关键词：河道堤防；不确定性；风险计算
中图分类号：TV143+.3文献标识码：A
一、概述
我国每年的洪灾损失都都比较大，防洪安全历来都是备受关注的问题之一。河道堤防工程是控制河道洪水安全宣泄的重要工程措施，河道堤防工程安全和风险评估对于衡量水利工程的安全状况具有重要意义。从总体上看，由于河道堤防工程沿河修建，沿途距离跨度大，在修建过程中会遇到各种类型的基础条件，但由于经费有限，并不是所有的堤防基础都得到了有效处理，这为河道行洪时留下了一定的安全隐患。其次，由于河道堤防工程量较大，为节约资金，往往会在原有堤防基础上加高培厚而成，堤防内部情况复杂，在河道行洪时就可能会发生一些意外情况。但是在现阶段的技术条件和经济条件下，河道堤防的安全分析理论和事故机理还不够完善，很难实时的做出预警，在防洪抢险中常常处于被动地位。这就为河道堤防工程的风险评估提出了要求，本文正是针对这一问题展开研究，通过一定的风险计算模型和分析方法找出堤防中的存在危险的地段，从而为防洪决策提供参考依据。
二、风险分析理论基础
风险理论是在西方经济学研究领域中被首先提出，并随后被广泛的推广到了多个学科当中。风险的直接定义为以概率为衡量标准来评估工程失效所造成的人员伤亡、财产损失、环境影响等损害的后果评价。通常情况下，风险是由不确定因素产生某种损失的机会，或者是特定的系统不能实现特定功能的几率，风险也可能因为定义角度的不同而形成不同的学术流派，但不论是何种定义方式，都需要回答三个方面的问题，一是可能发生的事故类型，二是发生该事故的可能性，三是该事故一旦发生后所产生的后果。从风险具有的特征上看，风险具有客观性、普遍性、动态性等固有特征。从数学的角度来对风险进行描述，可表述为系统外来何在大于系统本身承受力的概率，即Pf=P(L>R)，其中L为系统外来荷载，R为系统抗力，不同的研究目的会对上述的L和R有不同的定义方式。
三、河道堤防工程中的不确定性描述
风险的一个重要特征是不确定性，因此对于特定的问题而言，对其不确定性的描述对于风险的评估具有重要意义，因为对不确定性的描述和相关度量方法对于风险辨识和估计具有基础性的作用。对于河道堤防而言，所涉及到的不确定性主要有以下几个方面的内容：水文方面的不确定性主要是指河道堤防在行洪过程中所可能遭遇的洪水频率不确定性，洪水发生时间的不确定性等。水力、结构上的不确定性 这方面的不确定性主要指河道堤防在行洪时所承受的水流冲刷、水压力荷载时的不确定性。由于河道堤防的结构一般为土质结构，内部组成复杂，在承受水压力时，不同河段堤防由于设计条件、施工条件、实时地基条件等都可能存在较大的差异，因此水压力在堤防结构上所造成的荷载效应在不同的堤防地段上会存在差异。操作管理上的不确定性 河道堤防管理范围大，在实际的操作管理中可能存在这工程养护不当，管理人员操作失误、堤防养护工作不到位等情况。对于上述几类主要的不确定性，本文中将侧重于对堤防结构的失效风险来进行分析，并建立相应的风险计算模型。
四、河道堤防工程的风险计算
三类风险因素的计算模型:
（一）漫顶破坏。河道堤防发生漫顶破坏的主要诱因是河道遭遇了超过河道承受能力的超设计标准洪水。因此发生河道堤防漫顶破坏的风险来源就是超标准洪水事件，此时衡量河道堤防发生漫顶破坏的风险即可通过计算该超标准洪水事件的概率来间接衡量。以复合泊松模型来描述洪水随机过程，对特定时间段内的发生超标准洪水的概率计算方法为：设特定时段内的洪峰个数N服从参数为泊松分布，则依据复合泊松随机点过程的模拟要求，得到其随机点过程的概率母函数为：，其中为特定时间段内发生洪峰丛数的泊松分布参数。从而可得到在时段（0~t）内发生超标准洪水，从而引发漫顶破坏的概率为：。
（二）渗透破坏。河道堤防发生渗透破坏的成因是渗透坡降超过了堤防土体的临界坡降。令堤防的实际渗透坡降为J，堤防土体临界坡降为JK，则发生渗透破坏的风险计算模型为：，其中f(J)为河道堤防渗透坡降的概率密度函数。而堤防渗透坡降是一个和河道内水位有关的变量，因此可用条件概率来描述坡降和水位之间的函数关系，即，其中为河道水位的概率密度函数。若令，该数值可通过全概率公式计算得到，则可得到在特定的水位范围（H1，H2）内，发生河道堤防渗透破坏的风险为：。
