劉虎

【摘要】現(xiàn)代社會(huì)水利水電行業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之中占據(jù)著十分重要的位置， 水庫在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮的功能和效益尤為突出。但由于歷史原因，很多水庫在設(shè)計(jì)時(shí)所采用的標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量受當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件限制，經(jīng)過多年的運(yùn)行后，往往會(huì)存在各種各樣的病險(xiǎn)問題。如何確保水庫的安全，延長(zhǎng)水庫的壽命，更好的發(fā)揮水庫的功能的，本文就以水庫的出險(xiǎn)加固的投資及風(fēng)險(xiǎn)為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】水庫；安全；除險(xiǎn)加固

Analysis on investment risk of reinforcement of reservoir

Liu Hu

（Yueyang Reservoir Management Bureau of Zhangweinan Canal of the Ministry of Water ResourcesHandanHebei056001）

【Abstract】Modern society， water conservancy and hydropower industry in Chinas economic development occupies a very important position， the reservoir in the economic construction of the functions and benefits are particularly prominent. However， due to historical reasons， many reservoirs used in the design of the standard low， the quality of construction by the then technical conditions， after years of operation， often there will be a wide range of dangerous problems. How to ensure the safety of the reservoir， to extend the life of the reservoir， and better play the function of the reservoir， this article on the risk of reservoir investment and risk as the starting point for discussion.

【Key words】Reservoir；Safety；Reinforcement

1. 水庫病險(xiǎn)成因分析

造成水庫出現(xiàn)病險(xiǎn)情的原因是多種多樣的，大多和原設(shè)計(jì)不合理、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后工程材料老化失修等關(guān)系密切。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）水庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面的問題我國(guó)多數(shù)的中小型水庫都是20世紀(jì)60年代前后修建的，由于當(dāng)時(shí)的水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等還很不完善，水工建筑物強(qiáng)度、材料使用等標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足水庫現(xiàn)今的使用需求。尤其在具有防洪任務(wù)水庫，由于流域水文條件的改變，防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低方面的問題更加嚴(yán)重。（2）勘察設(shè)計(jì)方面的問題。由于時(shí)代技術(shù)水平限制和經(jīng)費(fèi)等問題，中小型水庫在興建時(shí)對(duì)壩區(qū)地質(zhì)狀況的勘測(cè)往往不是很徹底，設(shè)計(jì)時(shí)靠工程經(jīng)驗(yàn)的成分較多。特別是對(duì)于流域資料缺乏的地區(qū)，對(duì)流域水文資料等的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)會(huì)對(duì)工程防洪能力造成較大偏差，其集中表現(xiàn)就是工程的實(shí)際防洪能力不足，威脅到水庫安全。例如由于對(duì)水庫實(shí)際入庫洪水估計(jì)的不足，造成水庫泄洪設(shè)施不合理，缺乏專門的溢洪道造成泄洪能力不足，或是由于對(duì)地質(zhì)勘探不足，造成建筑物沉降量過大或不均勻造成壩體開裂等。（3）施工方面的問題。水庫大壩由于其體積龐大，對(duì)施工中各個(gè)工序的質(zhì)量要求較高，如果施工中質(zhì)量管控不到位，容易造成諸如混凝土拌合時(shí)的不均勻、混凝土開裂、土石壩碾壓強(qiáng)度不滿足要求等。這些都和施工時(shí)的施工單位的技術(shù)能力和時(shí)代技術(shù)水平所限制。

2. 中小水庫常見病險(xiǎn)

鑒于以上幾類病險(xiǎn)成因，在出現(xiàn)病險(xiǎn)情的水庫主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（1）由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面的問題，水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，大壩高度已經(jīng)不能滿足防洪要求。這是多數(shù)水庫面臨的共同問題。造成這一問題原因除了設(shè)計(jì)時(shí)防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低外，還和水庫建成以來由于人類活動(dòng)等影響造成的流域水文條件發(fā)生改變有關(guān)。（2）水工建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)偏低 由于水庫失事的后果嚴(yán)重性，現(xiàn)在對(duì)水庫的抗震要求已經(jīng)比較重視，根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，由《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》中來復(fù)核的水工建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)，很多水庫都無法滿足這一要求。（3）水工建筑物老化帶來的問題 這方面的問題主要表現(xiàn)為壩體塌陷、結(jié)構(gòu)裂縫、滲漏、排水系統(tǒng)失效、抗滑穩(wěn)定下降、混凝土炭化、壩下泄洪設(shè)施沖刷嚴(yán)重、泄洪道氣蝕嚴(yán)重等。（4）機(jī)電設(shè)備方面的問題。這方面的問題主要是管理上的問題，由于對(duì)水庫調(diào)度相關(guān)的閘門、機(jī)電設(shè)備等的管理、維護(hù)不力，設(shè)備老化銹蝕、止水片老化、閘門啟閉設(shè)備失效等。

