水利工程调度运用过程风险分析及对策.doc

水利工程调度运用过程风险分析及对策宋 玉（江苏省防汛防旱指挥部办公室）摘要：本文简要介绍了风险管理的内涵；结合工作实践对水利工程调度运用过程进行了阶段划分，并基于风险管理的概念，详细分析了水利工程调度运用过程存在的几类主要风险，有针对性地提出了控制风险的对策；最后，概要介绍了江苏省防汛指挥部门的一些具体做法。关键词：水利工程 调度 风险 对策1. 风险管理的内涵1.1 基本概念风险的概念于19世纪末最早出现在西方经济领域中，目前已广泛应用于经济学、社会学、工程科学、环境科学和灾害学领域中。目前在水利界关于风险比较一致的看法是：“风险是指发生不利事件发生的概率和不利事件所导致的损失之乘积”。洪水是一种自然现象，而洪水灾害则是指洪水对人类活动环境所带来的危害。由此，洪水风险通常包含了两个方面的内容，一是洪水灾害危险性（Flood Hazard），它反映洪水作为一种自然现象的量级大小；另一方面是洪水灾害易损性（Flood Disaster Vulnerability），它反映了承灾体对洪水灾害的承受能力。影响洪水灾害危险性的因素有气候因子、自然地理因子和水系因子等。影响洪水灾害易损性的因素有洪水强度指标、承灾体（如建筑物特征）属性指标和地区承灾能力指标（包括防洪标准、洪水预报水平和调度抢险水平等）。1.2 风险管理的基本内容风险管理（Risk Management）是对风险进行识别、估计、评价和决策的过程。风险识别是指对尚未发生的、潜在的以及客观存在的、影响风险的各种因素进行系统地、连续地辨别、归纳、推断和预测、并分析产生不利事件原因的过程，其目的主要是鉴别风险的来源、范围、特性及与其行为或现象相关的不确定性。风险估计是指在对不利事件所导致损失的历史资料分析的基础上，运用概率统计等方法对特定不利事件发生的概率的以及风险事件发生所造成的损失作出定量估计的过程。风险评价就是在研究地区风险分析的基础上，把各种风险因素发生的概率、损失幅度及其他因素的风险指标值，综合成单指标值，并与根据该地区经济的发展水平确定的、可接受的风险标准进行比较。风险处理（决策）就是根据风险管理的目标和宗旨，在科学的风险分析和风险评价的基础上，当面临风险时从可以采取的监测、接受、回避、转移、抵抗、减轻和控制风险等各种行动方案中选择最优方案的过程，它是整个风险管理的核心。风险决策的主要任务就是以最低的代价获得最大的安全保障。2、水利工程调度运用风险分析2.1 水利工程调度流程分析一般而言，水利工程的调度流程，可分解为几个阶段：1.防汛抗旱形势分析阶段；2.方案拟定及分析比选阶段；3.方案决策阶段；4方案实施阶段；5.方案实施监督、反馈调整阶段。其流程图见图1。形势分析方案拟订及比选方案决策方案执行方案监督与反馈图1 水利工程调度运用流程示意图防汛抗旱形势分析-这一阶段的主要任务是分析水利工程所在流域或区域的雨情、水情、天气趋势、洪水预报结果、水利工程调度方案等，明确当前流域或区域面临的主要任务和目标。方案拟定及分析比选-根据水利工程的设计、实际工况，考虑各种边界条件和约束条件，拟订多个（组）可行的调度方案。在具备条件时，可借助仿真技术、灾情评估模型，对每一个（组）调度方案进行仿真，并模拟给出各个（组）方案实施可能造成的灾害损失。在资料条件具备时，可以建立调度要素与实施投入、灾害损失等之间的定量关系，提供决策支持。方案决策-由防汛指挥人员对拟订的多个方案进行综合分析、决策。决策结果主要取决于方案比较的量化程度、决策人员的经验、技术、经济、行政（政治）等多因素的权衡。方案实施-根据决策结果，按照一定的组织体系及程序，以多种方式下达水利工程调度指令；工程管理单位依照工程运行规范或管理办法，执行调度指令，对水利工程的运行状态做出调整或变动。方案实施监督、反馈调整-调度指令执行后，为了确保调度效果的实现，工程管理机构必须将工程运行的最新状况反馈给下达指令机构；原指令下达机构则必须对指令执行的情况进行监督，发现问题及时纠正，或根据情况及时调整决策，发出新的调度指令。