（三）失稳破坏。河道堤防发生失稳破坏的原因是边坡失稳，即堤防边坡上的滑动力矩大于其抗滑力矩，其概率模型和渗透破坏的风险计算模型类似，通过类似的推导可到在水位范围（H1，H2）内发生失稳破坏的风险为。
关键词：大坝；防洪设施；风险分析法
中图分类号：TV42+1.1 文献标识码：A
目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。洪水是指超过江河湖泊水库海洋等容水场所的承纳能力，造成水量剧增或者水位急涨的水文现象。洪水灾害是我国自然灾害的一种主要现象。洪水会造成河流的水量大增，大坝的承受压力骤增，极其容易造成洪水漫坝的危险。我国和世界的大坝毁坏的事例大多是由于洪水漫坝造成的。因此，正确完整的分析和评价大坝防洪工作具有实际意义。为以后的类似工作提供经验。
1 目前有关大坝的防洪措施的评估
1.1 已建大坝防洪安全水准评估
历史提供了各种经验和教训，因此，仔细认真的分析近几年的国内外洪水漫坝失事的案例，可以总体了解大坝的防洪安全和未来的趋势。我国的大坝分为大中小型，已统计的共有八万多座，在所有的大坝的正常运行中，发生失事的共计达到1000多座，约占总大坝的46.6%。而且分析得知，大中型大坝较为稳定，失事的数量很小，给人们带来的危害较小；但是小型的大坝出事比较频繁，建筑时期短，投入的资金小，建工简陋等原因使得出事几率不断增加。
1.2 大坝防洪安全的水文分析
大坝防洪专业人员分析认为：漫坝风险主要是由于洪水给大坝带来过大的压力。大坝在建造时，考虑到当时当地的情况，大坝运行期间的防洪抗洪的安全度，洪水发生的时间和频繁程度等原因都会影响大坝的寿命。众所周知，不同程度的洪水对大坝的危害程度也不同，洪水的测量标准也不尽相同；所以，为了便于管理和统计我们应该先制定相关的制度来规范洪水的设计标准和水文安全度。建筑大坝，使用的原材料分为土石坝和混凝土大坝；各种大坝经过测量发现，所有的大坝都有一定程度的抗洪能力，但是大坝的建造规定低、设计存在缺陷、不容易改进，所以从水文角度出发考察大坝的防洪能力不可靠。
2 大坝受洪水冲击的风险分析
2.1 随机不确定性在大坝失事中起到的作用
在整个调洪的过程中，大坝的洪水受灾危害与整个水库的调洪过程密切相关，在整个过程中，也有人们难以预测和难以控制的不确定性因素：如水文条件，出库泄洪过程、库容和水位关系边界条件等问题的随机性都导致了不同时刻水库蓄洪量的随机变化，这一变化又制约着库水位的随机消长。
2.2 随机微分方程的建立
微分方程的建立对分析调洪过程和大坝的受灾能力创造了有力的条件。漫坝失事模糊风险表述（为了解释漫坝过程的模糊现象，我们引入了随机概率的知识来详细的进行描述，已知总事件设为A，大坝发生事故的事件数为H，所以，大坝发生溃堤的几率为H/A，这个简单的比率公式表明，大坝发生事故的案例越少，分子越少，在大坝总数量不变的前提下，我国的水利设施越坚固；越有利于建设完备的经验，为以后的项目提供有力的基础。
3 有关大坝防洪安全的分析方法和政策
在水利设施领域，大坝的防洪风险度是指：（在规定的限度下，在已知的大坝高度和泄洪建筑的构造条件下，要监测的大坝在运行期间发生事故的机率，简称为失事率。大坝事故主要是由大坝的容纳能力和大坝的泄洪能力决定的。容纳能力越强，越不容易发生事故，大坝的适用年限越长；相类似，在大坝建造设计时，考虑的泄洪能力越周全，使用的建造材料越牢固，大坝在洪水期间的作用越能发挥的更好。当大坝处于洪水期时，大坝的容纳能力因为洪水的突然增加而骤增，大坝的压力也突然增加。
4 风险分析方法
