□朱亞飛 郭海亮 多安然

我國水資源分配一直以來都是“北缺南豐，冬虧夏盈”的狀態(tài)，南水北調(diào)工程是處理水資源地域時空分配不均的有效方法，該項工程有線路長、跨越區(qū)域多、交叉建筑多等特點，是復雜的系統(tǒng)工程，工程在運行管控中，有著一定的不確定因素，存在多種風險。

1.風險分析概念

以幾何形態(tài)來分析，該項工程屬于串聯(lián)系統(tǒng)，其中任一建筑物發(fā)生故障，均會影響到工程的正常運行。值得一提的是，很多風險造成的損失并不大，通過日常維護措施，就能夠有效處理。對于發(fā)生幾率不大，但是影響突出的風險，應該實施專項維修或者應急處置措施來解決。所以，針對跨流域調(diào)水工程，想要確保其安全，促使運行更為穩(wěn)定，應該開展風險分析，構(gòu)建風險管控制度。

通過進行風險分析旨在衡量系統(tǒng)可靠性。風險辨識指事件可能給系統(tǒng)帶來的不利影響，需管理人員與投資人員掌握的風險信息；風險估算主要描述風險事件成因以及出現(xiàn)幾率等，對應于不一樣強度時的后果；風險評價著重研究運行安全問題，探討可接受風險水平，向決策人員提出建議；風險管理是基于以上部分，針對風險采取措施降低發(fā)生幾率或減少損失的決策過程。根據(jù)定義，對于風險的定義可以用以下公式來表示：

式中：

R—風險；

Pf—破壞幾率；

Cf—失事之后的損失。

根據(jù)公式所含信息可知，降低破壞幾率，以及減小破壞損失，都能夠降低系統(tǒng)風險。

2.調(diào)水工程系統(tǒng)組成

南水北調(diào)的中線工程涉及多個子系統(tǒng)，其中建筑與管理決策系統(tǒng)，它們屬于硬軟系統(tǒng)，而對于通信以及控制系統(tǒng)，則屬于混合系統(tǒng)，調(diào)水工程系統(tǒng)見圖1。

圖1 調(diào)水工程系統(tǒng)

在各方框下可分出子系統(tǒng)，以干渠工程來講，河北分公司所轄工程包含明渠300 多km，河渠交叉建筑物43 座，左岸排水建筑物149 座，隧道工程4 座，節(jié)制閥、分水閥等控制性建筑物79 座，工程系統(tǒng)較為復雜。

3.風險因子識別

3.1 自然風險

風險不局限于技術(shù)范疇，同時也屬于管理范疇，與自然科學息息相關(guān)，涉及社會活動、經(jīng)濟與文化現(xiàn)象等。就南水北調(diào)工程而言，影響其的風險因子有很多，比如防汛風險，主要取決于水文特性，依賴于統(tǒng)計資料進而獲取的降雨和徑流規(guī)律，這一不確定性因子本身就存在一定風險，若出現(xiàn)暴雨集中區(qū)便會產(chǎn)生邊坡沖刷或建筑物裹頭沖刷的風險，若水源區(qū)水量充沛汛期大流量輸水也容易加重防汛風險，若水源區(qū)來水保證率減小或同枯頻率變大，可能會阻礙更好發(fā)揮調(diào)水工程效率。

3.2 工程風險

中線工程是通過很多不同類型的建筑物串聯(lián)構(gòu)成，自南向北穿過各種地質(zhì)以及區(qū)域環(huán)境。災害（洪水以及滑坡等）與管理因素（比如設備異常、決策不科學）等均可能威脅到建筑物的安全，無論是哪一種建筑物的失效，都可能引起供水安全。以系統(tǒng)理論層面來分析，串聯(lián)系統(tǒng)屬于一種弱聯(lián)結(jié)系統(tǒng)，若其中的建筑互相獨立，則系統(tǒng)破壞幾率差不多等于所有建筑破壞概率的和，若建筑間徹底相關(guān)，對于最大建筑，其破壞概率就等于系統(tǒng)的。南水北調(diào)工程運行與調(diào)度系統(tǒng)與系統(tǒng)理論有所差異，建筑物間不徹底相關(guān)，也不徹底獨立，對于單個建筑物，它的破壞程度與部位等，給系統(tǒng)造成的影響也有所差異，不過對于系統(tǒng)理論的研究成果對整個南水北調(diào)工程運行與調(diào)度系統(tǒng)存在著很大的指導價值。顯然在系統(tǒng)之中，建筑越多，風險就越高，因此，除了應該關(guān)注單個建筑安全，對于群體給系統(tǒng)帶來的影響，也應該提高重視程度。

