莫亭水庫潰壩社會與環境影響評價

孟祥勇

（鄒城市水利工程運行維護中心（莫亭水庫工作站）,山東 鄒城 273503）

水壩的安全運行關乎人民財產安全和區域發展,一但發生潰壩事件,將會造成無法承受的重大損失。基于此,我國政府管理部門針對帶病運行的水庫,先后制定了多項政策文件,要求對病險水庫進行治理。目前,我國關于大壩風險管理的研究已經十分豐富,但是關于水庫潰壩的社會與環境影響方面的研究還比較少。因此,本文以莫亭水庫為例,對其潰壩社會與環境影響評價進行研究,為保障莫亭水庫大壩安全運行提供參考。

1 構建水庫潰壩社會與環境影響評價體系

1.1 構建原則及方法

1）科學性原則。即選擇的評價指標必須要有科學依據,采用科學的方法等,選取的指標要能夠客觀地反映水庫潰壩所造成的社會與環境影響。

2）代表性原則。由于水庫潰壩社會與環境影響因素較多,各因素之間互相聯系。因此,在對評價指標的選取過程中,應當重點關注具有代表性和典型特點的指標,在指標選擇的數量方面也應當適當,不宜過多或過少。

3）系統性原則。水庫潰壩社會與環境影響評價是一個完整的系統工作,評價指標是由不同方面、不同層次的不同指標組成的一個整體。因此,評價指標的選取應當注意系統性特征。

4）可操作性原則。選取指標時,要注意指標宣貫的數據要便于獲取和可量化,具有較強的可操作性。

5）定性與定量相結合原則。在水庫潰壩社會與環境影響評價指標中,有些指標能夠通過相關數據進行量化,但是也有些指標屬于其自身屬性,難以實現量化,只能通過定性分析。因此,在指標選取過程中,應當注意定性指標與定量指標相結合。

1.2 水庫潰壩特點分析

1）普遍客觀性。由于我國大部分水庫修建于二十世紀五六十年代,普遍存在著設計標準低、施工質量差等問題,加上年久失修,缺少相應的管護,大部分水庫都存在帶病運行的情況。

2）不確定性。根據資料統計,水庫潰壩屬于小概率時間,其發生的時間、地點以及引發的原因都不可知,造成的影響也不確定。

3）可預測性。雖然水庫潰壩時間具有不確定性,但是并非就意味著我們只能被動的接受潰壩事件的發生,而是可以通過技術手段和經驗,逐漸發現其成災規律,進而提前采取相應措施。

4）強突發性。水庫一般多修建在多山或丘陵地區,在遇到強降雨天氣后,水庫的水位會迅速抬升,變化速度比較快,時間比較短,會迅速形成洪峰,這就使得水庫的潰壩事件具有較強的突發性。

5）高危害性。水庫大壩太高了水位,造成較大的上下游水位差,水庫積蓄了巨大能量,一旦發生潰壩,將會對下游造成毀滅性的打擊。

1.3 水庫潰壩社會與環境影響評價體系

在上述原則的指導下,結合水庫潰壩的特點,參考相關文件和具體案例,構建了完善的水庫潰壩社會與環境影響評價體系,具體見表1。

表1 水庫潰壩社會與環境影響評價體系

2 水庫潰壩社會與環境影響評價模型

2.1 基于主客觀組合賦權的權重計算

為了保證指標賦權的科學性與客觀性,采用主客觀組合賦權的方法確定指標權重。首先,采用極值迭代法計算主觀權重,具體如下：

1）建立專家指標集。假設X={x1,x2,...xn} 為總指標集,P={p1,p2,...pm}為專家指標集,則有X（k）={x1（k）,x2（k）,...xs（k）},k=1.2,...n。

2）做函數Uk（j）：

同時,令：

3）計算指標權重：

其次,采用CRUTIC 法計算客觀權重,具體如下：

加上有m 個評價對象,即s={s1,s2,...sm},有n 個評價指標,即Y={Y1,Y2,...Ym},則有X（t）=（xi（tj））m×n

1）對矩陣進行標準化轉換,即：

2）計算變異系數。

3）計算相關系數矩陣,并計算每列元素和,即：

4）計算指標綜合度量。

最后,計算綜合權重：

由此,得出了主客觀權重,進行組合賦權即可,即：

2.2 基于改進集對分析法的水庫潰壩社會與環境影響評價模型

引入貼近度、廣義集對勢、置信度判斷準則進行改進。

1）計算聯系度。首先,計算五個單指標聯系度：

2）計算綜合指標聯系度。對每一類指標進行綜合評價,再把評價結果進行高層次的綜合,以此類推,最終得出綜合聯系度μ={μ1,μ2,μ3,μ4,μ5}。

3）進行等級判定。確定評價對象的廣義集對勢,分別為：

進行歸一化處理,可得：

f1,… f5分別表示輕微趨同、一般趨同、中等趨同、嚴重趨同以及特別嚴重趨同。本文將置信度取值,當某評價等級有：

則對應的即為評價等級。

3 莫亭水庫潰壩風險評價

3.1 莫亭水庫概況

莫亭水庫位于鄒城市香城鎮,始建于1977 年10 月建成,截東大河水系滑將河,控制流域面積20.60 km2。流域內多山嶺,山頂植被稀少,旱季溝河干枯,雨季洪水暴漲暴落,河道源短流急。根據實測降雨資料統計分析,流域內多年平均降雨量為686.5 mm。水庫防洪標準為50 年一遇設計,500 年一遇校核。莫亭水庫是一座以防洪為主,兼顧農田灌溉的小（1）型水利樞紐工程。水庫發生超標準洪水時,洪水影響范圍的防洪重點保護對象為后劉、西莊等8 個自然村,人口12000 人。水庫下游區域人口密集,如災害一旦發生,涉及到的撤離人口眾多,撤離難道較大；洪水使得水庫潰壩,洪水對居民的生命、財產安全威脅很大,損失之大不可估量。

3.2 權重計算

按照上文組合賦權法求得莫亭水庫潰壩社會與環境影響評價指標權重,具體見表2。

表2 莫亭水庫潰壩社會與環境影響評價指標權重計算結果

3.3 莫亭水庫潰壩社會與環境影響綜合評價

根據上文建立的評價模型,對莫亭水庫潰壩社會與環境影響進行評價,評價結果見表3。

表3 莫亭水庫潰壩社會與環境影響綜合評價結果

根據表3 可以看出,在莫亭水庫潰壩社會與環境影響綜合評價中,危害性方面為“中等”級別；社會影響方向為“嚴重”級別；環境影響方面為“中等”級別。由于處于“嚴重”級別的社會影響所占比重僅為0.3,。因此,其綜合評價等級結果為“中等”。該評價結果與實際情況較為符合,說明了本文建立的評價模型具有較高的適用性和科學性。

4 結論及建議

分析水庫潰壩的特點,闡述水庫潰壩對社會與環境造成的重要影響,并在此基礎上建立較為完善的水庫潰壩社會與環境影響評價體系。同時,以莫亭水庫為例,對莫亭水庫的潰壩社會與環境影響進行了評價,評價結果對莫亭水庫管理人員提高風險管理意識,加強風險管理工作具有促進作用,為莫亭水庫風險決策部門提供了決策依據。研究還有待進一步完善之處,如在指標的選取方面,沒有考慮對相關群眾的生命財產損失,而潰壩風險評價與風險后果是密不可分的,應同時關注風險后果相關指標。