第一篇:当前电力企业定量风险评估论述策略论述及运用分析毕业论文
当前电力企业定量风险评估论述策略论
述及运用分析
摘要:电力企业定量风险评估(QRA)是一项涵盖并以安全工程、可靠性工程、风险浅析等为基础的综合探讨。针对电力工业自身的特点及电力市场化革新的进程,阐述了电力企业QRA的基本思想、流程框架、主要工作内容及基本策略。通过实施QRA,可帮助电力企业全面识别风险,有利于电力企业将风险水平制约在规定水平之内,并针对风险作出正确、合理的决策。关键词:电力企业,风险管理,定量风险评估
0、引言
电力作为高风险产业,不仅源于其公用事业属性,以及技术资金密集、供求瞬时平衡、生产运行连续等特点,同时电力项目投资额巨大、建设周期长、沉没成本高,而且,随着电力体制革新和电力市场建设进程的深入,市场主体越来越多,电力交易联系复杂,不同主体之间协调困难,电力行业规划建设、生产经营的不确定性加大、电力市场风险增加。根据“十一五”期间电力体制革新的任务,面对我国电力市场化进展的近况,增强风险意识,树立风险观念,加强风险管理将是电力企业的重要任务。本文在阐述了企业风险管理基本框架流程及其主要内容的基础上,提出电力企业定量风险评估的主要内容及策略,以期推动电力系统风险管理工作的开展。
1、风险管理的主要内容
风险作为客观有着,要求人们考察探讨风险时,要以决策角度认识到风险与人们有目的活动、行动案例选择及事物的未来变化有关。风险的形成过程和风险的客观性、损失性、不确定性特点共同构成风险形成机制浅析和风险管理的基础。
人们一般对风险持厌恶态度,都想减小风险损失,追求风险与收益的均衡优化。风险管理的提出与进展与企业进展情况、社会背景密不可分。风险管理作为一门管理学科,首先在美国应运而生,之后传到西欧、亚洲、拉丁美洲。美国大多数企业都设置专职部门进行风险管理,许多大学的工商管理学院都开设风险管理课程。风险管理作为一门科学与艺术,既需要定性浅析,又需要定量估计;既要求理性,又要求人性;不但需要多学科论述指导,还需要多种策略支持。
源于风险意识的风险管理主要包括风险浅析、风险评价与风险制约三大部份。根据风险形成的过程,风险浅析需要进行风险辨识、风险估计。风险估计需要进行频率浅析与后果浅析,而后果浅析又包括情景浅析与损失浅析。通过风险浅析,可得到特定系统所有风险的风险估计,对此再参照相应的风险标准及可接受性,判断系统的风险是否可接受,是否采取安全措施,这就是风险评价。风险浅析与风险评价总称为风险评估。为进行风险定量化估算,要进行定量风险评估(Quantitative Risk Assessment—QRA)。在风险评估的基础上,针对风险情况采取相应的措施与对策案例,以制约、抑制、降低风险,即风险制约。风险管理不仅要定性浅析风险因素、风险事故及损失情况,而且要尽可能基于风险标准及可接受性对风险进行定量评价。对于以盈利为目的的工业企业也希望将风险损失价值化并给出货币衡量标准。风险管理就是风险浅析、风险
评价、风险制约三者密切相联的动态过程,见图1。
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2、风险管理的组织实施与基本流程
为有效实施风险管理,企业应由专门的组织及相关人员按一定程序组织实施风险管理工作。据《幸福》杂志对美国500多家大公司的调查知,84%的公司由中层以上的经理人员负责风险管理。风险管理的走势是董事会下属设立风险管理委员会全面负责公司风险管理,组织实施的流程是:①制定风险管理规划;②风险辩识;③风险评估;④风险管理对策案例选择;⑤风险管理对策实施;⑥风险管理对策实施评价。
