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动态、三维 N - S方程,结合模型试验分析梯级水库连溃洪水特征,但是对于巨震、滑坡、极端洪水等
灾害致灾因子及其组合作用下导致的链式灾害效应分析不足。当前梯级水电枢纽群巨灾风险分析的理
论和方法尚不完善,难以满足梯级水电枢纽群连溃的巨灾风险的评估需求。
4 梯级水电枢纽群巨灾防控
风险防控是风险管理者采取各种措施和方法,消灭或减少风险事件发生的可能或减少风险事件发
生。常见的风险处理方法主要有避免风险、预防风险、自保风险三种 [48] 。溃坝洪水属于一种高风险、
低概率事件,相比常规洪水,溃坝洪水的应急防御难度更大,开展溃坝洪水风险科普和应急演练工作
非常必要,可以有效实现水库大坝溃坝的风险预防和风险自救自保 [49] 。面对巨灾风险还迫切需要提升
对巨灾灾害链的预判能力,优化巨灾应对处置的统筹能力和资源储备,优化防灾减灾救灾设备部署和
配置,完善防灾减灾应急机制 [50] 。刘铁民 [51] 建议将巨灾应急准备和能力建设上升为国家战略。部分
发达国家提出了巨灾保险计划,如美国的国家洪水保险计划( NFIP)、日本和新西兰的地震保险,政府
都参与这些巨灾保险,并且保险具有强制性 [11] 。大坝溃坝风险多层次模糊综合评价体系的建立是保证
大坝安全、优化设计、施工和运行的重要措施,基于模糊数学的大坝溃坝风险评估系统可以对大坝安
全状况进行评估,找到大坝风险防控的薄弱环节,找到影响大坝安全的关键因素,指导大坝安全管
理,保证大坝安全运行 [52] 。美国华盛顿州综合利用概率法、风险概念和以风险为基础的标准来决定大
坝是否已有适当级别的失事保护措施,对于不安全的大坝,根据每个工程的相对风险,利用优先排序
方案排序,在大坝安全管理方面取得了较好的效果 [53] 。美国田纳西河流域管理局(TVA)通过采取临
时风险消减措施、设置溃决预警系统及其他减灾措施实现皮克威克大坝溃决风险防控,建立了 “大坝
溃决预警系统” 以保证及时向居民发出警报 [54] 。巨灾风险防控是针对巨灾发生可能带来的风险进行
防范和控制,通常属于保险行业的研究范畴,当前国内外学者对包括大坝溃坝在内的各类巨灾风险防
范开展了大量研究 [55 - 56] 。
不同于巨灾风险防控,巨灾防控是对巨大灾害的防范和控制,是减少或避免巨大灾害发生的技术
方法、管理制度、运行方案等。在梯级水电枢纽群巨灾防控方面,岳华等 [9] 选取最高水位最低化准则
作为超标洪水协同应急调度模型的目标函数,采用逐步优化算法求解梯级水电枢纽群超标洪水协同应
急调度模型,建立了梯级水电枢纽群超标洪水应急调度方案。Li等 [57] 基于灾后信息建立的溃坝洪水
三维仿真系统可以实现溃坝情景的快速重现,在应急管理和灾害信息发布中具有重要作用。胡良明
等 [58] 研究表明增加预警信号提前泄水和增大下游水库泄水能力可有效降低梯级水库连续溃坝的风险。
周建平等 [59] 从公共安全风险防范和梯级连溃系统风险分析的角度出发,开展了特高坝及其梯级水库群
设计安全标准的理论和标准研究。周兴波等 [22,60] 指出梯级水库群在紧急情况下开展定量和有效的洪水
控制可以有效保证大坝的安全,降低连续溃决的风险;针对梯级土石坝连溃风险分析,提出了土石坝
溃决数值分析方法,包括单坝溃决、洪水演进和连续溃决的水力模型,开展了特高坝及梯级水库群设
计安全标准研究。李平等 [61 - 62] 构建了洪水作用下双库连溃的贝叶斯网络模型,来推求水库漫(溃)坝
概率及评估连溃风险。李炎隆等 [23] 将梯级水库群的风险处置按照梯级工程生命周期划分为:1)规划
阶段加强识别,提出设计阶段强化规避或风险最小化;2)建设阶段全面防控,运行阶段强化监测和应
急预案;3)退役阶段长期维护和管理预案的巨灾防控方案。国家重点基础发展计划(973)项目 “梯级
水库群全生命周期风险孕育机制与安全防控理论” 的研究成果为工程群的巨灾防控研究奠定了理论基
础。2017年我国修订了 《水利水电工程等级划分及洪水标准》,确定了先划分工程等别,再划分建筑
物级别,根据建筑物级别制定洪水防御标准的总体框架,针对梯级水库中起控制作用的水库,经专家
论证并报主管部门审批后可适当提高洪水标准 [63] 。水电水利规划设计总院还牵头编制了 《梯级水库
群风险防控导则》 和 《梯级水库群全生命周期风险管理研究》 等,为我国梯级水库风险和管理以及巨
灾防控提供了规范与技术支持。EAP(EmergencyActionPlan)是一种灾难行动计划,针对水库和大坝下
游城市地区制定 EAP可以根据水力通道路线计算最大水面高程,利用地形图数据生成洪水图,为脆弱
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