风险分析方法是一种体现“以人为本”的科学实用的防洪理念。按照防洪工程漫顶失事的逻辑过程提出了防洪风险率的定量计算方法，引入了人员伤亡预测的经验公式，讨论了制定允许风险标准问题。在这一系列前提的基础上，应用允许风险分析方法，定量计算江河湖泊的防洪风险，对河流防洪安全决策进行了评价，分析了建立洪水预警系统提高防洪安全的必要性和可行性。但是，我们知道水利工程防洪减险受诸多因素的影响，防洪安全决策必须建立在风险分析的基础上。风险分析的目的主要回答以下问题：（1）已建或拟建防洪工程潜在防洪风险率有多大；（2）这一风险率导致的风险损失是否可以接受。以往风险分析常把对风险率和风险损失孤立开来，对风险率的评估也局限于水文层面，在风险损失评估预测中片面强调经济影响，忽视对人员生命安全影响，这是不科学的。随着对防洪风险认识的深化，人们意识到防洪工程失事可能涉及多种失效模式，如洪水漫顶、渗流管涌、边坡失稳、基础塌陷等。其中，洪水漫顶是一种后果严重的失效模式，据统计，约有三分之一以上的大坝失事是由洪水漫顶造成的。
在洪水漫顶风险率计算方面，以往研究成果大多简单地把漫顶洪水对应的洪水频率看作漫顶风险率，认为在遭遇超标洪水情况下，防洪工程必然失事，反之则一定安全。这种0-1型风险处置方式与实际情况不符，计算精度也难以满足防洪安全决策的要求。漫顶风险率的数学描述方式为：在已定的工程模式和固定的时间内，洪水出现并且造成漫顶失事的概率，险分析是防洪安全决策的基础，允许风险分析方法把风险率和风险损失有机地结合起来，注重人的生命价值。允许风险代表着社会广泛而普遍接受的风险水平，允许风险标准是随社会经济发展而变化的。鉴于我国国情，建议采用相对较低的允许风险标准。按照防洪工程漫顶失事的逻辑过程的防洪风险率定量计算方法是对传统风险率计算方法的深化，计算结果能客观反映工程实际的防洪风险率水平。
结语
（洪水漫坝事故是水利设施中大坝存在风险的主要原因之一。有关专家和技术人员通过对国内外失事大坝的数据分析，评估了现有大坝的总体防洪安全水准并且提出有力的防洪建议。在说明大坝防洪系统随机不确定性的基础上，建立了漫坝失事风险模型，这一模型能较为合理地描述大坝的防洪能力，定量给出漫坝失事的风险率.这样，就为已建和待建大坝的防洪安全评估和校核创造了条件
参考文献
关键词：水库设计；洪水风险；管理技术
中图分类号： TV62 文献标识码： A 文章编号：
水资源系统存在着诸多不确定因素，其可靠性与风险性是两个互补的概念。由于水资源系统本身的复杂性及众多不确定性因素的存在，使得该系统的可靠性问题显得非常复杂。对水库设计而言，由于影响水库设计的人流、用水、库水位等多为不确定因素，因此风险分析对水库设计具有十分重要的意义。
1 水库设计中的风险分析方法概述
水库设计中的风险分析方法分定性和定量两种方法。定性分析法主要用于风险可测度很小的风险主体。常用的方法有调查法、矩阵分析法和德尔菲法。定量风险分析方法是借助数学工具研究风险主体中的数量特征关系和变化，确定其风险率的方法，定量风险分析有如下几种方法：
1.1蒙特卡洛模拟法
蒙特卡洛模拟法是日前西方国家广泛应用的投资风险分析方法，这种方法的基本思路是将影响工程经济效果的风险变量依各自的分析分别进行随机取样，然后用各变量的随机值来计算经济评价指标值，这样对每个变量随机地取一次样就可以计算出经济评价指标的一个随机值，要作出经济效果评价指标与其实现的累积概率的关系曲线，需要多次的重复试验，且随随机风险变量的增多，其重复模拟计算的次数也要增多。
1.2离散状态组合法
这种方法的基本原理是，首先给出影响工程经济效果的各风险变量的离散型估计值。然后按照概率组合原理由这些离散的估计值来推求经济效果出现的大小及其可能性。
2 水库设计洪水的一般风险意义
一般而言，水文风险是水库设计洪水频率的主要表现特征，它作为水库设计与运行的基本技术依据，是水库设计者、管理者都十分关心的重要技术问题。我国目前通常采用的水库设计洪水计算方法有两类，一类是通过流量资料推求设计洪水，另一类是通过雨量资料推求设计洪水。由于前者所依据的基本资料为实测流量过程，中间环节相对较少，工程设计计算中大多采用这类方法。直接法计算设计洪水的风险，分两种情况考虑，一方面是设计洪水频率的风险意义，另一方面是设计洪水本身可靠性所体现的风险特征。
水库安全综合风险包括多个方面的影响因素，如：由于降雨引起的暴雨洪水、工程质量的可靠性、其他自然或非自然因素等，暴雨洪水的出现是由许多因素共同作用的结果。这许多因素都可以看作是随机变量，可以用频率分析方法去计算它在水库设计中，人们通过不同的安全标准体现自然现象的不确定性，根据给定区域的水文特性和不同的安全要求采用不同的设计洪水，所谓水库设计洪水就是在给定工程安全标准情况下某个典型洪水过程。
