楊 靜

(平遠縣水利服務中心，廣東 梅州 514600)

0 引言

針對病險水庫除險加固工作的實施效果進行評價，是一項綜合性的工程，應該包括工程技術(shù)安全評價、工程經(jīng)濟評價、可持續(xù)性評價等多個方面的內(nèi)容。當前不管是國內(nèi)還是國外，對于病險水庫除險加固效果評價的研究都比較少，而且現(xiàn)有的研究多是集中在水庫除險加固方法和相關(guān)技術(shù)方面，并沒有能夠真正建立起具備良好可行性和可靠性的評價指標體系。在實踐中，想要切實做好病險水庫除險加固效果的分析和評價，必須確定好具體的評價指標，就水庫除險加固前后的效果進行對比，這樣才能得到最為真實的效果評價。

1 病險水庫除險加固效果影響因素

對于病險水庫而言，除險加固效果會受到很多因素的影響，包括除險加固方案、施工、效益等。因此，在對其進行分析的過程中，可以將水路除險加固效果的影響因素劃分為四個方面的內(nèi)容，構(gòu)建起相應的積木模型(見圖1)。

圖1 水庫除險加固效果影響因素積木模型

具體來講，一是加固方案。加固方案對于水庫除險加固效果的影響主要體現(xiàn)在投資、技術(shù)和施工三個因素，包括工程資金投入數(shù)量及合理性、工程技術(shù)適用性和經(jīng)濟性、安全性，以及工程施工過程中涉及的工藝、設(shè)備、工期等；二是康復程度[1]。水庫功能的康復程度是除險加固效果評價中較關(guān)鍵的，包含防洪安全、結(jié)構(gòu)安全、工程質(zhì)量等七個項目，每一個項目的內(nèi)容都需要考慮水庫的實際情況，依照水庫壩型明確重點；三是施工安全。可以從安全管理、施工環(huán)境、安全保障等多個方面進行分析和探討；四是加固效益。水庫除險加固效益體現(xiàn)在經(jīng)濟效益、社會效益和安全效益三個方面。

2 病險水庫除險加固效果量化評價模型

2.1 劃分評價指標等級

依照除險加固之后水庫的實際運行狀態(tài)，將評價指標的等級分為5級，判別標準見表1。

表1 五個評價等級的判別標準

2.2 指標量化

一是非時效指標。非時效定性指標需要由專家依照工程經(jīng)驗和定性指標評分表進行評分量化[2]，非時效性定量指標則應該計算加固前后的具體數(shù)值，將除險加固前的指標作為基準，結(jié)合數(shù)值提升的具備倍數(shù)，開展相應的量化評價；二是時效指標。時效指標的量化需要就水庫在除險加固前后各項功能指標的狀態(tài)實施分別評價，確定其評價值[3]。以指標時效安全度為例，效益型指標的計算公式為：

成本型指標的計算公式為：

式中：x表示指標安全度評分；t表示指標本身安全參數(shù)和對應規(guī)范中規(guī)定數(shù)值的比值；a和b表示雙曲線函數(shù)中的參數(shù)，取值為a=1/165，b=1/100，在實際操作中可以結(jié)合工程實際情況進行調(diào)整。在經(jīng)過相應的除險加固處理之后，如果水庫本身的成本和效益指標計算值都超過了2.54(含)，表示水庫除險加固工作取得了預期成效[4]。

2.3 確定專家權(quán)重

在對專家權(quán)重進行確定時，應該考慮專家本身在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的權(quán)威性，同時也必須關(guān)注在面對不同專業(yè)知識時的局限性?？梢岳媚：齼?yōu)選的方式來對專家主觀權(quán)重進行明確，利用因素集與層次分析法的相互配合，得到專家客觀權(quán)重，再運用最小信息熵原理，對主觀權(quán)重和客觀權(quán)重進行組合[5]。

2.4 確定指標權(quán)重

指標權(quán)重的確定本身包含了兩個方面的內(nèi)容，一方面是靜態(tài)權(quán)重，在對其進行確定時，可以運用和聲搜索層次分析的方法，對照相應的判斷矩陣來得到具體明確的靜態(tài)權(quán)重信息；二是動態(tài)權(quán)重，可以基于靜態(tài)權(quán)重，考慮指標評價值的影響，建立起相應的指標動態(tài)權(quán)重影響計算模型[6]。

