水库大坝风险评估范文

《水利水运工程学报》2014年第三期

1水库大坝风险分区

1．1国外风险分区分析根据英国健康和安全委员会HSE2001年提出的风险的可容忍性框架［5］(见图1)，HSE将风险分为不可接受风险、可容忍风险和广泛可接受风险。不可接受风险位于三角形顶部，这个区域的风险是无论如何都不能接受的，必须采取强制性的措施把风险降低到不可接受风险区域以下。广泛可接受风险位于三角形的底部，这个区域的风险是完全可以控制的，一般情况下不需要采取任何措施来降低风险。可容忍风险位于不可接受风险区和广泛可接受风险区之间，这个区域的风险是人们为了取得某种效益和利润而准备容忍的。当然，这种容忍是有条件的，即需要满足以下4个条件:①取得某种净收益;②风险可控;③定期复核，采用传统的大坝安全鉴定办法复核大坝是否安全，包括大坝安全监测，定期巡视检查，定期大坝安全鉴定;④降低风险直到满足ALARP原则，通过工程和非工程措施，包括提高大坝安全管理水平，把大坝风险降低到满足ALARP原则为止。美国Utah州立大学D.S.Bowles教授认为在不可接受风险区之下的风险不一定是可容忍风险，如果这一风险不满足可容忍风险的所有4个条件，那么这一风险是不可容忍风险。也就是说，不可接受风险的对立面包括3种可能性:不可容忍风险，可容忍风险和广泛可接受风险。因此Bowles建议将图1中的可容忍风险区分为不可容忍风险和可容忍风险2个区［6］。可见，风险有4种，分别为可接受风险、可容忍风险、不可容忍风险和不可接受风险。采用“目标线”区分可接受风险和可容忍风险，“容许线”区分可容忍风险和不可容忍风险，“不可接受线”区分不可容忍风险和不可接受风险。但是，这4种风险在各国应用中有点混乱。如同是不成文法国家的澳大利亚和英国，并没有采纳“不可接受线”这一概念，而是采纳“容许线”这一概念，但是澳大利亚大坝委员会ANCOLD在容许线之上应用的是“不可容忍风险”这一概念［3］，而英国健康和安全委员会HSE在容许线之上应用的是“不可接受风险”这一概念［5］。

1．2两类不同法律体系国家中风险标准的差异目前，世界各国沿用的法律体系基本上可分为两类:大陆法系和英美法系［7］。大陆法系为成文法，欧洲大陆上的法、德、意、荷兰、西班牙、葡萄牙等国和拉丁美洲、亚洲的许多国家(包括中国内地)的法律都属于大陆法系。英美法系为不成文法，英、美、澳大利亚、新西兰、中国香港等国家和地区的法律制度均属于英美法系。B.J.M.Ale［8］对英国和荷兰的风险法规进行了比较:“英国和荷兰采用的风险标准看起来非常相似。两国的个人容许风险都取上限，生命风险都采用F－N曲线。甚至两国的风险值差别也不大。但是，两国风险的含意差别很大。在荷兰，风险标准是讨论的终点;而在英国，风险标准是讨论的起点”。也就是说，在荷兰等成文法国家中，大坝业主减少大坝风险的目的仅仅是为了满足风险目标线，并使上级主管部门相信他确实这样做了，即大坝业主确保在他的法律责任范围内降低风险就可以了。相比之下，在英国等不成文法国家中，容许线是大坝业主必须满足的一个必要但非充分条件，即大坝业主必须满足容许线，但仅仅满足容许线是不够的，还必须满足ALARP原则。因此，大坝业主必须使风险水平低于容许线，并继续降低风险直至满足ALARP。可见，在不成文法体系中，不存在管理部门提供对未来绝对保护的法规，而在成文法体系中这样的保护原则上是存在的。

