彭雪輝,盛金保,李 雷,劉來紅,周克發(fā),鄭昊堯

(1.南京水利科學(xué)研究院,江蘇 南京 210029;2.南京南瑞集團(tuán)公司,江蘇 南京 210032)

我國水庫大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)制定研究

彭雪輝1,盛金保1,李 雷1,劉來紅2,周克發(fā)1,鄭昊堯1

(1.南京水利科學(xué)研究院,江蘇 南京 210029;2.南京南瑞集團(tuán)公司,江蘇 南京 210032)

介紹了生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的建立方法及表達(dá)方式,分析了國外主要風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)之間的異同點(diǎn)。將我國大壩風(fēng)險(xiǎn)分為可接受風(fēng)險(xiǎn)、可容忍風(fēng)險(xiǎn)、不可接受風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn)四個(gè)區(qū)域,分別用目標(biāo)線、容許線和高風(fēng)險(xiǎn)線來區(qū)分。根據(jù)我國3 513座水庫潰壩資料,提出了我國個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》,提出了經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。最后,提出了社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)計(jì)算方法及社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn),可為我國水庫大壩風(fēng)險(xiǎn)決策提供依據(jù)。

大壩風(fēng)險(xiǎn);生命風(fēng)險(xiǎn);經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn);社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn);潰壩概率

現(xiàn)代社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)無處不在,潰壩風(fēng)險(xiǎn)尤為嚴(yán)重。1963年10月9日,意大利Vajont拱壩因近壩庫岸大滑坡造成巨大水體涌出,導(dǎo)致近2 000人死亡[1];1976年6月5日,美國Teton土壩潰決,造成下游780 km2土地成為澤國,14人死亡,25 000人無家可歸,財(cái)產(chǎn)損失達(dá)4億美元[2]。在我國,河南“75.8”大洪水導(dǎo)致包括板橋、石漫灘兩座水庫在內(nèi)的58座大壩潰決,造成22 564人死亡;1993年8月,青海溝后水庫潰壩,近300人喪生;自2004年至2007年的短短約三年半時(shí)間內(nèi),相繼發(fā)生了新疆八一水庫(2004年1月22日)、青海英德爾水庫(2005年4月28日)、甘肅小海子水庫(2007年4月19日)、內(nèi)蒙古崗崗水庫(2007年7月11日)等4座除險(xiǎn)加固的水庫潰壩事件[3]。

雖然風(fēng)險(xiǎn)無法根除,但是,風(fēng)險(xiǎn)可以控制。通過各種工程或非工程措施降低水庫大壩風(fēng)險(xiǎn),并將其控制在某一合理和公眾普遍能夠接受的尺度內(nèi),這個(gè)合理和公眾普遍能夠接受的風(fēng)險(xiǎn)尺度便是水庫大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

本文從風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)建立方法及表達(dá)方式入手,通過分析國外風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)制定情況,研究我國大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定原則,提出相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn),為我國水庫大壩風(fēng)險(xiǎn)決策提供依據(jù)。

1 風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)建立方法

圖1 不同活動(dòng)的意愿系數(shù)βFig.1 Factor of willingness for different activities

大壩風(fēng)險(xiǎn)分為生命風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等3類,生命風(fēng)險(xiǎn)又分為個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)和群體生命風(fēng)險(xiǎn)。

1.1 個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)RI與參與活動(dòng)人員的意愿和獲得的利益有關(guān),TAW[4]提出:

式中:β為意愿(政策)系數(shù),不同活動(dòng)的意愿系數(shù)見圖1。

1.2 群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

群體生命風(fēng)險(xiǎn)用F-N(或L)曲線表示,表示生命損失與其超越概率的關(guān)系。生命損失大于x的年發(fā)生概率不應(yīng)超過某一值:

式中:Pf(x)為生命損失大于x的潰壩概率;FN(x)為生命損失N的概率分布函數(shù),表示生命損失小于或等于x的潰壩概率;n和C為系數(shù),n決定生命風(fēng)險(xiǎn)容許線的傾斜度;C決定容許線的位置。

(1)當(dāng)n=1時(shí),為中立型風(fēng)險(xiǎn),這時(shí)生命風(fēng)險(xiǎn)為:

(2)當(dāng)n=2時(shí),為厭惡型風(fēng)險(xiǎn),這時(shí)生命風(fēng)險(xiǎn)為:

圖2 不同國家和地區(qū)F-N曲線標(biāo)準(zhǔn)Fig.2 Criteria of F-N curves in different countries and regions

不同國家和地區(qū)群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)見表1和圖2[5]。

表1 不同國家和地區(qū)F-N曲線取值標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Values of F-N curves in different countries and regions

1.3 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)用F-E曲線表示,表示經(jīng)濟(jì)損失與其超越概率的關(guān)系。經(jīng)濟(jì)損失大于x的年發(fā)生概率不應(yīng)超過某一值:

式中:Pf(x)為經(jīng)濟(jì)損失大于x的潰壩概率;FE(x)為經(jīng)濟(jì)損失的概率分布函數(shù),表示經(jīng)濟(jì)損失小于或等于x的潰壩概率;n決定經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)容許線的傾斜度,C決定容許線的位置。

(1)當(dāng)n=1時(shí),為中立型風(fēng)險(xiǎn),這時(shí)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)為:

(2)當(dāng)n=2時(shí),為厭惡型風(fēng)險(xiǎn),這時(shí)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)為:

1.4 社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)用F-ISE曲線表示,表示社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)與其超越概率的關(guān)系。社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)大于x的年發(fā)生概率不應(yīng)超過某一值:

式中:Pf(x)為社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)大于x的年潰壩概率;FISE(x)為社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)的概率分布函數(shù);n決定社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)容許線的傾斜度;C決定容許線的位置。

(1)當(dāng)n=1時(shí),為中立型風(fēng)險(xiǎn),這時(shí)社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)為:

(2)當(dāng)n=2時(shí),為厭惡型風(fēng)險(xiǎn),這時(shí)社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)為:

2 國外大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)制定情況

主要分析英國健康和安全委員會(huì)HSE(2001)[6]、澳大利亞大壩委員會(huì)ANCOLD(2003)[7]和美國墾務(wù)局USBR(2003)[8]等3個(gè)與水庫大壩有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)指南。

2.1 個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

英國HSE 2001指出,處于最大風(fēng)險(xiǎn)之中的個(gè)人或團(tuán)體,風(fēng)險(xiǎn)值超過1×10-4/a是不可接受的,必須降低到這一值之下,并進(jìn)一步降低直到滿足ALARP原則(as low as reasonably practicable,最低合理可行原則)。

澳大利亞ANCOLD 2003對于已建壩,個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)值大于1×10-4/a是不可容忍的;對新建壩和已建壩擴(kuò)建工程,個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)值大于1×10-5/a是不可容忍的。在滿足上述前提條件下,必須進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)以滿足ALARP原則。

美國USBR 2003規(guī)定的是APF(年潰壩概率)而不是可容忍風(fēng)險(xiǎn)值不能超過1×10-4/a,采用APF作為個(gè)人最大風(fēng)險(xiǎn),相當(dāng)于在潰壩條件下個(gè)體死亡率為1。USBR 2003并沒有明確提到ALARP。不過,如果大壩的APF超過1×10-4/a,則采取措施降低潰壩概率的理由增強(qiáng)了;如果大壩的APF小于1×10-4/a,則采取措施降低潰壩概率的理由減弱了。

2.2 群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1英國HSE標(biāo)準(zhǔn) HSE認(rèn)為50人及50人以上死亡概率超過2×10-4/a是不可接受的,低于這一值則應(yīng)用ALARP并考慮失衡性。HSE指南中生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)在F-N圖上相應(yīng)于一個(gè)點(diǎn),并假定在發(fā)生洪水情況下死亡人數(shù)以潰壩相對于未潰壩增量死亡人數(shù)來計(jì)算。

2.2.2澳大利亞ANCOLD標(biāo)準(zhǔn) ANCOLD生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)在F-N圖上用一條容許線表示,已建壩生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)見圖3,新建壩和已建壩擴(kuò)建工程生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)見圖4。ANCOLD規(guī)定風(fēng)險(xiǎn)必須降低到容許線以下并滿足ALARP原則。

圖3 已建壩生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)Fig.3 Life risk criteria for existing dams

圖4 新建壩和已建壩擴(kuò)建工程生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)Fig.4 Life risk criteria for new dams and major extension projects

