水利与国民经济协调发展研究：洪水风险事件

风险通常与自然和社会事件的随机性、不确定性、不可控性、不可知性相关联。从人类的视角看，只有当其对人类及其生存环境造成不利后果时才称为风险事件。

7.4.2.1　水文风险

1.防洪标准与超标准洪水

经过长期的，尤其是20世纪50年代之后的防洪建设，我国受江河湖海洪水威胁的区域多在一定标准的防洪工程的保护之下，洪水发生的风险，与水文意义上或天然情况的洪水风险（以出现频率表示）已有所不同，需要与工程防护标准联系起来考虑。

通常，防洪标准是指防洪工程可使受保护地区免于一定量级洪水淹没的能力。例如，一工程具备100 年一遇防洪标准，即指该工程可防御发生频率为1%量级的洪水。这是一个统计概念，某一地区具备100年一遇防洪标准并不表明该地区100年之内仅遭受一次洪水灾害，而是指每一年遭受灾害的可能性为1%。

2.一段时期超标准洪水发生的可能性——时段风险

既然防洪工程有一定的标准，则意味着存在发生超标准洪水事件的可能。某一时期内发生超过工程防洪标准的可能性，即时段风险Rt 的计算如下：

式中：P（X ≥Xfcs）为任意一年超过防洪标准的洪水发生的可能性。例如，当防洪标准为100年一遇时，P（X ≥Xfcs）＝0.01。

时段风险指标可为防洪保护区的开发与建设提供有益的洪水风险信息。例如许多建筑物的使用寿命为50年，若保护该区域的防洪工程的标准为100 年一遇，则在50年时段内遭受超标准洪水灾害的可能性为1－ （1－0.01）50≈0.4。

7.4.2.2　防洪工程的风险

由于防洪工程存在来源于自然现象不确定性风险和调度运行风险，为应对自然现象的不确定性，减少工程风险，通常采取附加安全系数、安排安全超高和考虑不利组合的方法。定量地描述工程风险，将为决策者和工程运行管理人员提供有益的信息。

1.水库和蓄滞洪区运行与调度的风险

防洪工程建成后将改变河道原有的流量或水位—频率关系，为进行工程建成后的工程运行风险的分析，需确定新的流量或水位—频率关系。对于工程建成后有长系列水文观测资料的河道，可通过资料分析确定新的流量（水位）—频率关系，当无长系列观测资料或为规划工程时，则需选用典型或设计入流洪水通过计算模拟工程建成后的出流流量（水位）—频率关系。

由于水库等蓄水工程的前期蓄水量（初始条件）和预报提前量等因素的影响，其下游出流情况并非单一值，而有一变化范围，即所谓不确定性。这种不确定性可通过对影响因素的分析，设定最有利、相对可能和最不利的几种情景加以评估。

这几种情景可通过专家判断法设定。专家判断有可能引入新的不确定性，但在知识尚不完备和不能确切定量的领域，这一方法往往是最有效的。

2.堤防运行的风险(www.xing528.com)

对于堤防工程，在以往的规划、设计以及防洪减灾研究中，通常认为当洪水位达到其设计标准水位后，将溃决失事。当洪水在此标准以下，则不会造成损失。

堤防修建后的损失一般不会与无堤防时设计水位以上部分重合：一方面由于堤防的存在，洪水能量得以积蓄，溃决后，破坏力较大；另一方面，受溃口两侧未溃堤防的约束，进入洪泛区的洪水量也许少于无堤防的情况，淹没范围可能较小，因此在某些情况下，有堤防时发生超标准洪水可能比无堤防时发生同样洪水的损失要小，在特殊情况下会大一些。

堤防失事的风险可通过分析确定两个风险特征水位和衡量：Zpf指当洪水位达到该水位时，堤防失事的可能性或风险很大，例如达0.85 以上；Zpn指当洪水位低于该水位时，堤防失事的可能性或风险较小，例如小于0.15。图7.4 示意性表现了这一概念。

图7.4　堤防风险特征水位与失事风险示意图

将上述堤防失事风险概念纳入洪水灾害损失计算中，则可得出考虑了堤防工程本身风险的洪水灾害损失情况。风险特征水位Zpf和Zpn可通过堤防基础分析、堤身和穿堤建筑物结构分析、专家判断以及堤防历史上的失事情况统计分析等方法确定。由于受知识的不完备和实际情况的复杂性的影响，确定风险特征水位本身不可避免地也存在一定程度的不确定性。

以上重点讨论的是堤防运行的不利方面，即风险的一面，实际上，当洪水位超过设计水位后堤防仍未溃决的事例也有很多。定性地讲，Zpn通常低于设计水位，而Zpf则有可能低于、等于、甚至高于设计水位，需视堤防的质量和超高而定。

传统上，在进行堤防工程费用效益分析时，工程建成后的年均损失的计算通常仅考虑超过堤防标准的洪水，引入造成堤防工程失事的不确定性因素之后，则需考虑标准以下失事的可能性和超标准后仍未失事的可能性。

7.4.2.3　水灾害风险

洪水是一随机水文事件，其影响程度与其发生的强度及时空分布相关，通常以某一区域在一定时段内发生的频率（P）表征。

受洪水影响的人类社会与自然环境具有一定的脆弱性或遭受损失（人员伤亡、财产损失、经济活动中断等）的可能性，称为易损度（Vulnerability），定义为“因洪水而造成的损失程度”（V＝0%～100%）。

洪水灾害风险由洪水与易损度两方面因素相互作用而产生。洪水灾害风险特性通常以洪水在某一区域一定时段内造成的各类期望损失（LA：伤亡、财产损失、经济活动中断损失等）表征。洪水灾害风险度可用下式表示。

式（7.2）中LA乘以风险区内人口总数或财产总量等，则为伤亡人数或财产损失的绝对数量。

根据上述洪水灾害风险定义可见，从大的方面分，减轻洪水灾害的风险有两条途径：一是减少洪水风险区致灾洪水发生的频率，例如各类工程防洪措施；二是提高受洪水影响区域的防灾能力，减轻易损性。

通常所说的洪水风险分析主要是指洪水灾害风险分析。