3、电力企业定量风险评估(QRA)
电力企业QRA的建立与进展以内部来看,不仅已有可靠性浅析、安全浅析、质量管理、项目管理等各专业浅析作基础,以外部而言有电力用户、政府与社会公众、咨询机构等众多相关主体的关注。电力企业QRA对企业的作用主要体现在:通过QRA有利于企业将风险水平制约在规定标准的风险水平之内,并符合最低合理可行原则;通过开展QRA可帮助企业全面识别风险,并按轻重缓急排序,以有助于管理者将精力、财力、物力集中于风险制约的重要紧急领域,使风险管理决策更为合理、效果更好、成本最小;通过对各种风险制约案例或安全改善措施进行QRA,使决策者对案例措施进行优劣选择,为公司提出决策支持。电力企业的风险将对其它企业和主体带来连带影响,并产生放大效应,电力系统安全、可靠、高效、优质是各行各业和政府管理部门共同的愿望。电力企业实施QRA具有现实作用。
3.1 电力企业QHA的基本框架方式
电力企业QRA是指在工业系统QRA的基础上,考虑电力系统的技术经济特点及运行规律,结合电力体制革新及电力市场化进程而以概率模型表征的全面风险管理论述策略。为便于实施风险管理,保证风险评估质量,满足风险评估过程各阶段的不同要求,构建如图3所示的适用于电力企业QRA的基本框架方式。在具体实施时,允许依实际情况而有所转变。
3.2 电力企业QRA的主要工作内容
(1)确定目标及范围。包括风险管理的目的与作用,待浅析系统的设备配置、工作流程、资金、人员、管理、信息、地区、人文环境等,即确定QRA实现目标和实施条件等。
(2)风险辨识。即找出待评价系统中所有潜在的风险因素,并进行初步浅析,通过安全检查看系统是否达到规范要求。风险辩识的基本途径有历史事故统计浅析、安全检查表浅析、风险与可操作性探讨(HZOPS)、故障方式与影响浅析(FMEA)、故障方式影响及危急浅析(FMECA)、故障树浅析(ETA)、事故树浅析(ETA)、风险浅析调查表、保单检视表、资产风险暴露浅析表、财务报表、流程图、现场检查表、风险走势估计表等。为配合保险公司对出险事项的处理,可采用以下至上的归纳法、以上至下的演绎法及两者综合运用。针对特定风险,可选用基于系统平面布置的区域浅析、隐含事件浅析、德尔菲法及基于事故树浅析的风险事故网络法等。风险辩识不只局限于系统硬件,还应考虑人为因素、组织制度等系统软件。
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风险综合集成是指对所有风险按其特性类型分门别类加以汇总整理。因电力工业特点及电力市场化革新特点,把电力系统风险按厂网分开的行业结构进行分类。
对于发电企业而言,主要有电源规划风险、报价竞价上网风险、供求平衡风险、市场力抑制风险、备用容量风险、信用风险、法律风险、项目风险、中介机构风险等。对于电网企业而言,主要有电网规划风险、电网融资风险、购电电价风险、电力交易转移风险、辅助服务风险、成本分摊风险、输电阻塞风险、输电能力风险、备用率风险、电力监管风险等。另外,电力企业还将面对电力可靠性、安全性、稳定性风险及电能质量风险等。
风险综合集成后的初步风险浅析是对已辩识出的风险进行初步浅析评估,确定风险的等级或水平。风险水平低的可忽略不计或仅作定性评估,风险水平高的要在定性浅析基础上,进行定量评估。
(3)频率浅析。即确定风险可能发生的频率,其策略主要有历史数据统计浅析、故障树浅析与失效论述模型浅析。历史数据统计浅析是根据有关事故的历史数据预测今后可能发生的频率。因此要建立
