水利水電工程施工初期導流標準多目標風險決策研究

楊振

【摘要】在水利水電工程施工初期，對于導流標準的正確選擇關系著工程的建設質量與施工安全，同時也決定著水利水電工程的實際效益。在選擇導流標準的過程中，我們必須要綜合考慮導流工程的風險率風險因素，如此才能夠保障施工的安全性與合理性。鑒于此，本文即在簡單論述導流標準及導流風險分析的基礎上，進而TOPSIS方法建立了導流標準多目標風險決策模型。

【關鍵詞】水利水電；導流目標；多目標；風險決策

一、施工導流標準的概念分析

在論述施工導流標準之前，我們首先應該明晰施工導流的相概念。所謂施工導流，即是指在修筑水利水電工程時。為了使水利水電工程建筑物能保持在干地上施工，用圍堰來維護基坑，并將水流引向預定的泄水建筑物泄向下游，稱為施工導流。據實際而言，水利水電工程施工初期的主要任務則是圍堰擋水，即從河床截流開始到壩體修建到圍堰高程以上的階段。在此階段做好導流工作具有十分重要的意義。在水利水電工程施工初期的導流工作中，我們根據實際情況可以因地制宜的選擇合適的導流方法，同時也可以選擇與之對應的導流標準。總體上講，水利水電工程施工初期主要可以選擇河床外導流、河床內導流以及明渠導流、隧洞導流，以及涵洞、壩體底孔、梳齒和缺口過流、涵管導流等導流方式。導流設計標準即是對導流設計中所采用的設計流量頻率的規定。對不同的導流階段和不同的建筑物，規定的頻率也不相同。總體上講，在水利水電工程施工初期階段的導流標準要求相對較低，隨著工程的不斷深化其導流標準則會日益提升。具體而言，在水利水電工程施工初期階段，主要有以下幾方面的導流標準：其一，水文條件，所謂水文條件即是河流流量的大小、過程線特征、洪水和枯水情況、水位變幅、流冰等綜合型因素。在水電工程施工初期導流階段，對于施工區域的水位、流量控制至關重要，而水文條件無疑則是影響導流效率的關鍵。其二，地形條件，及河道、河床的實際情況。在水電工程施工初期的導流工作中，我們應根據施工區域的地形情況，從而采取合適的導流標準。譬如如河床寬闊，施工期有通航要求，可采用分期導流；如河道較窄，宜根據地形地質條件采用明渠或隧洞導流。其三，使用要求，根據水電工程施工河流的在施工期間通航、給水、灌溉等綜合利用要求，我們也應當采取不同的導流標準。

二、水利水電工程施工初期導流風險分析

1、1、施工洪水的不確定性

水電工程導流工作的基本任務即合理控制施工區域的水位及施工洪水的流量。然而在施工實際中，施工洪水的流量通常具有不確定性的特點。在水電工程施工初期導流標準多目標風險決策中，我們就需針對施工洪水實際情況進行導流風險分析。在風險分析過程中，我們應該以施工區域的實測數據為基礎，并按同頻率法放大計算洪水過程線。最大洪峰流量采用P-Ⅲ典型隨機抽樣均值，其密度函數為：f（x）=（X-α）e （1）（式中：α，β，a0為P-Ⅲ型分布的形狀、刻度和位置參數；Γ（α）為α的伽瑪參數），并且有α=4C2s，β=2/（CC），α=（1-2CC）；CC為P-Ⅲ型分布的均值，Cs為P-Ⅲ型分布的偏態系數。 通過這樣的風險分析，我們即能導流風險有初步的認識。

2、導流建筑物泄流能力的不確定性分析

導流建筑物的泄流能力是保障導流工作實際效率的關鍵要素。然而在水利水電工程施工初期階段，由于施工實際情況具有不確定性，由此導流 建筑物的泄流能力也存在不確定性問題。因此在導流標準風險分析過程中，我們就需要對導流建筑物泄流能力的不確定性做好分析工作。在分析過程中，我們可以將導流建筑物泄流量均值、導流建筑的最小流量（a）、導流建筑物最大泄流量（C）假設為三角分布關系，從而建立起導流建筑物泄流能力的風險分析數學模型。即。通過這個數學模型我們則不難對導流建筑物的泄流能力進行合理的風險分析了。

3、導流風險率及動態綜合風險的計算

在導流風險分析中，對導流風險率及動態綜合風險的計算是提升導流標準多目標風險決策科學性的關鍵要素。在風險分析實際中，我們可以利用Monte-Carlo方法的導流風險計算模型，從而對水電施工的水文、導流建筑物的泄流能力以及水量等隨機參與進行模擬分析，并通過統計計算有效得出導流系統的綜合性動態風險率。

三、水電工程施工初期導流標準多目標風險決策模型

1、建構導流標準多目標風險決策模型的工具

在水利水電工程施工初期導流標準多目標風險決策模型的建構過程中，最為常用的方法即是TOPSIS（Technique for Order by Similarity to Ideal Solution）。該方法是通過對“理想解”與“負理想解的排序”，從而多目標決策相關問題，并選擇各種屬性值均為最佳的候選方案。

2、初期導流標準多目標風險決策目標

在水利水電工程施工初期對導流標準中的選擇，我們不僅需要注重導流技術的可行性問題，同時也需對工程導流投資、施工工期以及導流工程綜合風險率等問題進行深入的分析，并切實有效的權衡投資、工期、風險三者間的關系，以此選擇最佳的導流標準方案。由此可見，水利水電工程施工初期的導流標準多目標風險決策最為主要的目標即是，保證工程導流發生風險的時，工程的導流建筑物，仍然具備良好的導流能力，從而全面提升水利水電工程的安全性。

結束語：

綜上所述，在水利水電工程施工初期，做好的導流標準多目標風險決策，是保證工程施工效率的關鍵措施。在風險決策過程中，我們必須要綜合工程投資、施工工期、水文條件、地形條件、技術要求等綜合指標，并利用TOPSIS方法建立起定量計算決策目標風險的數學模型，以此增強水利水電工程施工初期導流標準多目標風險決策的科學性與合理性。

參考文獻：

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