3.3 經(jīng)濟風險

技術(shù)上的風險，能夠采取措施來降低或者進行轉(zhuǎn)移，在市場經(jīng)濟發(fā)展中，常常會產(chǎn)生資本投入與產(chǎn)出的經(jīng)濟風險。針對調(diào)水工程而言，其資金投入一般都源于國家及地方，不過工程將來運行維護及管理，通常由企業(yè)法人完成，對資產(chǎn)的保值、工程的運維等開展管理。另一方面，對于經(jīng)濟及政策風險來講，二者有著很大的聯(lián)系，例如工程運維成本以及資金來源等，能夠直接決定調(diào)水成本、水價、水費總額，甚至在一定程度上，還會影響到運行效益。結(jié)合效益成本理論，工程若要產(chǎn)生效益就必然需要水費總額超過工程建設與運維費用。

3.4 政策風險

政策風險涉及兩部分內(nèi)容，一是國家的用水政策，二是地方的用水政策，基于南水北調(diào)工程供用水現(xiàn)狀來看，通常都是以生活用水為主供城市使用，其次是部分用水通過生態(tài)補水的形式進行人居環(huán)境改善。若應用在農(nóng)業(yè)灌溉上，除了調(diào)水成本太昂貴，也難以增加調(diào)水效益。伴隨技術(shù)的發(fā)展，在用水效率提升之后，生活用水量會減少，調(diào)運的南水用量也會降低。用水政策乃至產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，一定程度上會影響工程效益，因此相較自然風險，政策及經(jīng)濟風險更大。

4.風險分級

跨流域長距離輸水雖然有著一系列的風險因子，然而并非全部作用于相同的單元，不會造成較大影響事件。對于系統(tǒng)而言，其產(chǎn)生破壞的可能以及損失都大的情況是非常少的，并且大多數(shù)為損失不大的事件。一定時間之內(nèi)，對于能夠排除的風險，是能夠被接受的，可通過常規(guī)措施來排除。對于停水以及失效幾率較高的事件，或者造成重大損失的事件，需要在布局、設置以及建設中利用措施處理。對于發(fā)生概率不大，在發(fā)生的情況下，會引起較大損失的事故，需要具備應急方案來解決。

5.提高調(diào)水工程可靠性以及安全性的舉措

針對跨流域長距離調(diào)水工程，應當全面確保施工安全，促進其穩(wěn)定運行，通常情況下，會通過減小風險事件出現(xiàn)的可能性，或是在發(fā)生事故的情況下盡可能降低損失，前者通常采取工程措施處理，后者一般借助非工程措施處理。

5.1 工程措施

從系統(tǒng)可靠度的層面，針對串聯(lián)系統(tǒng)，加強其穩(wěn)定性以及安全性的舉措有：提高核心建筑的安全度，強化建筑間的相關(guān)性。對于核心建筑，只提升設置標準并不合理，可基于核心部位，使用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，例如對于河渠交叉建筑，選擇雙槽、多槽或者雙洞方案，能夠讓核心節(jié)點部位建筑運行更為穩(wěn)定；沿線每間隔幾千米設計節(jié)制閘和退水閘，提高輸水建筑物間的相關(guān)性，這樣能夠促使系統(tǒng)輸水更為穩(wěn)定；建設在線調(diào)節(jié)水庫，增加數(shù)量或者延伸規(guī)模，能夠促使應急調(diào)度更加靈活，讓供水確保率得到提升。

5.2 非工程措施

針對調(diào)水工程，就其風險決策而言，除了與工程技術(shù)問題有關(guān)，也包含諸多方面的問題，例如社會以及政策，一般僅可以借助非工程措施處理。這一類措施包含：水文預報，安全監(jiān)測、分水計劃以及供水方案，和地方水資源進行聯(lián)合調(diào)度、動態(tài)監(jiān)測以及數(shù)據(jù)溝通乃至用水協(xié)調(diào)等。非工程措施屬于降低或者轉(zhuǎn)移風險最可行的手段，例如提高預警力度、強化安全監(jiān)測、調(diào)整供水計劃等，通過以上措施，能夠顯著降低其失效幾率。

為了此類措施的執(zhí)行，需要把每一種措施提高至風險管理的層面。風險管控中，多方參與十分必要，重視程度與風險決策息息相關(guān)，若提前了解其風險乃至管控機制，在明確與該項工程有關(guān)的政策時，會積極考量降低對工程的影響。結(jié)合風險管理理論，采用科學的工程措施使系統(tǒng)失效幾率變小，采取非工程措施盡可能降低由于失效所造成的損失。

6.結(jié)論

跨流域長距離調(diào)水工程運行中存在諸多風險因子，開展風險分析研究是十分必要的，制定合理、可行的風險管控機制，用于提高工程平穩(wěn)運行的安全系數(shù)。