设计洪水还表征一种社会对风险的接受程度。在我国，设计洪水的确定是依据国家规范规程，严格按照程序确定的。因此，工程的设计洪水标准是一个为社会所普遍接受的依据，从设计洪水与风险的关系，可以认为设计洪水所代表的风险水平也就是我国目前所能接受的风险水平——可接受风险。实际上由设计洪水的一些特征也能看出，设计洪水风险与可接受风险的关系：设计洪水风险与可接受风险都依赖于社会经济发展水平和影响区域的经济社会特征，都在一定程度上决定于决策人对风险的认知水平，都体现了直观判别方面的一种模糊阈值。
3 洪水风险管理的必要性
按照国家防总2006年3月下发的“水库防洪抢险应急预案编制大纲”要求，突发事件危害性分析中需进行大坝溃决分析。如遇超标洪水,对下游防洪工程、重要保护目标等造成的破坏程度和影响范围无法统计。因此,急需开展溃坝分析和风险图研究工作。同时,风险图编制已列入水利“十一五”规划，按照《洪水风险图编制导则(试行)》要求，水库洪水风险图按库区、溃坝、最大泄量、洪水风险分别编制。2007年5月8日水利部(水建管[2007]164号)“关于印发”，也要求水库突发事件中必须进行“突发溃坝事件后果分析”并做专题研究。
4洪水风险管理的内容
以1/10000电子地图为基础,以GIS为平台,ARC/INFO为开发工具,开展洪水风险研究；通过二维水力学模型计算,结合库区、下游社会经济资料,开展洪水风险、效益分析；以水力学模型为主结合制图方法制作洪水风险图,并采用现代化技术,实现二维洪水演进最大程度接近实时动态成果,快速显示。
4.1洪水数值模型
据河道洪水传播规律和洪水波的特点,利用一、二维水力学方程组进行数值模拟,建立基于GIS的洪水演进数值模型和洪水风险图,并分析下游河道现状行洪能力。利用关键断面的实地测量成果,对上游河流、下游河流、蓄滞洪区洪水模拟其演进过程，并根据不同雨水情(水位控制或流量控制),分析出上游淹没实况图和不同泄量情况下,下游淹没实况图。
4.2溃坝分析
结合水库安全鉴定资料和大坝加固情况,研究库水位不同水位级下,大坝可能溃坝的位置、溃口的型式、模拟溃坝过程,通过水力学模型,演示洪水过程(包括洪水到达时间、淹没范围、淹没深度)。
4.3 洪水风险分析
洪水风险图是了解区域内遭受洪水灾害的危险性大小的一种直观科学的地图。一般是利用GIS技术制作,包含洪水基本要素、灾害损失信息、防洪工程信息等的一套风险图。
4.3.1 库区
利用水力学模型模拟并绘制不同频率洪水、历史洪水、流域中小型水库、库区围埝溃坝等情况的洪水风险图,开发洪水灾害损失评估模型,结合库区社会经济情况,评估各级频率洪水的损失。
4.3.2 溃坝
结合溃坝分析成果,利用水力学模型模拟并绘制不同水位级下,水库溃坝造成的下游洪水风险图,通过洪水灾害损失评估模型,结合下游社会经济情况,评估各水位级下溃坝洪水造成的损失。
4.3.3不同泄量
水库泄量小于500m3/s情况下,通过对可能出险堤埝关键部位的实地测量和计算分析,利用水力学模型模拟并绘制出出险后的洪水风险图。水库泄量大于500m3/s情况下,洪水演进过程以及下游洪水风险图,通过洪水灾害损失评估模型,结合下游社会经济情况,评估各水位级下溃坝洪水造成的损失。在稀遇洪水或蓄滞洪区运行情况下,所需要执行的防汛抢险措施;所需要撤离区域信息和撤离路线以及到达地点等信息。
参考文献
1.1国外研究