3 案例分析

平遠縣川隆、鍋篤、刁坑水庫除險加固工程，位于平遠縣川隆、鍋篤、刁坑水庫內(nèi)。主要有擋水工程、土壩工程、泄水工程、土方開挖、輸水涵、交通橋、公路工程等工程組成。平遠縣屬亞熱帶海洋性季風氣候，降雨分布時空不均勻，夏季多雨，冬季少雨。多年平均經(jīng)流深h=800 mm。川隆水庫沿途為低山丘陵，山嶺地段多為中緩坡地形，坡度在3%～10%之間，而低洼地帶多為耕地和池塘分布，相對地形比較平坦，山體海拔高程230 m～380 m之間，高差不大，山勢較緩覆蓋層較厚，多覆蓋有0.5 m～4.0 m厚坡殘積層，由于河流向下侵蝕切割，河床兩岸分布有不對稱階地，溢洪道基礎(chǔ)持力層為強花崗巖。周圍出露地層為坡殘積土，工程所在地震烈度Ⅵ度區(qū)。平遠縣已達到村村通公路，本工程變通便利[7]。

在針對水庫大壩進行除險加固的過程中，運用指標量化的方法，邀請5名相關(guān)領(lǐng)域的權(quán)威專家，依照上文提到的方法，得到有效的專家權(quán)重信息，并計算對應層次的動態(tài)權(quán)重。結(jié)合評價值分析，水庫大壩除險加固效果的綜合評價值為66.20，對照上文提到的等級集進行分析，發(fā)現(xiàn)水庫除險加固的最終等級為“不成功”，即現(xiàn)有的水庫除險加固措施實際上并不能滿足水庫除險加固的現(xiàn)實需求[8]。對該問題出現(xiàn)的原因進行分析，主要是在二級指標中權(quán)重占比最大的功能康復性指標程度的評價值只有61.93，三級指標中權(quán)重占比較大的三個指標及其評價值依次為滲流安全康復程度(55.42)、結(jié)構(gòu)安全康復程度(39.92)以及工程質(zhì)量(49.61)，評價值都比較低。對進一步細化的第四層指標進行分析，指標群眾較大的出逸點高程(33.28)、最大滲透坡降(54.34)以及大壩穩(wěn)定(34.90)評價值都也不高。

綜合上述結(jié)果分析，之所以會出現(xiàn)水庫除險加固不成功的現(xiàn)象，主要原因，是在對水庫進行除險加固設(shè)計的過程中，參考的是舊規(guī)范，其內(nèi)容也沒有能夠得到有效的貫徹落實，在這種情況下，除險加固工程并沒有從根本上對水庫存在的安全問題進行改善。對照水庫運行情況以及除險加固工程驗收結(jié)論，認定該評價值合理[9]。

4 結(jié)語

在我國，很多中小水庫的建設(shè)時間都比較早，存在年久失修的問題，而因為理論及方法的缺失，無法對水庫除險加固的效果進行準確評價。提出一種針對病險水庫除險加固效果進行量化評價的模型，取得了如下成果：

(1)對影響水庫除險加固效果的因素進行分析，構(gòu)建了相應的水庫除險加固效果評價指標體系以及能夠?qū)⒏鱾€影響因素的直接關(guān)系進行反映的積木模型。

(2)針對病險水庫除險加固效果評價需求，提出了有效的指標量化方法，其中包含了對于評價指標等級的劃分、非時效性及時效性評價指標的量化方法等，并對專家主客觀權(quán)重和指標動靜態(tài)權(quán)重進行了確定，建立起了面向水庫大壩的除險加固效果量化評價模型。

(3)以平遠縣川隆、鍋篤、刁坑水庫除險加固工程為例，對模型應用的效果進行實例分析，得到的綜合評價值為66.20，對照評價指標等級可知，除險加固效果所處的等級為不成功，分析其主要原因，是因為在對病險水庫進行除險加固的過程中，加固方案的設(shè)計沒有參考最新規(guī)范，方案中的部分內(nèi)容也沒有能夠得到有效的貫徹落實。綜合水庫大壩運行情況和驗收結(jié)果，表明模型具備良好的合理性。