1．3我国风险区域的划分在欧美不成文法国家，风险区域的划分仅仅是将风险以不可接受线(或容许线)划分为不可接受风险区(或不可容忍风险区)和依据ALARP原则需要不断降低风险的区域。根据这一原则，在成文法国家规定的目标线以下的风险，依然需要降低风险，这需要有强大的经济能力作为支撑。我国是发展中国家，经济实力有限，如果按不成文法国家的风险区域划分，经济实力难以支撑。作为成文法国家，构建风险区域，一方面需要满足成文法法律体系的要求，另一方面也要和世界接轨，并考虑自身的实际情况。在我国，风险区域的划分可以兼顾这两种法律体系。从大坝风险决策的角度考虑，大坝风险处于可接受风险区域时，是不需要降低大坝风险的，即大坝是不需要加固的;大坝风险处于不可容忍风险区域和不可接受风险区域时，必须降低大坝风险，可以采取加固大坝或转移下游风险人口等方式来降低大坝风险;大坝风险处于可容忍风险区域时，需根据我国的ALARP评价标准来决策是否需要降低大坝风险。因此，从大坝风险决策的角度考虑，区分不可容忍风险和不可接受风险是没有实际意义的。故可将这两种风险归为一类，统称为不可接受风险。这样，我国大坝风险和HSE划分是一样的，分为可接受风险、可容忍风险和不可接受风险，但和HSE的内涵是不一样的，我国的不可接受风险包含了不可容忍风险。仍用“容许线”区分我国大坝不可接受风险和可容忍风险，“目标线”区分可容忍风险和可接受风险。在我国，《国家突发公共事件总体应急预案》将预警级别分为四级，为与该预警级别相衔接，将高于容许线一个数量级以上的风险定义为极高风险，容许线以上、极高风险以下的风险仍定义为不可接受风险，并用一条虚线来区分极高风险和不可接受风险，这条虚线命名为高风险线。

2风险评价原则

2．1一般原则制订风险标准需要考虑公平原则和效率原则［4］。M.G.Morgan和M.Henrion把风险标准分为3类［9］:基于权利的标准、基于效用的标准和基于技术的标准。英国健康和安全委员会HSE(2001)把它们作为纯理论标准，并把基于权利的标准重新命名为基于公平的标准。国际大坝委员会ICOLD(2005)采纳了这一分类方法［4］。(1)基于公平标准。基于公平标准的前提是所有个体无条件拥有受到某种程度保护的权利。实际上，这种被保护权利可以通过设定一个最高风险值来确定，所有个体都不会暴露于比这设定风险值更高的风险区。如果通过风险评估计算得到的风险超过设定最高风险值，而不采取措施降低这一风险的话，这一风险是无论如何都不可接受的。(2)基于效用标准。基于效用标准包含成本效益的比较，成本是指采取工程和非工程措施的费用，效益是指采取降低风险措施后的增量效益。成本和效益都采用货币来表示，当投入(即成本)和产出(即效益)之间失衡到一定程度时，可不采取降低风险的措施。(3)基于技术标准。任何情况下都应使用最先进的管理措施控制风险，使风险控制在一个令人满意的水平，包括使用新技术和先进管理方法等。实用风险标准一般都是以上几种纯理论标准的组合。在我国，大坝风险分为可接受风险、可容忍风险、不可接受风险和极高风险4个区域，分别用目标线、容许线和高风险线来区分。极高风险区是相对固定的，根据不可接受风险区来确定。在不可接受风险区可采用基于公平标准，通过设定一个最高风险值，超过这一风险值的风险是不可接受的。在可容忍风险区，采用基于效用标准，根据我国的ALARP评价标准来决策是否需要降低大坝风险。在可接受风险区，采用基于公平标准设定一个风险值，低于这一风险值的风险是可接受的。不可接受风险区和可接受风险区即容许线和目标线可通过我国已溃坝资料统计分析确定，详见作者另一篇论文“我国水库大坝风险标准制定研究”。

2．2ALARP原则及评价方法ALARP原则即在合理、可行前提下使风险尽可能降低原则，有两层含义［5］，一是当无法降低风险，或降低风险的费用与取得的效益严重失衡时，无需降低风险;二是当无法进一步降低风险，或需采取的措施与风险的降低在时间、难度和付出的努力上严重失衡时，剩余风险无需降低。ALARP原则适用范围在不成文法国家中为容许线以下的风险，在我国则为位于可容忍风险区域的风险。ALARP评价方法有成本效益法或失衡法［10］。

