水利水电工程施工初期导流标准多目标风险决策研究

杨振

【摘要】在水利水电工程施工初期，对于导流标准的正确选择关系着工程的建设质量与施工安全，同时也决定着水利水电工程的实际效益。在选择导流标准的过程中，我们必须要综合考虑导流工程的风险率风险因素，如此才能够保障施工的安全性与合理性。鉴于此，本文即在简单论述导流标准及导流风险分析的基础上，进而TOPSIS方法建立了导流标准多目标风险决策模型。

【关键词】水利水电；导流目标；多目标；风险决策

一、施工导流标准的概念分析

在论述施工導流标准之前，我们首先应该明晰施工导流的相概念。所谓施工导流，即是指在修筑水利水电工程时。为了使水利水电工程建筑物能保持在干地上施工，用围堰来维护基坑，并将水流引向预定的泄水建筑物泄向下游，称为施工导流。据实际而言，水利水电工程施工初期的主要任务则是围堰挡水，即从河床截流开始到坝体修建到围堰高程以上的阶段。在此阶段做好导流工作具有十分重要的意义。在水利水电工程施工初期的导流工作中，我们根据实际情况可以因地制宜的选择合适的导流方法，同时也可以选择与之对应的导流标准。总体上讲，水利水电工程施工初期主要可以选择河床外导流、河床内导流以及明渠导流、隧洞导流，以及涵洞、坝体底孔、梳齿和缺口过流、涵管导流等导流方式。导流设计标准即是对导流设计中所采用的设计流量频率的规定。对不同的导流阶段和不同的建筑物，规定的频率也不相同。总体上讲，在水利水电工程施工初期阶段的导流标准要求相对较低，随着工程的不断深化其导流标准则会日益提升。具体而言，在水利水电工程施工初期阶段，主要有以下几方面的导流标准：其一，水文条件，所谓水文条件即是河流流量的大小、过程线特征、洪水和枯水情况、水位变幅、流冰等综合型因素。在水电工程施工初期导流阶段，对于施工区域的水位、流量控制至关重要，而水文条件无疑则是影响导流效率的关键。其二，地形条件，及河道、河床的实际情况。在水电工程施工初期的导流工作中，我们应根据施工区域的地形情况，从而采取合适的导流标准。譬如如河床宽阔，施工期有通航要求，可采用分期导流；如河道较窄，宜根据地形地质条件采用明渠或隧洞导流。其三，使用要求，根据水电工程施工河流的在施工期间通航、给水、灌溉等综合利用要求，我们也应当采取不同的导流标准。

二、水利水电工程施工初期导流风险分析

1、1、施工洪水的不确定性

水电工程导流工作的基本任务即合理控制施工区域的水位及施工洪水的流量。然而在施工实际中，施工洪水的流量通常具有不确定性的特点。在水电工程施工初期导流标准多目标风险决策中，我们就需针对施工洪水实际情况进行导流风险分析。在风险分析过程中，我们应该以施工区域的实测数据为基础，并按同频率法放大计算洪水过程线。最大洪峰流量采用P-Ⅲ典型随机抽样均值，其密度函数为：f（x）=（X-α）e （1）（式中：α，β，a0为P-Ⅲ型分布的形状、刻度和位置参数；Γ（α）为α的伽玛参数），并且有α=4C2s，β=2/（CC），α=（1-2CC）；CC为P-Ⅲ型分布的均值，Cs为P-Ⅲ型分布的偏态系数。 通过这样的风险分析，我们即能导流风险有初步的认识。

2、导流建筑物泄流能力的不确定性分析

导流建筑物的泄流能力是保障导流工作实际效率的关键要素。然而在水利水电工程施工初期阶段，由于施工实际情况具有不确定性，由此导流 建筑物的泄流能力也存在不确定性问题。因此在导流标准风险分析过程中，我们就需要对导流建筑物泄流能力的不确定性做好分析工作。在分析过程中，我们可以将导流建筑物泄流量均值、导流建筑的最小流量（a）、导流建筑物最大泄流量（C）假设为三角分布关系，从而建立起导流建筑物泄流能力的风险分析数学模型。即。通过这个数学模型我们则不难对导流建筑物的泄流能力进行合理的风险分析了。

3、导流风险率及动态综合风险的计算

在导流风险分析中，对导流风险率及动态综合风险的计算是提升导流标准多目标风险决策科学性的关键要素。在风险分析实际中，我们可以利用Monte-Carlo方法的导流风险计算模型，从而对水电施工的水文、导流建筑物的泄流能力以及水量等随机参与进行模拟分析，并通过统计计算有效得出导流系统的综合性动态风险率。

三、水电工程施工初期导流标准多目标风险决策模型

1、建构导流标准多目标风险决策模型的工具

在水利水电工程施工初期导流标准多目标风险决策模型的建构过程中，最为常用的方法即是TOPSIS（Technique for Order by Similarity to Ideal Solution）。该方法是通过对“理想解”与“负理想解的排序”，从而多目标决策相关问题，并选择各种属性值均为最佳的候选方案。

2、初期导流标准多目标风险决策目标

在水利水电工程施工初期对导流标准中的选择，我们不仅需要注重导流技术的可行性问题，同时也需对工程导流投资、施工工期以及导流工程综合风险率等问题进行深入的分析，并切实有效的权衡投资、工期、风险三者间的关系，以此选择最佳的导流标准方案。由此可见，水利水电工程施工初期的导流标准多目标风险决策最为主要的目标即是，保证工程导流发生风险的时，工程的导流建筑物，仍然具备良好的导流能力，从而全面提升水利水电工程的安全性。

结束语：

综上所述，在水利水电工程施工初期，做好的导流标准多目标风险决策，是保证工程施工效率的关键措施。在风险决策过程中，我们必须要综合工程投资、施工工期、水文条件、地形条件、技术要求等综合指标，并利用TOPSIS方法建立起定量计算决策目标风险的数学模型，以此增强水利水电工程施工初期导流标准多目标风险决策的科学性与合理性。

参考文献：

[1]胡志根， 刘全， 贺昌海，等. 水利水电工程施工初期导流标准多目标风险决策研究[J]. 中国工程科学， 2001， 3（8）：58-63.

[2]刘国清， 郭勇. 水电工程初期导流标准多目标风险决策[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）， 2016（2）：89-90.

[3]王超， 于金龙， 杨林振. 基于JC法的施工导流标准多目标风险决策研究[J]. 中国农村水利水电， 2014（4）：137-139.