防洪经济评价是洪水管理经济评价的基础。美国对防洪经济评价理论的研究较早，成果也较丰富。White[4]最早提出减灾研究应作为包括自然科学、社会科学和经济科学的特殊领域。继1936年国家防洪行为纲领颁布后，美国联邦水资源管理机构提出了评价防洪工程是否立项，应参考该工程社会经济效益成本分析成果的原则。1975年White-Haas的《经济评估》、1980年美国国家科学基金会（NationalScienceFund，NSF）的《防洪减灾总报告》，以及1981年Wright和Rossi提出的《经济评估》中，一致认为在防洪减灾领域社会与经济学问题应该比工程问题得到更多的强调和研究，尤其是1980年的《防洪减灾总报告》中关于公共政策经济学问题的阐述：“洪水灾害损失经常由于政策方面的问题而增加，由于政策的负面作用导致了资源和经济负担加重”的观点引起了社会的普遍关注[5]。在1983年NSF的《美国洪水及减灾研究规划》[6]中，明确指出防洪减灾经济评价是应用经济学的基本理论对洪水泛滥区的防洪减灾措施进行分析，其研究对象是减灾行为的经济成本与消减的灾害损失之间的关系。除防洪工程措施外，蓄滞洪区管理、建筑规程、洪水预报预警、应急救援和灾后重建、减灾公共政策等非工程措施都应在评估之列，并且认为防洪减灾效益的评价应该有社会利益这个标尺。20世纪80年代末至21世纪初，自然资源与环境经济学方法逐渐被应用到减灾领域，Bryan等[6]认为环境经济学所提出的理论在洪水管理经济分析中极为有用。其基本思路是在经济效果评价中考虑环境损害。Mileti[7]指出应综合分析减灾措施的影响，考虑地方的环境质量水平、当代和下代生态环境、生活质量等因素来评估地方的减灾实力。国际上流行的具有代表性的经济评价理论还有东欧各国所采用的“技术经济”理论[8]，该理论最早始于前苏联，强调以最小的劳动消耗为社会生产出尽可能多的使用价值，提倡以经济观点来研究工程技术问题，着重于宏观经济效益分析，整个社会和国民经济利益为其评价标准，技术经济论证的理论对中国工程建设的经济评价曾产生过深远的影响。
1.2国内研究
中国有关防洪减灾经济理论的专门研究并不多，仅有的研究基本上是孕育在灾害经济学与技术工程经济学的框架之下。灾害经济学的提出始于20世纪80年代初于光远先生的倡导，杜一[9]主编的《灾害与灾害经济》论文集标志着中国对灾害经济问题研究的起步。1998年郑功成[10]第一次明确提出了灾害经济学的基本理论框架，并主要对灾害经济学基本原理、规律以及灾害与经济的关系进行了深入探索，为研究各灾种的经济学打下了基础。中国的防洪经济效益评价最早建立在前苏联和东欧国家的技术经济理论之上。1998年大水之后赵勇等[11]明确提出防洪经济学是灾害经济学研究的一个分支。李建生[12]认为防洪经济学是水利经济学的组成部分，是研究防洪与国民经济关系，以尽可能小的社会劳动消耗，有效地抵御洪水，以取得尽可能大的社会经济效益的学科。张晓[13-14]初步建立了中国水旱灾害经济学分析框架，对大坝建设的社会外部性和生态环境外部性进行了分析，并指出完整的水电工程的成本效益分析应该将外部性成本和效益纳入其中。光等[15]从政治经济学角度进行了洪水灾害对社会影响、治水与治国、成本分摊和损失补偿等方面的思考。赵勇[16]尝试建立防洪减灾经济学的基本框架，运用公共经济学、博弈论等基本原理，对防洪减灾经济学的特性进行了研究。季红飞[17]将防洪效益分为经济效益和社会效益，并对防洪社会效益进行了成因分析，对其量化的思路和方法进行了初步构架。还有一批学者吸纳洪水管理的基本思想，提出了对洪水管理经济评价的见解。周魁一[18]提出了灾害双重属性的概念，强调灾害的社会经济属性对灾害经济学研究具有特别重要的意义。向立云[19]第一次提出了洪水管理经济学的概念，并指出政府提供的治水模式必须遵循效率最大化原则。刘树坤[20]在大水利建设理论中强调，民生水利要体现水利建设和管理过程中的公平，不能为追求经济效益而牺牲流域的生态环境，在防洪规划经济评价中应该纳入生态环境变动的因素。总体来讲，中国的洪水管理经济评价理论研究已经起步，一些成果已经为洪水管理经济学科的建立与发展奠定了基础，但仅是从不同的角度对某方面的理论进行了阐述，内容分散，视野局限，尚难以形成系统的洪水管理经济评价理论体系。
2洪灾损失评估方法研究
洪水灾害损失是衡量洪水灾害后果的主要参数，是洪水管理经济评价的主要内容。各国研究人员从洪灾损失评估尺度、评估方法等方面做了大量研究。
2.1损失评估尺度