2.2 水利工程调度阶段风险识别 对照以上5个阶段，逐一分析、识别各个阶段涉及到的影响因素、工作过程的每个环节存在的风险，并对这些风险对水利工程调度运用可能造成的影响进行估计和评价（评级）。 对以上各阶段存在的各种风险进行分析、对比，大致可以归纳为四个方面的内容： 1、自然灾害本身的随机风险（即前述的洪水灾害危险性）和人类对自然规律认识不足的风险。前者为纯客观存在，后者则体现为主观对客观的认识，比如对大气变化规律认识不足导致天气预报存在误差，对降雨径流规律认识不足导致洪水预报存在误差，等等。 2、工程体系防洪标准不足的风险（即前述的洪水灾害易损性）。由于认识、经济、技术、社会等多方面的原因，任何一个国家或地区的任何一类（一座）防洪工程，都只能抗御一定量级的洪水（洪峰水位、洪峰流量、洪水总量、持续时间等）。而洪水作为一种自然现象，其发生的时间、空间、量级具有随机性，超标准洪水发生时，水利工程体系必然面临着超标准洪水考验、甚至失事的风险。 3、管理制度的科学性、规范化方面的风险。防汛防旱指挥决策、水利工程调度运用是一项十分复杂的系统工程，涉及到一整套的技术方案、管理制度，如水利工程调度方案（洪水调度方案）、决策程序、调度指令的下达与执行、监督与反馈调整程序等，这些方案、制度制定得是否科学、合理、规范，直接影响到决策结果的科学性，以及调度指令能否迅速、有效地执行。 4、相关人员业务技术方面的风险。在防汛防旱指挥决策、水利工程调度运用的每一个阶段中，都离不开人的因素。从某种意义上来说，最终决策的科学与否、执行效果的好坏，关键还在于是什么样的人在决策、执行，决策或执行时依据的方案或制度是由什么样的人制定的。 3、水利工程调度运用风险控制针对以上风险识别、估计及评价的结果，水利工程调度运用风险控制应着手以下几个方面的工作：1、建立先进的技术支撑体系。加大新技术的应用，努力提高灾害（洪、涝、旱、潮、台风等）预测预报、洪水演进仿真运行、工程防洪能力监测评估、实时信息获取及处理的水平。在努力提高短期气象、水文预报精度的同时，继续努力探索中长期预报的技术途径，更好地认识、掌握自然规律，尽可能降低认识上的风险，并增加灾害的预警时间。2、建立标准适度、功能合理的工程体系。从减少风险的角度来看，水利工程体系的标准越高，其运用过程中发生灾害事故的几率当然就越低。但实践表明，工程标准并非越高越好，存在着一个技术、经济等多种因素平衡的问题。传统的单纯依靠不断提高防洪工程标准的治水模式，难以避免地陷入人与自然对抗的恶性循环。应在科学分析的基础上，适度确定防洪工程标准及合理确定工程功能，合理承担洪水风险，实现人与自然和谐相处。3、建立科学规范的管理体系。如前所述，水利工程的调度运用工作涉及到多个环节，是一项系统性、综合性极强的工作。要控制最终的风险，就必须推进管理规范化，把握住每一个环节，努力把风险控制在最低限度。首先是在制定洪水调度方案（水利工程调度方案）等方案（预案）时，要全面分析，科学论证，使调度决策有一个良好的基础；其次，是要规范调度指令的生成、决策、下达、执行、监督、反馈调整程序，用合理的制度来减少人为失误可能造成的风险；再次，要严格执行水利工程自身操作技术规程或运用办法，避免操作不规范可能带来的危及工程安全的风险。 4、强化人员教育与培训。标准适度的工程体系、先进的技术支撑体系、科学规范的管理体系，最终都要通过一批专业人员的劳动行为，才能最终体现出水利工程的科学、安全运用。因此，加强指挥决策、调度、工程运行等相关人员的专业技术、劳动技能的培训，不断提高其业务水平，也是控制水利工程调度运用风险的重要措施之一。4、江苏省风险控制的一些做法4.1 形势分析阶段的风险控制指标江苏省地处长江、淮河、沂沭泗三大流域的下游，河湖众多，水利工程密布，许多水利工程都具有防洪、排涝、灌溉、供水、航运、发电等综合功能。特定的地理、工程条件，决定了该地区水利工程调度运用的高度复杂性。