风险数据库,既作为QRA的基础,又作为风险决策的依据。故障树浅析作为一种自上而下的逻辑浅析法,把可能发生的事故或系统失效(顶事件)与基本部件的失效联系起来,根据基本部件的失效概率计算出顶事件的发生概率。失效论述模型浅析是在历史数据与专家经验的基础上,采用某种失效论述模型来计算风险发生频率。
(4)风险测定估计。根据风险特性及类型,运用一定的数学工具测定或估计风险大小。常用策略主要有主观估计法、客观估计法、期望值法、数学模型法、随机模拟法和马尔可夫模型法等。
(5)后果浅析。即浅析特定风险在某种环境作用下可能导致的各种事故后果及损失。其策略主要有情景浅析与损失浅析。情景浅析通过事件树模型浅析特定风险在环境作用下可能导致的各种事故后果。损失浅析是浅析特定后果对其它事物的影响及利益损失并归结为某种风险指标。
(6)风险标准及可接受性。风险标准及可接受性应遵循最低合理可行(ALARP)原则。ALARP原则是指任何系统都有着风险,而且风险水平越低,即风险程度越小要进一步减少风险越困难,其成本会呈指数曲线上升。也就是说,风险改善措施投资的边际效益递减,最终趋于零,甚至为负值。因此,必须在风险水平与成本间折衷考虑。如果电力企业定量风险评估所得风险水平在不可接受线之上,则该风险被拒绝,如果风险水平在可接受线之下,则该风险可接受,无需采取风险改善措施;如风险水平在不可接受线与可接受线之间,即落人ALARP区(可容忍区),这时要进行风险改善措施投资成本风险浅析或风险成本收益浅析。转载于范文中国网 http://。
浅析结果如果证明进一步增加风险改善投资对电力企业的风险水平减小贡献不大,则该风险是可接受的,即允许该风险有着,以节省投资成本。ALARP原则的经济学解释类似投入要素的边际收益递减规律一样,风险与风险措施投入间的风险曲线也呈边际收益递减规律。
3.3 电力企业QRA常用策略
根据电力企业QRA的工作内容和实现要求,结合电力企业本身特点,电力
企业QRA常用的策略主要有:安全检查表即实施安全检查的项目明细表;故障方式与影响浅析技术和故障方式影响浅析与致命度浅析(FMEACA)技术;风险与可操作性探讨技术;事件树浅析技术;基于概率影响图技术、人工智能、专家系统、可靠性工程技术期望值法、风险主观、客观估计法、模糊评估法等。
4、结语
电力企业QRA是一项涵盖并以安全工程、可靠性工程、风险浅析等为基础的综合探讨,在不断总结过去的基础上,通过广泛而深入的调查、精湛而详细的浅析、论述联系实际的科学研究而逐渐形成,可以指导现在和预测未来。根据电力企业的行业特点,电力企业QRA不仅已有良好的技术物质基础,而且电力QRA进展必大有用武之地。
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第二篇:流域洪水风险分析与定量评估
流域洪水风险分析与定量评估 引言
我国的洪涝灾害从出现频率、影响范围到造成的损失都是世界最为严重的国家之一。据统计,在过去的2000多年中,中国发生的有史料可查的重大洪水灾害就达1600余次。新中国成立以来,经过40多年的治理,全国江河流域的防洪形势有了重大改观。但是,由于洪水的影响因素众多和人类对自然界认知的局限性,目前尚无法从确定性的角度预知未来相当长时期内洪水发生的确切时间和真实过程,加之经济条件的限制和出于环境方面的考虑,洪水灾害目前还难以彻底防范或根本消除。近年来,随着人口的持续增长和经济的迅猛发展,我国洪涝损失具有逐年增大的趋势。在新形势下,建立洪水风险的概念,使人们经常认识到洪水发生的可能性和洪灾的后果,将有助于机构和个人更好地防范洪水灾害。
洪水风险是指未来可能引起灾害性后果洪水发生的概率或频率,洪水风险图则是对洪水风险及后果定量化和图形化的体现。一般,洪水风险图应该是三位一体的组合:
