生命风险标准的分析介绍，

在发达国家,政府与大坝业主对溃坝可能造成的生命损失的重视程度远远超过对经济损失的重视程度。

国际上,生命风险的评价需要满足以下3个准则:

(1)生命单个风险标准。大坝溃决所增加的生命风险增量不应该超过某一指定值,这一值以生命基本风险为依据。

(2)生命社会风险标准。导致N个或更多生命损失事件发生概率不应该超过某一指定值,这一值是N的函数,随N增加而递减。

(3)ALARP原则。风险在合理可行情况下应尽可能低,只有当减少风险是不可行的,或投入的经费与减少的风险是非常不相称时,风险才是可容忍的。

生命单个风险分为可接受生命单个风险和可容忍生命单个风险,生命社会风险也分为可接受生命社会风险和可容忍生命社会风险。可接受风险和不可容忍风险之间为ALARP过渡带。ALARP过渡带是指对那些处于可接受风险和不可容忍风险之间的风险应用ALARP原则。

4.2.1 生命单个风险标准

(1)可容忍生命单个风险标准。可容忍生命单个风险应该以不超过人们日常生活所面临的死亡风险为基准。

根据澳大利亚统计局的统计,澳大利亚人口年最低死亡概率约为1.0×10-4(10～14岁年龄段)。因此,ANCOLD(澳大利亚大坝委员会)制定的《Guideline on Risk Assessment》(澳大利亚风险评价指南)(2003)建议,已建坝对个人或团体造成的生命单个风险概率如果超过每年10-4是不可容忍的;新建坝和已建坝扩建工程,生命单个风险概率超过每年10-5是不可容忍的。HSE不是根据平均基本风险来确定生命单个风险,而是根据风险能否为工人和公众所容忍来确定可容忍风险。不过工人和公众实际经历过的大部分风险都比HSE规定的可容忍风险值小很多,HSE建议,“在广泛的社会利益下”强加在工人和公众身上的年可容忍风险值,工人为10-3,公众为10-4。

在中国,根据2003年统计,人口自然死亡率约为6.5×10-3,没有按年龄段划分的死亡概率分布资料;各类自然灾害造成的死亡概率约为1.7×10-6;乘坐非机动车辆意外死亡的概率约为1.7×10-4,乘坐机动车辆意外死亡的概率约为3.3×10-4。目前,公众舆论普遍抱怨车祸过于频发,对乘机动车辆出行的安全开始担忧,表明人们对大于3.3×10-4的生命单个风险不再能够容忍。因此,目前可以将我国大坝可容忍生命单个风险标准定为3.0×10-4,低于这个风险认为是可容忍的,超过这个风险认为是不可容忍的。随着社会经济的发展与公众安全意识的提高,政府已经开始采取一系列措施,并出台或完善相关法规,大力整治公共安全问题,可逐渐将我国的大坝可容忍生命单个风险标准提高至与国际接轨水平的1.0×10-4。

(2)可接受生命单个风险标准。对于可接受风险,当然越低人们越愿意接受。一般当风险达到1.0×10-6/年时,人们不再担心这种风险。ANCOLD建议的可接受生命单个风险值为10-5/年,建议中国也采用该标准,这与核电站对周围单个生命形成的风险相当。

4.2.2 生命社会风险标准

目前,国际上确定生命社会风险标准主要有两种方法:

(1)F—N线法。N为死亡人数,F为N的累积分布函数,即大于或等于N个生命损失的概率。通过确定F—N线来确定生命社会风险标准。(www.xing528.com)

(2)每年生命损失期望值法。每年生命损失期望值为溃决概率和死亡人数的乘积。通过确定每年生命损失的极限值和目标值来确定生命社会风险标准。

F—N标准线可通过在双对数坐标系中确定F—N线的起点位置和斜率来确定。Ball和Floyd(1998)讨论了如何确定F—N标准线的起点位置和斜率。荷兰建设环保部认为,人们不愿意接受生命损失的直线递增和加速递增,即一条斜率比-1更陡的直线和斜率递增的曲线。据此,Ball和Floyd确定F—N线的斜率为-1。也有专家认为超过1000人的生命损失是不可容忍的,因此以一条竖线在此截断F—N线,当然这种方法对已建坝是不切实际的,因为已建坝下游住着大量人口,可考虑在新建坝中使用。

每年生命损失期望值实际上是F—N线包含的面积,由于每年生命损失期望值法不直观,且不能很好地反映溃决概率极低但后果极大的风险,因此目前除了美国垦务局(USBR)应用每年生命损失期望值对其坝群进行排序外,一般都应用F—N线法。

图4.1为ANCOLD(澳大利亚大坝委员会)采用F—N线法制定的生命社会风险标准。由图4.1可见,在澳大利亚,高于1.0×10-3的年社会风险是不可容忍的,低于1.0×10-4的年社会风险是可以接受的。值得注意的是,图4.1中的两条水平线,水平线是ANCOLD根据目前知识、大坝技术以及估算风险方法得出的,对于可容忍风险和不可容忍风险之间的线,以20世纪澳大利亚年平均溃坝率的10%来确定;对于可容忍风险和可接受风险之间的线,以年平均溃坝率的1%来确定。

图4.1　ANCOLD生命社会风险标准

由于F—N线法非常直观,建议我国的大坝生命社会风险标准也采用该法确定。同时,因我国小型水库的安全状况与管理水平同大中型水库相比存在很大的差距,宜按大中型水库大坝和小型水库大坝分别制定生命社会风险标准,其中大中型水库应尽量向西方发达国家的标准靠拢,小型水库可暂时适当降低标准。

1982～2000年,我国大中型水库平均年溃坝率为0.88×10-4,小型水库为2.62×10-4;溃坝死亡人数少则几人,多则几百人。假定溃坝死亡人数在10～100人之间,则对大中型水库,年溃坝生命损失风险为0.88×10-3～0.88×10-2;对小型水库,年溃坝生命损失风险为2.62×10-3～2.62×10-2。溃坝生命损失风险上限一般是不可容忍的,因此以下限作为可容忍风险标准,据此建议我国大中型水库大坝F—N线起点为1.0×10-3,小型水库大坝F—N线起点为2.5×10-3。

同时,参照ANCOLD的建议,以年均溃坝率的10%作为可容忍风险的水平极值线,以年均溃坝率的1%作为可接受风险的水平极值线。因此,大中型水库大坝的可容忍生命社会风险的水平极值线为1.0×10-5,可接受生命社会风险的水平极值线为1.0×10-6;小型水库大坝的可容忍生命社会风险的水平极值线为2.5×10-5,可接受生命社会风险的水平极值线为2.5×10-6。

根据以上讨论,可以绘出我国水库大坝生命社会风险标准F—N线参考图,分别如图4.2和图4.3所示。其中,大中型水库大坝生命社会风险标准与ANCOLD的生命社会风险标准相同。

图4.2　我国大中型水库大坝生命社会风险标准建议图

图4.3　我国小型水库大坝生命社会风险标准建议图