现有水库9.8万余座,迄今已发生了多达3 500余次溃坝事件[1],即使在社会经济快速发展和科技力量日新月异的今天,仍偶有中小型水库溃坝事件发生。为了尽量避免水库溃坝,一个重要的措施就是采取非工程措施控制并降低大坝风险,这需要认清大坝风险水平与政府决策间的关系,并研究两者关系的评价方法,以确定一个政府与社会公众皆能接受的大坝风险标准。结合我国社会经济发展水平和大坝安全管理实际情况,构建了涵盖大坝风险利益相关方(政府、公众、大坝风险咨询单位及社会媒体)的大坝风险水平与政府决策关系评价模型,以量化大坝风险水平与政府决策相互关系。选择沙河集水库进行大坝风险水平与政府决策相互关系评价,验证该评价模型的适用性,并对大坝风险水平与政府决策相互关系评价的深入研究提出了一些建议。

1 大坝风险水平与政府决策关系评价模型

1.1 大坝风险水平与政府决策的概念

一般地,大坝风险是指大坝突发事件引起的大坝损失与大坝突发事件发生概率共同作用的结果,可表示为大坝损失和突发事件发生概率(一般指溃坝概率)的乘积[2]。若大坝损失越大,则大坝风险越高;若大坝突发事件发生概率(如溃坝概率)越高,则大坝风险也越高。

政府决策是指政府为了实现某种目标而对未来一定时期内有关活动的方向、内容及方式的选择和调整过程,是政府在履行职能时所做出的相关决定,主要体现在政府的察觉机制、沟通机制、公众参与机制、专家参与机制、制约机制和协调机制等方面。在民主社会,政府决策过程实际上就是政府公共权力的运用过程[3],这一过程受公众和媒体的监督和制约。目前,水利部管辖的绝大多数水库业主为政府,在大坝安全方面的政府决策实际上是指政府对水库大坝所面临的安全问题所做出的相关决定,具体表现为:依据政府决策,政府制定一系列大坝安全方面的法律法规、相关规范规程,在解决大坝安全问题方面做出财力、物力及人力的投入,完善水库管理机构及管理制度,通过加强工程措施和非工程措施,控制并降低大坝风险,以确保提高大坝安全。

1.2 政府决策对大坝风险水平的影响评价模型

采用式(1)评价政府决策对大坝风险水平的影响程度:

式中,f1为政府决策对大坝风险水平的影响指数,反映政府决策对大坝风险水平的影响程度,该值越大,说明政府决策对大坝风险水平的影响起的正向促进作用越明显;x1、x2、x3、x4分别为政府决策阶层决定、公众意见、媒体报道、大坝风险咨询单位论证这四个政府决策指标对大坝风险水平的影响因子赋值,具体可参考表1进行取值;a1、a2、a3、a4分别为对应于x1、x2、x3、x4的权重系数。

表1 政府决策指标的影响因子赋值参考值Table 1 Assignment for the influence factors of the government decision-making indicators

采用层次分析法分析政府决策四个指标对大坝风险水平影响作用的重要性程度。层次分析法采用1~9及其倒数作为两个因素重要性比较定量化的标度。标度1、3、5、7、9分别表示比另一个因素同等、稍微、明显、强烈、极端的重要程度,标度2、4、6、8分别表示上述相邻程度的中值;两个元素反过来对比为原先标度的倒数。一般将n个评价指标关于某个评价目标的重要性程度做两两比较获得判断矩阵,再求判断矩阵与特征值n相对应的特征向量,并将其归一化即为评价指标的权重系数。

在我国现今的政府决策体系中,政府决策阶层、公众、媒体、大坝风险咨询单位所起的作用是不相同的,政府决策阶层基本占据主导地位,公众意见、媒体报道、大坝风险咨询单位论证则处于辅助地位,但政府决策阶层决定还是需要以大坝风险咨询单位论证科学为基础依据,并需要尊重公众意愿及媒体知情权。依据层次分析法的比较原则,政府决策阶层决定同公众意见、媒体报道、大坝风险咨询单位论证相比,应可分别视为明显重要、明显重要、稍微重要,可定为5和1、5和1、3和1的关系;公众意见同媒体报道、大坝风险咨询单位论证相比,应可分别视为同等重要、稍微弱些,可定为1和1、1和3的关系;媒体报道同大坝风险咨询单位论证相比,应可视为稍微弱些,可定为1和3的关系。由上述分析可得以下判断矩阵:

采用和积法计算[P1]的特征向量,求得a1、a2、a3、a4值分别为0.555 0、0.096 7、0.096 7、0.251 6。

1.3 大坝风险水平对政府决策的影响评价模型

采用式(3)评价大坝风险水平对政府决策的影响程度:

式中,f2为大坝风险水平对政府决策的影响指数,反映大坝风险水平对政府决策的影响程度,其值越大,说明大坝风险水平对政府决策的优化所起正向促进作用越明显;y1、y2、y3分别为生命风险水平、经济风险水平、社会环境风险水平这三个大坝风险水平指标对政府决策的影响因子赋值,可参考表2取值;b1、b2、b3分别为对应于y1、y2、y3的权重系数。

表2 大坝风险水平指标的影响因子赋值参考值Table 2 Assignment for the influence factors of the dam risk levelindicators

采用层次分析法分析大坝风险水平三个指标对政府决策影响作用的重要性程度。在“以人为本”的现今,生命损失是无法用经济损失来衡量的,因此,生命风险也无法用经济风险衡量。生命风险同经济风险、社会环境风险相比,应可分别视为强烈重要、明显重要,可分别定为7和1、5和1的关系;经济风险同社会环境风险相比,后者比前者要稍微重要,可定为2和3的关系。由此,给出如下判断矩阵:

采用和积法计算[P2]的特征向量,求得b1、b2、b3值分别为0.743 8、0.103 9、0.152 3。

1.4 大坝风险水平与政府决策关系评价指标的量化控制分级标准

如何根据上述f1、f2值判断大坝风险水平与政府决策之间的关系程度,这需要制定一个控制标准,建议以表3中提出的对应关系来评判。

表3 大坝风险水平与政府决策关系定量评判参考值Table 3 Quantitative evaluation of the relationship between dam risk level and government decision-making

2 沙河集水库大坝风险水平与政府决策互相关系评价

2.1 水库概况

沙河集水库位于安徽省滁州市西北约18 km滁河支流清流河的大沙河上,总库容1.855亿m3。工程枢纽由大坝、溢洪道、非常溢洪道、南涵、北涵、坝后一级电站等组成。大坝为黏土井柱心墙土坝,坝顶高程44.50 m,最大坝高26.5 m。

1996年1月,安徽省水利厅鉴定沙河集水库为“三类坝”,建议尽快立项除险加固。2000年1月,安徽省计委以计设字〔2000〕37号文对沙河集水库除险加固工程初步设计进行了批复,核定枢纽除险加固工程总投资为4 195.42万元。2000年5月,除险加固工程开始实施。2002年12月,加固工程基本完工并通过竣工验收。可见,在沙河集水库除险加固过程中,政府决策是积极主张除险加固以降低大坝风险的。

2.2 政府决策对沙河集水库大坝风险改善效果的作用分析

加固前、后,年溃坝概率分别为1.92×10-2~1.93×10-2和7.7×10-5~9.0×10-5,单个生命风险分别为5.18×10-2~5.22×10-2人/a和2.1×10-4~2.4×10-4人/a,生命社会风险分别为6.546~6.647人/a和0.385~0.553人/a,经济风险分别为1 380万~1 400万元/a和5.6万元/a。可见,政府决策(除险加固工程)的贯彻实施大大降低了沙河集水库大坝风险。

2.3 大坝风险水平与政府决策互相关系评价

应用式(1)和式(3)评价除险加固前、后的沙河集大坝风险水平与政府决策关系。根据沙河集水库工程实际情况及除险加固过程中政府决策情况,政府决策阶层决定、公众意见、媒体报道和大坝风险咨询单位论证这四个政府决策指标的影响因子x1、x2、x3、x4分别赋值为0.7、0.5、0.7和0.7,得政府决策对大坝风险水平的影响指数f1=0.583 7。根据沙河集水库除险加固前、后大坝风险对比及政府决策情况,生命风险、经济风险、社会环境风险这三个大坝风险水平指标的影响因子y1、y2、y3分别赋值为0.7、0.7和0.7,得大坝风险水平对政府决策的影响指数f2=0.7。

依据表3,对于沙河集水库,除险加固过程中,政府决策对大坝风险水平的影响关系评定为较强烈,大坝风险水平对政府决策的影响关系评定为强烈,这与沙河集水库的实际情况基本上是吻合的,表明笔者提出的大坝风险水平与政府决策关系评价模型具有较好的适用性。

3 结语

大坝风险水平与政府决策关系评价模型为评价大坝风险水平与政府决策互相关系的程度提供了参考,对于认识大坝风险水平与政府决策互相关系、促进两者和谐统一、转变政府的大坝安全管理理念、促使政府积极采取工程措施或非工程措施控制降低大坝风险、优化政府对大坝风险的决策具有重要的意义。

随着我国社会经济的不断发展,为了提高水库大坝安全管理水平、控制并降低大坝风险,大坝风险不断上升引起的公共安全问题必将得到更多关注。深入开展大坝风险水平与政府决策关系评价研究,对于制定适合我国实际社会经济发展水平和大坝安全管理现状的大坝风险标准十分重要。建议深入研究不同历史时期我国大坝风险水平与政府决策关系的演变过程,完善大坝风险水平与政府决策关系评价模型。

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