(1)流域洪水发生的频率;
(2)流域类洪水的淹水区域分布及有关说明;
(3)洪水灾害可能造成的各类损失。
洪水风险图可以使人们更直观地了解和认识到灾难性洪水发生后可能的水文后果和灾害损失概况,及时做好防御洪水的准备,以防患于未然。防洪决策人员可以对于流域重大的洪涝灾害发生的原因和可能后果做到胸中有数,在灾情即将发生或已经发生时,能够做到临危不乱,迅速制定合理的调度方案和采取正确抢险救灾措施,将洪灾损失减少到最小程度。2 分析流域洪水淹没状况的方法
2.1 实际洪水法
实际洪水法的基本假定是流域自然地理特征保持基本不变条件下,洪水具有重现性。因此流域历史上已经发生过的大洪水实际淹没实况,可以作为现在和未来同类洪水重现时的淹没状态。分析历史洪水淹没实况主要有以下几种途径:
(1)对于近期发生的洪水,利用流域实测水文资料和灾情资料可以较为可靠地分析洪水特性及相应的淹没范围、淹没深度和淹没时间。
(2)对于缺乏资料或年代较为久远的洪水,可以通过调查考证的途径[1]分析洪水发生时的淹没情况。调查考证的内容包括对沿洪水路径洪痕调查,查阅有关洪涝灾情的历史文献记载,走访洪泛区居民等。
(3)洪水径流是塑造地貌的重要外力,洪流的侵蚀、搬运和堆积作用形成的洪水地貌包括废河道、天然冲积堤、冲积扇(洪积平原)、河漫滩(冲积平原)、沼泽地、三角洲等[2]。通过对洪水地貌分析,可以大致上分析出洪水径流的强度、范围和水深,作为分析淹没实况的依据。
(4)对于河流早已改道远古时代发生的大洪水,可以通过水文地质地貌分析并结合水力学方法估计古洪水的水位和流量,近似推算古洪水重现时的淹没情况。
实际洪水分析途径主要适合于天然流域,一般不能估计流域城市化、防洪工程和防洪措施的效应。
2.2 水文学和水力学方法
水文学和水力学方法是根据流域现状或规划条件下土地利用特征和工程条件,采用水文学和水力学方法分析推求流域洪水泛滥后的淹没状况。目前国内外流行的水文学和水力学方法和模型众多,采用何种方法和模型应该针对流域水文地理特征、工程调度方式、资料条件以及计算精度来选择应用。
(1)由设计暴雨推求设计洪峰或设计洪水过程线可以采用水文学方法,如推理方法、径流系数折算法、先损后损法、下渗曲线法、降雨径流相关图法、蓄满产流模型、超渗产流模型[5]等。
(2)由设计洪峰推求河道洪水位,可采用水面曲线法、回水曲线法、经验公式等。位于河道洪水位以下的区域可作为可能的洪水淹没区域作进一步分析。
(3)由设计洪水过程线推求水位过程线,常用的水文学方法包括单位线法、等流时线法、抵偿河长法、马斯京根法、调蓄演算法[3]等。
(4)对于河网汇流或坡面漫流计算采用水力学方法比较合适,如一维非恒定流和二维非恒定流方法[4],以及它们的简化形式等。采用水力学方法可以根据分析要求推求河道或流域水深、流量、蓄水量的时空分布。
水文学和水力学方法计算结果频率概念明确,可以分析和模拟土地利用、工程建设、调度方式、边界条件变化情况下的洪水状态,在洪水风险分析中应用较为广泛。3 洪灾损失统计评估
3.1流域社会和经济特征统计
对流域的社会和经济数据应分门别类进行统计或估算。各种资料来源应尽可能,可以采用当年或上本地区社会和经济统计年鉴。在有条件情况下,应该直接去当地收集最新和更详细的资料,以满足洪灾损失估算的要求。需统计的基本资料包括:
(1)城镇和村乡人口、土地利用情况、耕地面积;
(2)各工矿企业固定资产和工业产值;
(3)农、林、牧、副、渔业产值及固定资产;
(4)单位和居民固定资产;
(5)服务和社会性行业产值和固定资产;