Ellingwood[21]从最优防洪指挥决策及灾后重建最优决策的角度提出了局域评估、区域评估和国民经济整体评估三层次评估体系。Penning-Rowsell等[22]将损失评估分为战略评估、可行性评估和完全评估，其精度按顺序依次提高，对评估水平的选择因评估目的和阶段不同而异。根据损失评价过程中基础资料、模型方法和运算结果的尺度，笔者[23]将损失评估划分为3种模式：精细尺度评估、中尺度评估和大尺度评估。
2.2洪灾直接损失评估方法
（1）国外研究淹没水深-损失曲线法是国际上最常用的洪灾损失评估方法，淹没水深与损失率关系的函数形式表现多样，James与Lee[24]最早给出了分段线性城市财产淹没水深与损失率函数，Appelbaum提出了分类财产的等级式淹没水深损失率函数；Lee[25]利用R2统计，给出了居民住房的多项式形式的损失率函数。在美国得到广泛应用的自然灾害损失评估软件HAZUS-MH的技术手册中，对900多种淹没水深与损失率曲线进行了讨论[26]。在因风暴潮引起的洪涝损失评估中，除淹没水深之外，波浪作用力是美国洪灾损失评估考虑的另一重要因素[27]。而在估算农作损失时，淹没历时也作为反映洪水特征的一项重要指标被考虑。英国的洪灾评估多服务于洪水管理措施的效益分析，自20世纪70年代起至今，Pennin-Rowsell[28]和Park等[29]已建立起非常详细的洪灾损失评估数据库。其数据资料来源于一系列的会议、专家走访、问卷、现场查勘以及遭受洪水灾害影响的居民调查。现有的数据库中针对不同的房屋类型共给出了140组损失与水深的对应关系，提供了各种类型资产随淹没水深变化的损失值区间。荷兰根据历史洪灾记录（1953年欧洲大洪水）建立资产的损失系数与淹没特征的函数关系[30-31]，在全国范围内采用统一的洪灾损失系数函数关系，但会根据评价区域所属风险区的不同而对该关系进行相应的调整。（2）国内研究中国在洪灾损失率与水深关系方面有代表性的研究：施国庆[32]分析了洪灾损失率的主要影响因素，提出了相关曲线图解法、多元回归分析法等洪灾损失率确定方法。陈浩等[33-34]建立了城市和农村资产的分类损失率线性函数关系。万庆等研究基于洪水淹没过程的淹没水深与损失率关系，计算了基于投影寻踪网络的动态淹没水深-损失关系式。杨秋珍等[35]通过田间试验探求了绿叶菜损失率与叶龄、淹没水深及淹没历时之间的关系，建立了叶菜淹水损失率试验统计模型。冯民权等[36]总结出财产损失率与淹没水深关系有多项式函数、指数函数关系，并指出其适用性视具体情况而定。与国外相比，中国缺乏系统性的权威的损失率关系研究，根据洪灾损失调查数据，采用参数统计模型建立的分类资产淹没水深与损失率的关系仅适用于具体研究区域[37-38]。而对不同研究范围的损失率关系需要根据实际情况另行推求，受资料限制，在洪灾损失率的关系选取方面随意性较大。中国也有部分专家对洪灾直接经济损失的框算方法进行研究，王腊春[39]用各类产业损失系数、产业经济强度和淹没面积对太湖流域的洪涝灾害损失进行模拟及预测。向立云等[40]在分析经济发展水平和洪水风险分析的基础上，确定了单位面积损失值，求取长江流域和海河流域的期望损失值。陈秀万[41]建立了洪灾损失预测模型，包括用以预测洪灾损失的自回归模型和用以预测灾变时间的灰色灾变模型，对长江中游地区的洪涝趋势进行了预测。程涛等[42]建立的研究区域洪灾损失随财产变化的关系曲线能够快速评估直接经济损失。
2.3洪灾间接损失评估方法
经验系数法是常用的间接损失评估法，美国学者Douglas和JamesLee[43]在评估洪灾损失时，提出了分行业间接损失影响系数法。美国陆军工程师团根据多年的调查统计分析，给出不同部门的洪灾间接损失系数值，澳大利亚给出了城市不同行业的间接损失系数，日本和前苏联都是不分行业给出综合间接损失率系数。中国多参照国外类似情况选择间接损失系数。经验系数方法虽然简便，但不能有效地反映间接影响的作用机制、经验化、概化成分过重[44]。调查估值法是灾后评估间接损失的方法，但因间接损失涉及面广、工作量大而很少被采用。也有一些基于系统分析、人工神经网络、遗传算法等间接损失评价模型，思路和方法虽具有一定的独创性和先进性。另外有专家运用经济学的方法进行灾害间接损失的计算也适用于洪灾间接损失的评估，例如黄渝祥[45]利用投入产出法计算间接停减产损失和中间投入积压损失等。王海滋[46]采用生产函数法及部门增长模型评估法评估产业部门生产能力损失及产业部门关联损失。目前各国减灾研究中，主要考虑包括直接损失和间接损失在内的有形损失，随着人们认识的深入和有关资料的积累，无形损失的评估逐渐受到重视，有少数学者陆续开展了一些相关的探索性研究,例如英国学者Tunstall等[47]就对洪水灾害引起的健康损失进行了评估。
