防洪工程项目的风险评估.pdfVIP

水 利 学 报 2003年 9月 SHUIU XUEBAO 第 9期’ 文章编号 ：0559．9350 (2003)09．0019．06 防洪工程项 目的风险评估 董胜，王腾 (中国海洋大学 工程学院 ，山东 青岛，266071) 摘要 ：本文应用蒙特卡洛法模拟产生洪水系列，以防洪工程使用期为一个时间单位 ，考虑资金 的时间价值，对 工程的减灾损失进行 了计算 ，得到了防洪效益的概率分布模式 。建立 了包括经济评价 、风险分析和防洪效益模 拟 的综合系统分析模式 ，提 出了采用重点抽样法进行风险率 的计算 ，同时考虑 了随机变量之 间相关性大小对风 险率的影响，并对有关参数作出灵敏度分析 ，使得决策指标更加切合实际。 关键词 ：风险评估 ；随机模拟技术 ；风险率 ；防洪效益 中圈分类号 ：TV87 文献标识码 ：A 在我 国，洪水灾害是众多 自然灾害 中造成损失最大 的一种 ，据统计 ，20世纪 90年代 自然灾害造 成 的直接经济损失平均每年达 800多亿元 ，其中洪涝损失约 占60％。特别是沿海地 区，各大城市多为 区域性经济 中心 ，由于地势较低 ，每年都要受到上游洪水和海上风暴潮 的威胁 ，建立防灾工程是减免 损失 的主要措施 。防洪工程 的经济评价结果是决定工程兴建与否 的重要依据之一 ，而经济评价是通过 一 系列经济指标 (如净效益 、效益费用 比等)来表示防洪方案的经济效果。在计算防洪效益时，一般 采用 的是多年平均洪灾损失法…，考虑每年 防洪工程的支出费用 ，建立效益 函数 ，这种方法不能求 出 防洪经济评价结果 的风 险大小 。由于防洪效益是防洪工程措施 (如防洪水库等)和非工程措施 (如预 报预警系统等)共 同作用下产生的，本文以防洪工程的经济使用期作为一个时间单位 ，求出在此计算 期 内防洪产生 的总效益 ，以蒙特卡洛法 随机产生洪峰系列 ，求 出效益 的概率分布 ，再求 出防洪工程 的 支 出性投资和预报系统费用 的分布模式 ，进而应用重点抽样法可 以求得 防洪工程经济决策指标 的风 险 率 。从工程应用 的角度 ，考虑经济评价指标极限状态方程 中变量 的相关性大小对风险率 的影 响，最后 对有关参数做 出敏感性分析 。 1 防洪效益的随机模拟 防洪效益是指修建工程及建立预报系统后所减少 的洪灾损失 ，只有 当工程遇到原来不能防御 的洪 水时，防洪效益才能体现出来 ，因而是一种被动效益 。 目前 ，在规划设计防洪工程时 ，防洪效益主要 用频率法和实际年系列法来计算…。由于这两种方法只是计算平均的洪灾损失，结果偏差大、不可 靠 。防洪工程不能直接创造财富 ，而是消除灾害。虽然遇上特大洪水效益很大 ，但这种洪水 出现 的机 会少，按多年平均值计算，防洪效益偏小；如果工程修建后，几十年 内遇不到稀遇洪水，那么就长期 得不到防洪效益 ，不但会造成投资积压 ，每年还得支付利息和运行管理费等。所 以说 ，防洪经济分析 是个 随机 问题 ，它具有不确定性 。本文用蒙特卡洛法模拟产生河流上游最大流量系列 ，对于致灾洪 水 ，则产生防洪效益 ，考虑资金的时间价值 ，将防洪工程在整个使用期 内的效益值总和统一换算到工 程 的使用初期，如此产生多组防洪效益值 ，可求出其分布 。本文 以某水库为例 ，进行了建模计算 。 收稿 日期 ：2003—05．29 作者简介 ：董胜 (1968一)，男 ，教授 ，博士 ，从事水利工程研究 。 一 19 — 1．1 一次洪水防洪效益 的计算 拟建某一 防洪 、供水 、发 电等综合功 能 的水 ，其设计 百年一遇 洪峰流量为 11800m3／s，洪 峰流量 的均值为 1530m3／s，离差系数 C ：1．55，c，C ：2．5，据 已有资料 喜 臼 D／ 推算得到无防洪情况下 、不同洪