(6)公路、铁路、通信、供水、供气等各类生命线的分布;
(7)参加洪水保险的企业、居民数和保险金额。
3.2洪灾损失评估
一般,洪灾损失评估内容包括这样几个方面:
(1)灾害影响的范围和强度。范围用面积或区域表示;灾害强度定性为若干级,如特大、重大、大、中、小等;
(2)造成的经济损失。按工业损失、农业损失、商业损失、居民损失、其它行业损失等分类统计,也可以分地区统计;
(3)生命线受害统计。所谓生命线系指交通系统、供电系统、供水系统、供气系统、邮电系统等,一般可按系统中断时间计;
(4)人员伤亡数目;
(5)环境污染及疾病传播情况;
(6)社会影响。
经济损失评估是灾情评估的主要内容,但人员伤亡、水源污染、疾病流行、社会不安定、生命线受损影响等是无法用货币表示的无形损失,在评估过程中须单列考虑。
洪水灾害所造成的经济损失包括直接损失和间接损失。直接损失主要是由于洪水直接淹没所造成的集体及个人财产损失;间接损失指由于洪水期交通、电力中断,厂房、设备受损等造成的产品成本增加及停产、误工损失,以及合同无法按期完成的违约损失等,还包括防洪抢险、灾民撤离、疾病防治、灾后恢复等费用。由于对间接损失的详细分析和精确估计是很困难的,一般是根据典型实例的调查结果或经验估计得出间接损失占直接损失的百分数来作为间接洪灾损失估算的依据。
对于不同灾区,由于地形地貌、经济状况、季节、淹没程度、抢救措施的差别,洪灾损失是不同的。但对于确定地区,洪灾损失的影响因素主要是淹没程度。如果资料充足,能够分区分类建立洪灾损失与淹没水深、淹没历时之间的相关系,则灾情损失评估结果更为方便和可靠。洪水风险图绘制
针对某一风险的洪水,根据分析和计算洪水淹没的范围、深度及相应的经济损失,按一定的规格描绘和标明在流域地形图上,便得出洪水风险图。
洪水风险图采用大比例尺地形素图勾绘而成,比例尺大小可根据流域面积、洪水频率、淹没范围、资料条件以及精度要求而定。在勾绘洪水淹没范围的边界时,要考虑洪水的可能路径,结合地形情况,由比较熟悉当地地形且有经验的技术人员绘制,最好在实地查勘后进行。对可能淹没区域,应设置彩色编码区,其颜色及深浅可以表示淹没深度的变化。风险图上应标注重要部门和单位,如政府机关、大型厂矿企业、学校、医院、金融机构、居民区、村镇,以及重要设施,水利工程,交通枢纽,通讯线路等。另外,图上应明确标明紧急情况下人员转移、疏散的路线及地点。图的下方有专门说明框,简要说明洪水风险图的基本特性,包括暴雨洪水频率、淹没区域、淹没水深、淹没历时、流域社会经济主要特征值、淹没区经济损失评估结果等。另外还需说明风险图上各种标记、代号的含义。
洪水风险图绘制完成后,应出具一份编制说明,内容主要包括:
(1)流域水文、气象和地理特征,排水系统和水利工程概况,历史上典型洪涝灾害特点及后果;
(2)流域社会经济特征统计;
(3)分区域阐述风险图上洪水灾害的特点和性质,灾害后果和经济损失;
(4)洪水风险图的制作依据、方法和存在问题;
(5)洪水风险发生时的应急措施;
(6)洪水风险图的应用范畴;
(7)其它说明事项。
结语
流域洪水风险图可以定量和直观地描绘遭受洪水淹没风险的区域和洪灾造成的损失,属流域非工程防洪措施之一。通过洪水风险图提高了全民防洪意识,为各级政府指挥抗洪提供了决策依据,具有现实的社会效益和经济效益。
本文简要论述和分析了适合于流域洪水风险图编制的一些方法,侧重讨论了推求洪水淹没状态的若干途径以及洪灾损失统计评估的内容。虽然其中的一些理论和方法还不够成熟和完善,但出发点是希望有助于流域洪水风险图编制工作的深入开展。今后将在洪水风险分析领域作进一步的研究工作。水库防洪调度风险分析研究进展与发展趋势