3洪水管理效益成本评估方法研究
3.1国外研究
美国进行防洪工程经济效益评价已有70余年历史，主要用减免洪灾损失表征减灾效益。成本效益分析法是最为常用的防洪减灾活动经济分析方法[48]，在防洪工程措施的减灾效益评估方面得到了广泛应用。也有学者探讨其他的方法，Mckean,Eckstein等早在1958年就研究提出了“自愿支付法”进行防洪效益计算的方法。1970年，Rusell等环境经济学家提出了界定最佳防洪减灾效益的理想曲线。Bateman等[49]采用效益转移方法评估减灾活动对环境、历史文化等的影响。美国目前正在尝试对洪水管理的有效程度进行全面的定量界定，评价内容除减免的洪灾直接损失外，减免间接损失、应急响应费用、减少人员伤亡及环境生态影响等都在评估之列，评价的对象也由单纯的防洪工程向政策等非工程措施扩展。Keith等[50]对FEMA（FederalEmergencyManagementAgency）在1993～2003年的减灾效益和成本进性了综合评价，运用HAZUS-MH软件模拟了全美国不同县，在遭遇不同重现期、严重程度不同的自然灾害时，FEMA减灾行动的综合减灾益本比为4:1，其中洪水管理的益本比达到了5:1，在各种自然灾害管理中的效益最为显著。与美国类似，日本也是通过计算有无防洪工程情况下的年期望洪灾损失的差额来反映防洪工程效益。近年来，有学者采用享乐价格法（评价防洪减灾活动中土地管理所带来的效益[51-52]，亦有学者运用条件估值法（ContigentValueMethod，CVM），建立模糊评判模型，评价因洪灾引起的精神负担等无形影响[53]。Zhai[54]在典型流域（Shonai-Toki）运用条件估值法研究人们对洪水管理的支付意愿，结果表明，人们的支付意愿因收入水平、是否曾遭受洪灾、居住场所离江河的距离、防洪意识以及环境保护意识等多种因素的不同而存在很大差异。Zhai[55]还运用支付意愿法（WillingtoPay,WTP）评估了日本洪水避难行动的经济效益和人们可接受的洪水风险水平。在英国，Penning-Rowsell、Green和Parker[28-29,56]自20世纪70年代起对洪水管理经济评价方法进行了持续不断的研究，先后编写了3个版本的防洪减灾效益评估技术指导手册，尤其关注城市防洪效益和海岸洪水治理方案的效益评估。2004年，Pennin-Rowsell[57]和他的研究小组完成了洪水风险管理效益评估技术导则，相对以前的研究成果，该导则引入了洪水管理效益评估的概念，并且在评估方法中对防洪体系保护生命交通线的效益评估、减少人员疾病及生命损失的效益评估、洪水预报减灾效益评估、洪水应急管理效益评估，洪水管理措施的环境成本和效益评价等比较前沿的方法技术进行了探讨。另外，英国在洪水管理的效益评价方面还考虑了社会公平问题，建议采用分配调整方法对低收入人群所得到的洪水管理效益在平均水平上进行相应的扩大，相反，对高收入人群的效益进行一定程度的缩小，通过这种方法以使洪水管理投资能更多地惠及贫困区域和贫困人群[58]。
3.2国内研究