2.2.3美國USBR標(biāo)準(zhǔn) USBR采用的是ALL(年生命損失),對每一種荷載如洪水、地震單獨(dú)進(jìn)行評價(jià),USBR規(guī)定:①ALL＞0.01,不論長期還是短期(≤7年)運(yùn)行,強(qiáng)烈建議采取行動(dòng)降低風(fēng)險(xiǎn)再繼續(xù)運(yùn)行,見圖5中A類風(fēng)險(xiǎn);②ALL＞0.001,強(qiáng)烈建議采取行動(dòng)降低風(fēng)險(xiǎn)再繼續(xù)長期運(yùn)行,見圖5中B類風(fēng)險(xiǎn);③ALL＜0.001,建議根據(jù)成本效益和公共信托責(zé)任采取相應(yīng)措施減少風(fēng)險(xiǎn),依APF分為B類和C類風(fēng)險(xiǎn)(APF＞1×10-4為B類風(fēng)險(xiǎn),否則為C類風(fēng)險(xiǎn))(見圖5)。

USBR(2003)并沒有特別提到 ALARP,但參考了ALARP,要求根據(jù)成本效益法合理降低風(fēng)險(xiǎn)等級。

圖5 USBR風(fēng)險(xiǎn)分類Fig.5 USBR risk categorization

2.3 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定一般根據(jù)潰壩造成的經(jīng)濟(jì)損失比例和當(dāng)時(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平來確定。國際上一般都是大壩業(yè)主根據(jù)自己承受風(fēng)險(xiǎn)的能力來確定經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)是根據(jù)ALARP原則來降低經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。加拿大BC Hydro水電公司曾提出過每年每壩7 120美元的可接受經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)水平,之后又提出每年每座大壩的期望損失不能超過10 000美元[5]。

3 我國大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定

英國、美國、澳大利亞是不成文法國家,因此這些國家的大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)只有一條容許線。我國是成文法國家,本文將我國大壩風(fēng)險(xiǎn)分為可接受風(fēng)險(xiǎn)、可容忍風(fēng)險(xiǎn)、不可接受風(fēng)險(xiǎn)和極高風(fēng)險(xiǎn),因此有3條邊界線,分別用目標(biāo)線、容許線和高風(fēng)險(xiǎn)線來表示。由于高風(fēng)險(xiǎn)線是高于容許線一個(gè)數(shù)量級的風(fēng)險(xiǎn)界線,是相對固定的,因此,我國大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定,主要是如何來確定容許線和目標(biāo)線。本文主要根據(jù)水利部大壩安全管理中心的“全國水庫垮壩數(shù)據(jù)庫”,對我國1954年至2010年已發(fā)生的3 513座水庫潰壩資料[9]進(jìn)行分析來確定容許線和目標(biāo)線。

3.1 個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)式(1)來確定。根據(jù)我國潰壩統(tǒng)計(jì)資料,1954—2010年全國年均潰壩率高達(dá)7.07×10-4/a,其中東部地區(qū)5.16×10-4/a,中部地區(qū)6.11×10-4/a,西部地區(qū)10.52×10-4/a。假設(shè)潰壩條件下個(gè)體可能最大死亡概率為1,根據(jù)公平原則,潰壩個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)大于10.52×10-4/a是不可接受的,故政策系數(shù)可以取10。因此,我國個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)容許值可取1.0×10-3/a,超過這一數(shù)值是不可接受的,超過容許值一個(gè)數(shù)量級即超過1.0×10-2/a的個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)是極高的。

當(dāng)潰壩概率為1×10-5/a時(shí),根據(jù)可靠指標(biāo)與失事概率的關(guān)系,可靠指標(biāo)β對應(yīng)于4.265。根據(jù)《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50199-94),1級水工建筑物二類破壞目標(biāo)可靠指標(biāo)為4.2,相應(yīng)失效概率為1.34×10-5。故可認(rèn)為當(dāng)水庫大壩年潰壩概率低于1×10-5/a時(shí),大壩是相當(dāng)安全的,不論生命損失、經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)與環(huán)境影響有多大,低于這一值的潰壩概率是沒有實(shí)際意義的,可以用一條水平線來表示。

當(dāng)水庫大壩年潰壩概率低于1×10-5/a時(shí),假設(shè)潰壩條件下個(gè)體可能最大死亡概率為1,則個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)小于1.0×10-5/a是可接受的。

綜上,個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)小于1.0×10-5/a是可接受的,1.0×10-5/a～1.0×10-3/a是可容忍的,1.0×10-3/a～1.0×10-2/a是不可接受的,大于1.0×10-2/a是極高的。