2．2．1成本效益法成本效益法是通过计算成本效益比来确定可容忍风险等级，从而决定是否需要采取措施降低风险。成本效益比RL可按式(1)和(2)计算。

2．2．2失衡法失衡法是通过计算失衡系数来确定降低风险措施的失衡程度，从而决定是否需要采取该项措施来降低风险。失衡系数R可采用式(3)～(5)计算。根据《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》［12］，从2011年1月1日起，对因生产安全事故造成的职工死亡，一次性工亡补助金标准调整为按全国上一年度城镇居民人均可支配收入的20倍。按2009年度全国平均城镇居民人均可支配收入17175元的水平，全国平均一次性工亡补助金为34．35万元。加上同时实行的丧葬补助金和供养亲属抚恤金(按供养2位亲属测算)，三项合计约为61．8万元。因此在新的标准实施后，生命价值VL可按60万元/人计算。则失衡系数R的评价标准和相应决策可用表2表示。

3水库大坝风险决策

将大坝风险计算结果与大坝风险标准进行比较，评估风险是否极高、不可接受、可容忍或可接受，并作为大坝风险决策的依据。大坝风险决策原则如下:①当大坝风险位于极高风险区域时，应立即采取强制措施降低风险;②当大坝风险位于不可接受风险区域时，应尽快采取措施降低风险;③当大坝风险位于可容忍风险区域时，应根据ALARP原则确定是否需要对风险作进一步处理。ALARP评价方法有成本效益法或失衡法，我国ALARP评价标准见表1或表2。④当大坝风险位于可接受风险区域时，可不对风险进行处理。若需对大坝风险进行处理，应综合工程措施和非工程措施对大坝风险进行处理，包括降低风险、转移风险、规避风险和保留风险。采取工程措施与非工程措施对大坝风险进行处理后，尚应对风险处理效果进行后评估:①若剩余风险已经降至可接受风险区域，不应再对大坝风险进行处理;②若剩余风险位于可容忍风险区域，应按ALARP原则处理;③若剩余风险仍位于极高风险或不可接受风险区域，应继续采取措施降低大坝风险。

4结语

(1)根据溃坝后果将大坝风险分为生命风险、经济风险、社会与环境风险，其中生命风险又分为个体生命风险和群体生命风险。(2)分析了成文法和不成文法两类不同法律体系下的风险标准特点，为我国风险标准的制定奠定了法律依据。(3)提出将我国大坝风险分为可接受风险、可容忍风险、不可接受风险和极高风险4个区域，用目标线、容许线和高风险线区分。(4)分析了进行风险决策的风险标准制定依据，提出在不同风险区采用不同的理论标准，在不可接受风险区采用基于公平标准，通过设定一个最高风险值，超过这一风险值的风险是不可接受的;在可容忍风险区，采用基于效用标准，根据我国的ALARP评价标准来决策是否需要降低大坝风险;在可接受风险区，采用基于公平标准设定一个风险值，低于这一风险值的风险是可接受的。(5)分析了ALARP原则在不成文法国家及我国的内涵，阐述了成本效益法和失衡法在ALARP原则中的作用及使用方法。在不成文法国家，大坝业主必须使风险水平低于容许线，并继续降低风险直至满足ALARP;在我国，对可容忍风险区域的风险应用ALARP，决定是否需要对可容忍风险采取工程和非工程措施。(6)提出了水库大坝风险决策原则。当大坝风险位于极高风险区域时，应立即采取强制措施降低风险;当大坝风险位于不可接受风险区域时，应尽快采取措施降低风险;当大坝风险位于可容忍风险区域时，应根据我国ALARP评价标准确定是否需要对风险作进一步处理;当大坝风险位于可接受风险区域时，可不对风险进行处理。

作者：彭雪辉盛金保李雷张士辰刘来红单位：南京水利科学研究院南京南瑞集团公司