莫亭水库溃坝社会与环境影响评价

孟祥勇

（邹城市水利工程运行维护中心（莫亭水库工作站）,山东 邹城 273503）

水坝的安全运行关乎人民财产安全和区域发展,一但发生溃坝事件,将会造成无法承受的重大损失。基于此,我国政府管理部门针对带病运行的水库,先后制定了多项政策文件,要求对病险水库进行治理。目前,我国关于大坝风险管理的研究已经十分丰富,但是关于水库溃坝的社会与环境影响方面的研究还比较少。因此,本文以莫亭水库为例,对其溃坝社会与环境影响评价进行研究,为保障莫亭水库大坝安全运行提供参考。

1 构建水库溃坝社会与环境影响评价体系

1.1 构建原则及方法

1）科学性原则。即选择的评价指标必须要有科学依据,采用科学的方法等,选取的指标要能够客观地反映水库溃坝所造成的社会与环境影响。

2）代表性原则。由于水库溃坝社会与环境影响因素较多,各因素之间互相联系。因此,在对评价指标的选取过程中,应当重点关注具有代表性和典型特点的指标,在指标选择的数量方面也应当适当,不宜过多或过少。

3）系统性原则。水库溃坝社会与环境影响评价是一个完整的系统工作,评价指标是由不同方面、不同层次的不同指标组成的一个整体。因此,评价指标的选取应当注意系统性特征。

4）可操作性原则。选取指标时,要注意指标宣贯的数据要便于获取和可量化,具有较强的可操作性。

5）定性与定量相结合原则。在水库溃坝社会与环境影响评价指标中,有些指标能够通过相关数据进行量化,但是也有些指标属于其自身属性,难以实现量化,只能通过定性分析。因此,在指标选取过程中,应当注意定性指标与定量指标相结合。

1.2 水库溃坝特点分析

1）普遍客观性。由于我国大部分水库修建于二十世纪五六十年代,普遍存在着设计标准低、施工质量差等问题,加上年久失修,缺少相应的管护,大部分水库都存在带病运行的情况。

2）不确定性。根据资料统计,水库溃坝属于小概率时间,其发生的时间、地点以及引发的原因都不可知,造成的影响也不确定。

3）可预测性。虽然水库溃坝时间具有不确定性,但是并非就意味着我们只能被动的接受溃坝事件的发生,而是可以通过技术手段和经验,逐渐发现其成灾规律,进而提前采取相应措施。

4）强突发性。水库一般多修建在多山或丘陵地区,在遇到强降雨天气后,水库的水位会迅速抬升,变化速度比较快,时间比较短,会迅速形成洪峰,这就使得水库的溃坝事件具有较强的突发性。

5）高危害性。水库大坝太高了水位,造成较大的上下游水位差,水库积蓄了巨大能量,一旦发生溃坝,将会对下游造成毁灭性的打击。

1.3 水库溃坝社会与环境影响评价体系

在上述原则的指导下,结合水库溃坝的特点,参考相关文件和具体案例,构建了完善的水库溃坝社会与环境影响评价体系,具体见表1。

表1 水库溃坝社会与环境影响评价体系

2 水库溃坝社会与环境影响评价模型

2.1 基于主客观组合赋权的权重计算

为了保证指标赋权的科学性与客观性,采用主客观组合赋权的方法确定指标权重。首先,采用极值迭代法计算主观权重,具体如下：

1）建立专家指标集。假设X={x1,x2,...xn} 为总指标集,P={p1,p2,...pm}为专家指标集,则有X（k）={x1（k）,x2（k）,...xs（k）},k=1.2,...n。

2）做函数Uk（j）：

同时,令：

3）计算指标权重：

其次,采用CRUTIC 法计算客观权重,具体如下：

加上有m 个评价对象,即s={s1,s2,...sm},有n 个评价指标,即Y={Y1,Y2,...Ym},则有X（t）=（xi（tj））m×n

1）对矩阵进行标准化转换,即：

2）计算变异系数。

3）计算相关系数矩阵,并计算每列元素和,即：

4）计算指标综合度量。

最后,计算综合权重：

由此,得出了主客观权重,进行组合赋权即可,即：

2.2 基于改进集对分析法的水库溃坝社会与环境影响评价模型

引入贴近度、广义集对势、置信度判断准则进行改进。

1）计算联系度。首先,计算五个单指标联系度：

2）计算综合指标联系度。对每一类指标进行综合评价,再把评价结果进行高层次的综合,以此类推,最终得出综合联系度μ={μ1,μ2,μ3,μ4,μ5}。

3）进行等级判定。确定评价对象的广义集对势,分别为：

进行归一化处理,可得：

f1,… f5分别表示轻微趋同、一般趋同、中等趋同、严重趋同以及特别严重趋同。本文将置信度取值,当某评价等级有：

则对应的即为评价等级。

3 莫亭水库溃坝风险评价

3.1 莫亭水库概况

莫亭水库位于邹城市香城镇,始建于1977 年10 月建成,截东大河水系滑将河,控制流域面积20.60 km2。流域内多山岭,山顶植被稀少,旱季沟河干枯,雨季洪水暴涨暴落,河道源短流急。根据实测降雨资料统计分析,流域内多年平均降雨量为686.5 mm。水库防洪标准为50 年一遇设计,500 年一遇校核。莫亭水库是一座以防洪为主,兼顾农田灌溉的小（1）型水利枢纽工程。水库发生超标准洪水时,洪水影响范围的防洪重点保护对象为后刘、西庄等8 个自然村,人口12000 人。水库下游区域人口密集,如灾害一旦发生,涉及到的撤离人口众多,撤离难道较大；洪水使得水库溃坝,洪水对居民的生命、财产安全威胁很大,损失之大不可估量。

3.2 权重计算

按照上文组合赋权法求得莫亭水库溃坝社会与环境影响评价指标权重,具体见表2。

表2 莫亭水库溃坝社会与环境影响评价指标权重计算结果

3.3 莫亭水库溃坝社会与环境影响综合评价

根据上文建立的评价模型,对莫亭水库溃坝社会与环境影响进行评价,评价结果见表3。

表3 莫亭水库溃坝社会与环境影响综合评价结果

根据表3 可以看出,在莫亭水库溃坝社会与环境影响综合评价中,危害性方面为“中等”级别；社会影响方向为“严重”级别；环境影响方面为“中等”级别。由于处于“严重”级别的社会影响所占比重仅为0.3,。因此,其综合评价等级结果为“中等”。该评价结果与实际情况较为符合,说明了本文建立的评价模型具有较高的适用性和科学性。

4 结论及建议

分析水库溃坝的特点,阐述水库溃坝对社会与环境造成的重要影响,并在此基础上建立较为完善的水库溃坝社会与环境影响评价体系。同时,以莫亭水库为例,对莫亭水库的溃坝社会与环境影响进行了评价,评价结果对莫亭水库管理人员提高风险管理意识,加强风险管理工作具有促进作用,为莫亭水库风险决策部门提供了决策依据。研究还有待进一步完善之处,如在指标的选取方面,没有考虑对相关群众的生命财产损失,而溃坝风险评价与风险后果是密不可分的,应同时关注风险后果相关指标。