3.2 群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)式(2)來確定,目前在我國選擇中立型風(fēng)險(xiǎn)比較合適,此時(shí)n=1,這時(shí)可按式(3)來確定群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn),問題轉(zhuǎn)化為如何確定C值。

根據(jù)對全國潰壩生命風(fēng)險(xiǎn)的統(tǒng)計(jì),1954—2010年我國年均潰壩生命風(fēng)險(xiǎn)為0.006 57人/a,其中東部為0.004 38人/a,中部為0.013 48人/a,西部為0.001 61人/a。根據(jù)公平原則,C值在不同地區(qū)可取不同的值:(1)東部地區(qū),群體生命風(fēng)險(xiǎn)不能超過0.004 38人/a,C值可取0.004;(2)中部地區(qū),群體生命風(fēng)險(xiǎn)不能超過0.013 48人/a,C值可取0.01;(3)西部地區(qū),群體生命風(fēng)險(xiǎn)不能超過0.001 61人/a,C值可取0.001。

故東部群體生命風(fēng)險(xiǎn)超過0.004人/a是不可接受的,中部群體生命風(fēng)險(xiǎn)超過0.01人/a是不可接受的,西部群體生命風(fēng)險(xiǎn)超過0.001人/a是不可接受的。若不分區(qū),群體生命風(fēng)險(xiǎn)大于1.0×10-2人/a是不可接受的,大于1.0×10-1人/a的群體生命風(fēng)險(xiǎn)是極高的。

2001—2010年我國年均潰壩生命風(fēng)險(xiǎn)為0.000 04人/a,其中東部為0(做到潰壩無生命損失),中部為0.000 07人/a,西部為0.000 11人/a。目前全國可以采用統(tǒng)一的可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn),只要低于西部潰壩生命風(fēng)險(xiǎn)0.000 11人/a,就可認(rèn)為群體生命風(fēng)險(xiǎn)是可接受的,這樣C值可統(tǒng)一取0.000 1。因此,群體生命風(fēng)險(xiǎn)低于0.000 1人/a是可以接受的。

綜上所述,我國群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)見圖6。

圖6 我國群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)Fig.6 Societal life risk criteria in China

3.3 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)式(5)來確定。目前在我國選擇中立型風(fēng)險(xiǎn)比較合適,此時(shí)n=1,這時(shí)可按式(6)來確定經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn),問題轉(zhuǎn)化為如何確定C值。

根據(jù)國務(wù)院《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》,1人死亡事故相當(dāng)于300萬元以上的直接經(jīng)濟(jì)損失事故。據(jù)圖6,在我國死亡1人、年潰壩概率超過0.01/a的風(fēng)險(xiǎn)是不可接受的,相當(dāng)于300萬元的經(jīng)濟(jì)損失、潰壩概率超過0.01/a不可接受,即經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)超過3萬元/a不可接受。因此,C值可以取3萬元,相當(dāng)于每年每座水庫大壩的期望損失超過3萬元是不可接受的。放大一個(gè)數(shù)量級,即經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)超過30萬元/a是極高的。同理,根據(jù)圖6,在我國死亡1人、年潰壩概率小于0.000 1/a的風(fēng)險(xiǎn)是可接受的,相當(dāng)于300萬元的經(jīng)濟(jì)損失、潰壩概率小于0.000 1/a是可接受的,即經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)小于300元/a是可接受的。因此,C值可以取300元,相當(dāng)于每年每座水庫大壩的期望損失小于300元是可接受的。在容許線和目標(biāo)線之間的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)是可容忍的。綜上所述,我國經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)見圖7。3.4 社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

圖7 我國經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)Fig.7 Economic risk criteria in China

社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)式(8)來確定。目前在我國選擇中立型風(fēng)險(xiǎn)比較合適,此時(shí)n=1,這時(shí)可按式(9)來確定社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn),問題轉(zhuǎn)化為如何確定C值。

社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)為:

式中:ISE為社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù);Ci為社會(huì)與環(huán)境影響因素,賦值在文獻(xiàn)[10]基礎(chǔ)上作了改進(jìn),可查表2。

表2 社會(huì)與環(huán)境影響因素賦值參考Tab.2 Assignment of social and environmental impact factors