限于篇幅，以下仅以水利工程调度运用过程中的防汛抗旱形势分析、方案拟定及分析比选、方案决策三个阶段中遇到的一些情况，对风险控制问题做简要的介绍。在形势分析、方案拟定及分析比选两个阶段中，通常遇到的问题有防洪排涝（弃水）与抗旱翻水的矛盾、流域泄洪与地区排涝的矛盾、防洪保安与蓄水保水之间的矛盾，以及上下游、左右岸之间，不同地区、不同行业之间对水利工程调度运用的不同需求之间的矛盾，等等。处理这些矛盾的过程，实际上就是进行风险识别、评判（定性与定量分析），并进而寻求对策，进行防汛抗旱减灾决策的过程。比如，在形势分析阶段，最大的风险就是对形势判断的错误或不够准确，这将导致后续一系列工作的错误部署，或不尽合理。这时，控制风险的方法通常有时间指标控制、水情指标控制、天气趋势指标控制等。对江苏省来说，在时间指标控制方面，一般5-6月主要矛盾是灌溉用水不足，梅雨期间主要矛盾是防洪排涝，7月下旬-8月上旬是沂沭泗地区洪水高发期，8-9月是影响江苏的台风盛发期、8月中旬后期主要矛盾是拦蓄洪水资源蓄水保水等；在水情指标（水位、流量、蓄水量、洪水总量）控制方面，主要的河湖库均有一组特征水位，并且流域（区域）洪水调度方案、灌溉水源调度方案等方案（预案）中，对一些重要站点的水情指标也有明确的规定；在天气趋势指标控制方面，则要具体分析降雨发生的的性质（类型）、概率、持续时间、量级、空间分布等特征，以便研究可能对水情发展趋势带来的影响，等等。4.2 方案拟定及分析比选阶段的风险控制方法在方案拟定及分析比选阶段，对不同的方案，都必须分别考虑其可能存在的风险数量、风险的量级及持续时间的长短、可能产生的影响（后果）等等。举例来说，对一条行洪河道，长期在设计标准内行洪、短期按设计标准行洪、长期按设计标准行洪、短期超设计标准行洪、长期超设计标准行洪，其对应的风险大小显然是逐级增加的，且可能是台阶式的突变的。调度人员在拟订方案时，在能够保证决策总体目标实现的情况下，当然应该尽可能选择风险小的方案参与比选。在实际工作中，当一个方案受多种因素制约、执行时间较长时，还必须考虑到风险的累积问题。在方案分析比选、决策阶段，实践中通常采用的控制风险方法有风险均衡法、风险转换法、风险分摊法等。风险均衡法就是对一个大系统的风险进行调整，使系统上下游、左右岸、不同部门之间共同担负整体的风险，达到相对的动态平衡，防止系统因某一个局部出事而引起系统的重大损失。2003年抗御淮河大洪水的过程中，江苏省防汛防旱指挥部就采用了这种方法，妥善地处理了洪泽湖防洪保安、淮河下游地区入江水道高邮湖防洪保安的矛盾，既充分发挥了入江水道的泄洪作用，也科学地利用了洪泽湖的调蓄能力，均衡了上、下游的防洪风险，最终确保了洪泽湖及淮河下游地区整体防洪安全，还避免了洪泽湖周边地区大面积破圩滞洪，大大减轻了灾害损失。当淮沂洪水遭遇时，压缩淮阴闸流量，以照顾新沂河防洪安全，均衡淮河、沂沭泗地区的防洪风险。后期，均衡处理了洪泽湖防洪保安与京杭大运河航运中断的风险，做到了防洪、航运兼顾。风险转换法就是在面临一些重大、复杂的风险时，通过科学的分析，采用一些非常的调度措施，使一些比较复杂、难以接受（或承受）的巨大风险，转化为相对比较单一、相对容易控制的风险。比如，在流域防洪中，某些水利工程在特定条件下的超标准运用，往往可以化解整个流域的系统风险。江苏省在抗御1974年沂沭泗大洪水中，超标准运用新沂河强迫泄洪6900立方米每秒（设计6000立方米每秒），最终成功地避免了黄墩湖滞洪区滞洪，避免了重大损失，就是一个比较典型的例子。当然，采取这样的非常调度措施，必须建立在对工程能力的科学评估、对工程失事可能造成危害的合理估计等基础上，绝不能贸然行事。风险分摊法就是根据系统的特征，将系统整体的风险，分解为若干个具体的可以接受（承受）的可控风险，分摊到不同的地区、工程或部门中去，从而避免风险过于集中在某一地区、工程或部门，造成不应有的损失。常用的多工程联合调度、蓄泄兼筹、工程措施与非工程措施并举等措施，就是这种方法的具体运用。作者简介： 宋玉，男，1967年1