3. 病險(xiǎn)水庫加固后的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)內(nèi)容

根據(jù)中小型水庫所承擔(dān)的的主要功能看，除險(xiǎn)加固的主要目的是鞏固提高其防洪能力，在保障安全的前提下充分發(fā)揮其其他社會(huì)功效。該文中在對(duì)除險(xiǎn)加固行為進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí)，主要依據(jù)《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》中的有關(guān)要求，來對(duì)水庫出險(xiǎn)加固工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，以動(dòng)態(tài)分析方法，對(duì)費(fèi)用效益以有無該項(xiàng)目的增量分析法來進(jìn)行討論。主要涉及的評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括：（1）工程投資按影子價(jià)格調(diào)整工程投資；（2）年運(yùn)行費(fèi)用主要涉及的項(xiàng)目為對(duì)水庫進(jìn)行出險(xiǎn)加固后，所產(chǎn)生的管理費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用等，含大壩防滲加固、泄洪設(shè)施修復(fù)、日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、工人工資等。（3）增量效益。主要考慮的項(xiàng)目為對(duì)水庫加固后所獲得的防洪、漁業(yè)、灌溉、供水等效益。其中防洪效益以頻率法計(jì)算，按加固后水庫所能獲得防洪效益與水庫平均防洪效益之差來衡量。灌溉效益以完成水庫加固后可多供灌溉水量所形成的糧食增產(chǎn)量折算成貨幣單位來衡量。供水效益以水庫加固后增加供水人口用水量折算成貨幣單位衡量。養(yǎng)殖效益以增加的可養(yǎng)殖水面乘以單產(chǎn)收入的形式衡量。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)方面，以經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、凈現(xiàn)值和益本比的形式計(jì)算。（4）財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)方面，需計(jì)算財(cái)務(wù)支出、供水成本（主要考慮固定資產(chǎn)形成率、年折舊費(fèi)率、工程年折舊費(fèi)和工程年運(yùn)行費(fèi)）、財(cái)務(wù)收入（含水費(fèi)收入、水產(chǎn)養(yǎng)殖收入等）。（5）敏感性分析在水庫加固這類項(xiàng)目中，一般只進(jìn)行項(xiàng)目國(guó)民經(jīng)濟(jì)狀況做敏感性分析，可相對(duì)簡(jiǎn)單以固定比例增加固定

資產(chǎn)投資和減小效益的方式考察工程的凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率和益本比。

4. 水庫除險(xiǎn)加固經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)分析方法

水庫除險(xiǎn)加固所能夠帶來的各類效益中，最重要的效益之一就是提高了水庫的防洪安全水平，也提高了下游保護(hù)對(duì)象的安全程度。因此在水庫除險(xiǎn)加固的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)分析中，應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)防洪方案的經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)及其風(fēng)險(xiǎn)。在計(jì)算水庫的防洪效益通常情況下會(huì)選用多年平均洪災(zāi)損失以及工程的支出費(fèi)用來建立防洪效益的函數(shù)表達(dá)式。但這類方法只能給出靜態(tài)值，不能計(jì)算防洪效益的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)。為了建立防洪效益和風(fēng)險(xiǎn)之間的相關(guān)關(guān)系，本文中采取如下步驟來進(jìn)行：（1）模擬徑流系列利用經(jīng)典的蒙特卡洛隨機(jī)模擬法來隨機(jī)模擬徑流系列，對(duì)于流量較大的徑流系列則形成洪水過程，此時(shí)可計(jì)算該場(chǎng)洪水下的防洪效益，該場(chǎng)洪水的發(fā)生概率即對(duì)應(yīng)于該防洪效益的概率。通過若干次模擬后便可繪制防洪效益和洪水概率之間的相關(guān)曲線；（2）同樣采取隨機(jī)模擬法，模擬水庫在經(jīng)濟(jì)使用期內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖效益值，并以對(duì)數(shù)正態(tài)分布來擬合該系列的模擬數(shù)據(jù)。（3）采用隨機(jī)模擬法，認(rèn)為工程年維修費(fèi)服從正態(tài)分布，以對(duì)數(shù)正態(tài)分布來擬合該組模擬數(shù)據(jù)。（4）按照風(fēng)險(xiǎn)分析有關(guān)理論，建立起如下的加固工程凈效益的極限狀態(tài)方程：，其中為防洪效益、水產(chǎn)養(yǎng)殖效益以及工程年維修費(fèi)的函數(shù)，為其他投資，為其他收益，為項(xiàng)目決策指標(biāo)。（5）由于防洪效益、水產(chǎn)養(yǎng)殖效益和工程年費(fèi)用均已建立起風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系曲線和函數(shù)表達(dá)式，故可通過求解，使之大于零，即可得到工程投資風(fēng)險(xiǎn)的臨界值。

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