大坝可接受风险标准及风险等级.PDF

大坝可接受风险标准及风险等级 岩土工程研究所 王玉杰、周兴波 1 学科方向 大坝风险学科是工程风险学与水利水电工程学的交叉学科，重点研究的对象是水库及梯级水 库群对大坝下游生命和财产等造成的风险问题。从风险的定义出发，主要包括正常和非正常工况 下大坝安全问题和溃坝损失，以及如何避免或降低生命损失两方面的问题。水库大坝数量的日益 增多，加之老坝年久失修，如若管理不善，潜在的风险就会加大，成为重大的安全隐患。溃坝是 发生概率低，破坏力度极大的小概率事件，如若大坝一旦遭到严重破坏而导致库水失控而下泄， 对水库下游的生命财产造成的灾害损失将远远超出大坝自身的损失。同时，大坝安全性的提高需 要大量的人力和财力的投入，过分的安全又会造成浪费。因此，大坝对下游潜在的安全问题并非 单纯的安全问题，其实质是风险问题。 风险管理技术在土木水利工程的应用始于 20 世纪 60 年代，美国学者 Casagrande A.提出， 土木工程及其基础设计多种不确定性，应根据工程失事造成的损失大小来确定合适的设计安全 度。1973 年美国土木工程协会（ASCE ）发表采用风险分析方法对溢洪道设计进行评估的检查报 告，由此，开启了水工建筑物风险分析的先河。1979 年美国颁布了联邦大坝安全导则，包含关 于安全评价、大坝设计、坝址选择的风险决策分析。1991 年加拿大 BC Hydro 将风险分析方法引 入大坝安全分析和评价中，以实现在确定水库大坝安全程度的基础上，采用最为经济的方法加固 不安全的大坝。1994 年澳大利亚大坝委员会（ANCILD ）颁布了《ANCILD 风险评估指南》，为 大坝安全评估提供了依据，并不断对该指南进行修订。2000 年北京举办的第 20 届国际大坝会议 第一次将大坝风险分析作为会议议题，标志着大坝风险分析与管理技术已经在世界范围内得到广 泛的认可。此后，相关的研究在许多国家得到了迅速的发展。2005 年，国际大坝委员会发布了 《大坝安全管理中的风险评价》，进一步推动了世界范围内大坝风险管理技术的推广与应用。 随着众多大坝的建成和老坝龄期的增长，大坝安全问题越来越凸显，每个大坝对下游潜在的 安全问题的实质是风险问题，并非单纯的安全问题。已建和在建的水库大坝当中，每一个大坝对 其下游的风险水平是不等的，每一个大坝下游区域的人和财产对风险的可接受程度和可容忍程度 也是不同的，甚至同一座大坝在不同的阶段（施工期、正常运行期、非正常运行期）对下游区域 的风险也是不同的。因此，大坝风险学科主要研究内容包括：（1）大坝可接受、可容忍风险标准 81 研究；（2 ）大坝失效模式及失效概率研究；（3 ）大坝风险损失的确定方法研究；（4 ）大坝风险等 级确定原理及方法研究；（5 ）大坝风险分析技术及评价方法研究；（6 ）高风险大坝风险防控理论 及防控技术研究。通过以上内容的研究，针对不同风险等级的大坝，建立完善的大坝风险预警预 案，提前制定针对性的风险控制措施，为决策者在紧急情况下采取避害措施提供科学依据，使得 大坝更好的服务于人类社会和生态环境。 2 调研背景概述 本调研涉及近年来大坝风险学科国际国内权威学术期刊：Water Resources Research 、Water Resources Management 、Risk Analysis 、Canadian Geotechnical Journal、Journal of Hazardous Materials 、Structural Safety、Journal of Geotechnical Engineering 、Journal of Hydraulic Engineering 、 Natural Hazards and Earth System Sciences 、Natural Hazards and Earth System Science 、水利学报、 水力发电学报等；国内外相关规范：Guidelines on Risk Assessment （ANCOLD ）、UK Health and Safety law、ICOLD EUROPEAN CLUB-Dam Legislations 、Eurocode1 、Eurocode7 、大坝风险导则 等；国际学术会议：The 23rd Intern