简介:水库防洪调度风险分析是极其复杂的多目标风险评价问题。在前人研究工作的基础上,阐述了水库防洪调度风险分析的含义,从水库调度风险分析的特点、范围、对象和规模上对其在国内研究进展进行分析,进而对水库防洪调度风险分析发展趋势进行展望。
关键字:水库,调度,防洪,风险分析
由于洪水设计计算、洪水预报、水库调度等诸方面存在众多不确定性因素,在汛限水位抬高后,有可能导致水库防洪运用过程中出现风险。为了实现兴利效益与防洪目标的最佳结合,需对不同汛限水位相应的防洪风险进行分析,为防汛限制水位的正确选择提供科学依据。
一、水库防洪调度风险分析的含义
1.风险的含义
风险包括两方面的含义:一是指风险意味着出现了损失,或者是未实现预期的目标值。二是指这种损失出现与否是一种不确定性现象,它可用概率表示出现的可能程度,而不能对出现与否做出确定性判断。
2.水库防洪调度风险的含义
有关水库防洪调度风险的定义较多,概括起来,泛指在特定时空环境条件下,水库防洪调度运用过程中所发生的非期望事件。
3.水库防洪调度风险分析的含义
水库防洪调度风险分析是指对水库防洪调度中存在的各种风险进行识别、估计、评价,并在此基础上优化组合各种风险管理技术,作出风险决策。
二、水库调度风险分析在国内的研究现状
20世纪80年代初,水库运用风险问题在我国已经引起重视,经过20多年的研究,取得了一些成果。根据水库防洪调度风险分析的特点、范围、对象和规模的不同,可分以下几个类型。
1.水库来水预报风险分析
宋榜科等以柴河水库为例,详细地介绍了水库雨情自动测报系统的风险分析方法,首次将“重现期法”“安全系数法”引进到水库雨情自动测报系统的风险分析中。徐玉英等将改进的一次二阶矩法应用于水库洪水预报子系统的风险分析中,对水库洪水预报子系统的风险做了定义和描述,并对风险率进行了定量计算。王本德等将标准风险评估方法应用到水库洪水标准的风险分析中,并以柴河水库为例说明水库洪水标准的风险分析方法是可行的。
2.水库调度风险分析
田峰巍等结合黄河干流水库调度,对实施运用中的径流用水预报值、误差修正、风险决策等几个关键问题进行了研究。冯平等根据风险决策理论,通过概率组合方法估算了水库的实际防洪能力,然后与水库的设计防洪标准进行比较,判断水库提高汛限水位的可能性,并通过风险效益的分析定量给出合理的汛限水位。黄强等针对水库调度风险问题,着重探讨了定量风险分析方法中的概率与数理统计分析法、模拟分析法、马尔柯夫过程分析法和模糊数学分析法,引入了不同的风险决策方法。傅湘等以三峡水库为研究对象,采用系统分析方法建立了水库汛期限制水位的风险分析模型,帮助决策者作出符合科学原则的风险决策。
3.水库防洪泄洪能力风险分析
徐祖信等提出了开敞式溢洪道水力设计中风险的计算模式,将JC法用于泄洪风险。郑管平等综合考虑了水文和水工方面的不确定因素对溢流坝泄洪能力的影响。姜树海用JC方法进行了泄水构件免空化概率极限设计的计算和分析。金明系统研究了水力不确定性在防洪泄洪系统风险分析中的作用。储祥元以FOSM法进行参数估计,以MC法结合拟优选择的办法求得泄流能力的最佳概率模型。姜树海推导了调洪演算Ito方程,求解了与泄洪风险率紧密相关的库水位过程的概率密度分布。朱元牲等就水库安全设计与垮坝风险问题进行了研究,认为设计标准应因地而异和因时而异。杨白银等研究了单一和梯级水库两种泄洪风险分析模式,将JC法引入水库泄洪风险分析计算中。王长新等对泄洪消能风险计算的JC法和MC法进行了对比。姜树海建立了漫坝失事的随机模糊风险分析模型。熊明提出了大坝防洪安全风险计算的原则、方法及适用条件等。