可將社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)分為4級:(1)Ⅰ級,特別重大,社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)ISE∈[1 000,10 000]; (2)Ⅱ級,重大,社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)ISE∈[100,1 000);(3)Ⅲ級,較大,社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)ISE∈[10, 100);(4)Ⅳ級,一般,社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)ISE∈[1,10)。

根據(jù)《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50199-94),1級水工建筑物二類破壞目標(biāo)可靠指標(biāo)β為4.2,相應(yīng)失效概率為1.34×10-5。

當(dāng)社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)ISE屬于特別重大,潰壩概率大于1.34×10-5/a,社會(huì)與環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)是不可接受的,即社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)超過0.013 4/a是不可接受的。據(jù)此,C值可取0.01。

當(dāng)社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)ISE屬于一般,潰壩概率小于1.34×10-5/a,社會(huì)與環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)是可接受的,即社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小于0.000 134/a是可接受的。據(jù)此,C值可取0.000 1。

故在我國,社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大于0.01/a是不可接受的,大于0.1/a是極高的,小于0.000 1/a是可接受,在容許線和目標(biāo)線之間是可容忍的。由此得到社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)見圖8。

圖8 我國社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)Fig.8 Social and environmental risk criteria in China

4 結(jié) 語

(1)介紹了生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的建立方法及表達(dá)方式,提出在我國采取中立型風(fēng)險(xiǎn)比較合適。

(2)總結(jié)了英國HSE、澳大利亞ANCOLD和美國USBR的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn),分析了它們之間的異同點(diǎn)。

(3)提出了我國個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)潰壩概率小于1.0×10-5/a時(shí),無論水庫潰壩后果有多大,風(fēng)險(xiǎn)都是可接受的;否則,水庫大壩風(fēng)險(xiǎn)按表3確定。

表3 水庫大壩風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Dam risk zoning criteria

水庫大壩風(fēng)險(xiǎn)位于極高風(fēng)險(xiǎn)和不可接受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí),必須采取措施降低風(fēng)險(xiǎn);位于可容忍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域時(shí),需根據(jù)我國的ALARP原則[11]確定是否需要采取措施降低風(fēng)險(xiǎn);位于可接受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí),不必處理。

[1]汝乃華,姜忠勝.大壩事故與安全·拱壩[M].北京:中國水利水電出版社,1995.(RU Nai-hua,JIANG Zhong-sheng. Arch dams·Accident and safety of large dams[M].Beijing:China WaterPower Press,1995.(in Chinese))

[2]汝乃華,牛運(yùn)光.大壩事故與安全·土石壩[M].北京:中國水利水電出版社,2001.(RU Nai-hua,NIU Yun-guang. Embankment dam·Incidents and safety of large dams[M].Beijing:China WaterPower Press,2001.(in Chinese))

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Research on dam risk criteria of China

PENG Xue-hui1,SHENG Jin-bao1,LI Lei1,LIU Lai-hong2,ZHOU Ke-fa1,ZHENG Hao-yao1
(1.Nanjing Hydraulic Research Institute,Nanjing 210029,China;2.Nanjing Nari Group Corporation,Nanjing 210032,China)

This paper shows how to establish the life risk criteria,economic risk criteria,socio-environmental risk criteria and their detailed description.The main similarities and differences of the risk criteria of HSE(from UK), ANCOLD(from Australia)and USBR(from USA)have been analyzed.In China,the dam risks are classified into four regions:acceptable risk,tolerable risk,unacceptable risk and extremely high risk,which are respectively subdivided by the objective limit,tolerable limit and limit of the high risk.According to the data collected from 3 513 cases of reservoir dam-break in our country,the individual life risk criteria and the societal life risk criteria have been suggested by our researchers.On this basis,the economic risk criteria are put forward in accordance with the“Regulations on Production Safety Accident Reporting,Investigation and Handling”.And finally,a calculation method for the socio-environmental impact index and socio-environmental risk criteria is developed through detailed analysis and research,which can provide a sound basis for dam risk decision-making.

dam risk;life risk;economic risk;socio-environmental risk;risk criteria;probability of dam failure

TV697

A

1009-640X(2014)04-0007-07

2013-12-17

十一五國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAC14B07);水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201201051)

彭雪輝(1971-),男,湖南雙峰人,高級工程師,博士,主要從事大壩安全與風(fēng)險(xiǎn)評估研究。E-mail:xhpeng@nhri.cn