4.水库多目标风险分析
王本德等建立了水库防洪实时风险调度模型,该模型考虑了水库下游防洪效益与水库风险两个目标。1991年,国内专家选用某水利工程防洪、发电、航运、建设投资和移民费用等作为该水利枢纽经济风险分析的基本风险变量,采用三角形分布求得基本风险变量的概率分布,然后用蒙特卡洛法推求该工程总体经济效益的概率分布。1995年,针对期望值方法的不足,将分区多目标风险分析方法应用到防洪系统的最优规模决策之中,充分考虑了防洪安全、经济发展和洪灾风险之间的关系,以利于正确优选防洪体系和相应的规模。1998年结合水电工程的实际,建立了经济评价多目标风险分析模型,提出利用风险概念,结合改进后的ELECTRE-2方法,同时利用随机优选法结合线性分配法来求解上述模型,然后再用集结技术进行方案的最后排序,以利于好中取优。
三、存在的不足及发展趋势 经过20多年的努力,水库防洪调度风险分析研究取得了许多可喜的成果,但由于水库调度系统结构复杂,涉及面广,影响因素众多,无论在理论、方法上,还是在应用上都尚未达到完善的地步。
1.对多目标、多因素重视和研究不够
目前水库防洪调度风险分析只考虑单目标或单因素,造成水库防洪调度风险分析的结果缺少客观实用性。因此,今后在水库防洪调度风险分析中,应综合考虑多目标、多风险因素下对水库防洪调度的影响,使风险分析的结果更好的指导水库的实际运用。
2.未充分考虑主观人为因素
在水库防洪调度风险分析主要风险因素的识别中,只重视客观因素,未充分考虑主观的人为因素,造成分析结果不合理,不能合理有效地利用水资源。在众多风险因素中,主观人为因素是不可忽视的。因此,今后应充分研究主观人为因素在风险分析中的概率分布,使主观估计的量化更贴近实际,从而使风险分析更加全面、合理。
3.新的风险分析理论和方法应用不多
水库防洪调度的风险分析方法一般分为定性分析法和定量分析法。定性分析法主要用于风险可测度很小的风险主体,常用的方法有调查法、矩阵分析法和德尔菲法。这类方法主要是借助于有关专家的知识、经验和判断来对风险加以估计和分析。但在水库调度中有些不确定性因素难以分析、计算,如调度决策和实施的不确定性等。定量风险分析方法是借助数学工具研究风险主体中的数量特征关系和变化,确定其风险率(或风险度)的方法。定量风险分析方法有许多,但归纳起来可分为概率论与数理统计方法、随机模拟方法、马尔柯夫过程方法、模糊数学方法等。这些方法应用于水库调度系统时受到一定的限制。随着科学技术的进步,各学科相互渗透,应把别的学科的科学成果引用过来,如人工神经网络——蒙特卡罗法、结构分析法、耦合理论等,这些方法对于随机现象、互相关联、非线性等风险分析问题充分显示了优越性。在水库防洪调度风险分析中应用这些新的理论和方法,不仅能促进这些方法本身的实际应用,同时也是对风险分析理论和实践的有益探索。
第三篇:流域洪水风险分析与定量评估(本站推荐)
摘要:流域洪水风险图可以定量和直观地描绘遭受洪水淹没风险的区域和洪灾造成的损失,为各级政府指挥抗洪提供决策依据。本文简要论述和 分析 了适合于流域洪水风险图编制的一些 方法,侧重讨论了推求洪水淹没状态的若干途径以及洪灾损失统计评估的 内容。关键词:流域;洪水风险图 关键词:流域洪水风险图
1引言
我国的洪涝灾害从出现频率、影响 范围到造成的损失都是世界最为严重的国家之一。据统计,在过去的2000多年中,中国 发生的有史料可查的重大洪水灾害就达1600余次。新中国成立以来,经过40多年的治理,全国江河流域的防洪形势有了重大改观。但是,由于洪水的影响因素众多和人类对 自然 界认知的局限性,目前 尚无法从确定性的角度预知未来相当长时期内洪水发生的确切时间和真实过程,加之 经济 条件的限制和出于环境方面的考虑,洪水灾害目前还难以彻底防范或根本消除。近年来,随着人口的持续增长和经济的迅猛 发展,我国洪涝损失具有逐年增大的趋势。在新形势下,建立洪水风险的概念,使人们经常认识到洪水发生的可能性和洪灾的后果,将有助于机构和个人更好地防范洪水灾害。
洪水风险是指未来可能引起灾害性后果洪水发生的概率或频率,洪水风险图则是对洪水风险及后果定量化和图形化的体现。一般,洪水风险图应该是三位一体的组合:
(1)流域洪水发生的频率;(2)流域类洪水的淹水区域分布及有关说明;
(3)洪水灾害可能造成的各类损失。
洪水风险图可以使人们更直观地了解和认识到灾难性洪水发生后可能的水文后果和灾害损失概况,及时做好防御洪水的准备,以防患于未然。防洪决策人员可以对于流域重大的洪涝灾害发生的原因和可能后果做到胸中有数,在灾情即将发生或已经发生时,能够做到临危不乱,迅速制定合理的调度方案和采取正确抢险救灾措施,将洪灾损失减少到最小程度。
2分析流域洪水淹没状况的方法
2.1实际洪水法
实际洪水法的基本假定是流域自然地理特征保持基本不变条件下,洪水具有重现性。因此流域 历史 上已经发生过的大洪水实际淹没实况,可以作为现在和未来同类洪水重现时的淹没状态。分析历史洪水淹没实况主要有以下几种途径:
(1)对于近期发生的洪水,利用流域实测水文资料和灾情资料可以较为可靠地分析洪水特性及相应的淹没范围、淹没深度和淹没时间。
(2)对于缺乏资料或年代较为久远的洪水,可以通过调查考证的途径[1]分析洪水发生时的淹没情况。调查考证的内容包括对沿洪水路径洪痕调查,查阅有关洪涝灾情的历史 文献 记载,走访洪泛区居民等。
(3)洪水径流是塑造地貌的重要外力,洪流的侵蚀、搬运和堆积作用形成的洪水地貌包括废河道、天然冲积堤、冲积扇(洪积平原)、河漫滩(冲积平原)、沼泽地、三角洲等[2]。通过对洪水地貌分析,可以大致上分析出洪水径流的强度、范围和水深,作为分析淹没实况的依据。
(4)对于河流早已改道远古 时代 发生的大洪水,可以通过水文地质地貌分析并结合水力学方法估计古洪水的水位和流量,近似推算古洪水重现时的淹没情况。
实际洪水分析途径主要适合于天然流域,一般不能估计流域城市化、防洪工程和防洪措施的效应。
2.2水文学和水力学方法
水文学和水力学方法是根据流域现状或规划条件下土地利用特征和工程条件,采用水文学和水力学方法分析推求流域洪水泛滥后的淹没状况。目前国内外流行的水文学和水力学方法和模型众多,采用何种方法和模型应该针对流域水文地理特征、工程调度方式、资料条件以及 计算 精度来选择 应用。
(1)由设计暴雨推求设计洪峰或设计洪水过程线可以采用水文学方法,如推理方法、径流系数折算法、先损后损法、下渗曲线法、降雨径流相关图法、蓄满产流模型、超渗产流模型[5]等。
(2)由设计洪峰推求河道洪水位,可采用水面曲线法、回水曲线法、经验公式等。位于河道洪水位以下的区域可作为可能的洪水淹没区域作进一步分析。
(3)由设计洪水过程线推求水位过程线,常用的水文学方法包括单位线法、等流时线法、抵偿河长法、马斯京根法、调蓄演算法[3]等。
(4)对于河网汇流或坡面漫流计算采用水力学方法比较合适,如一维非恒定流和二维非恒定流方法[4],以及它们的简化形式等。采用水力学方法可以根据分析要求推求河道或流域水深、流量、蓄水量的时空分布。
水文学和水力学方法计算结果频率概念明确,可以分析和模拟土地利用、工程建设、调度方式、边界条件变化情况下的洪水状态,在洪水风险分析中应用较为广泛。