（1）防洪经济效益评价方法研究中国20世纪五六十年代在河流规划及水利工程设计中，曾对防洪经济效益进行过初步研究。80年代末，水利部组织有关单位在全国范围内开展了1949—1989年水利工程防洪经济效益计算，据计算40年间防洪共投入416.57亿元,减免损失3338.75亿元,负效益59.35亿元(1980年不变价),益本比7.9:1[59]。自此中国初步形成了一套较为完整的防洪工程经济效益评估方法。较为广泛采用的方法有频率法和年系列法[60]。邱忠恩[61]建议采用年系列法计算多年平均防洪效益，并以三峡工程防洪效益的计算为例进行说明。朱兆国[62]提出了水库除险工程防洪效益的计算方法：效益转移计算法、溃坝洪灾损失计算法和综合效益计算法。韩东平等[63]对长江中游主要堤防工程在1996年较大洪水中产生的防洪经济效益进行了粗略的分析与估算。朱元甡[64]在传统防洪效益计算的数学模型上综合分析了水文、水流、工程施工和运行管理等多种不确定性，建立了长江中游防洪效益的风险分析模型。董胜等[65]应用蒙特卡罗模拟方法产生洪水系列，得到了防洪效益的概率分布模式，建立了包括经济评价、风险分析和防洪效益模拟的综合系统分析模式。1998年颁布实施的“已成防洪工程经济效益分析计算及评价规范（SL206-98）”[66]对中国防洪效益评价工作起到了很好的推动作用，但其原则性的论述较多，部分条款操作性不强，和实际应用还有一定的距离，目前正在进行修订。（2）洪水管理生态环境影响评估方法研究中国对与水利工程有关的生态环境影响评价研究多集中在水利水电工程生态环境影响评估指标体系建立方面[67-68]，对于水利工程尤其是防洪工程的生态环境影响价值评估的研究并不多见，比较有代表性的研究包括：赵同谦等[69]以怒江中下游水电开发规划为例，通过怒江水电开发规划环境影响因子的筛选和环境影响的定量分析，对开发方案长期整体的环境影响效益和成本进行估算，评价结果表明：怒江中下游四级水电开发的直接环境效益为2177亿元，环境成本总值约为3196亿元。阎军印[70]以长江流域某水电工程为例，从环境资源消耗、环境灾害损失和环境污染损失等方面对其带来的环境质量损益进行了经济评价。
4中国洪水管理经济评价研究存在的问题
（1）缺乏完善的洪水管理经济评价理论框架虽然在洪水管理理论、灾害经济学、风险分析和防洪规划等理论中对洪水管理经济评价的相关理论有所涉及，但仅是从不同角度对某方面的理论进行了阐述，内容较为分散，还未形成针对洪水管理经济评价的具体特点，集评价对象、准则、内容和方法等为一体的系统的洪水管理经济评价理论体系。（2）防洪效益评价对象多为单一防洪工程，对宏观决策的支持作用有限目前的洪水管理经济评价主要集中在单一防洪工程的成本效益分析方面，对其他减轻洪水风险的重要措施多未纳入经济评价体系之中。有关国家、流域尺度宏观决策（例如流域防洪规划）的经济评价缺乏可操作的方法与技术，已有的经济分析成果难以对宏观决策起到支持作用。（3）在防洪工程效益评价中，较少关注防洪工程对社会、生态、资源的影响效益（正效益或负效益），难以客观反映防洪工程的实际效益。一方面由于人们对生态环境问题的忽视或不了解，另一方面因为社会和生态环境的影响本身难以量化和评估，因此长期以来对防洪工程项目的社会、生态环境影响评估多停留在定性描述上。总体上讲，社会、生态环境等因素对洪水管理方案的选择很难起到约束作用。（4）现有评价体系中未充分反映洪涝灾害新特点、洪水管理新理念等在现有的评价体系中，有关城市洪涝灾害损失、洪水间接损失等的评价工作还很薄弱。并且对非工程措施效益的分析不够，较少进行非工程措施的投入与效益分析。对洪水管理公平性的评价也很少涉及，难以满足洪水管理决策对评价工作的要求。
5结论与建议
【关键词】GIS；地理信息系统；防洪减灾；风险；系统设计
中图分类号： S611文献标识码： A
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统（GIS）是最近几年才兴起的一种信息采集和管理的系统。地理信息系统主要由操控人员、计算机硬件和软件系统以及空间的数据等构成。计算机技术与地理信息系统是息息相关的，当然也离不开社会的需求程度。随着计算机技术的飞速发展，为我国地理信息系统的广泛应用提供了有利条件和可能，也使地理信息系统的发展前景和经济社会效益不断提升。
一、GIS在水资源领域的应用
水资源的管理工作是社会经济可持续发展的重要保障。由于我们在经济发展的过程中忽视对水资源的保护，导致了资源性缺水以及水质性缺水，还有就是水资源极大浪费等问题。为了更好的解决这一问题，人们开始关注水资源管理工作。采用现代化的手段，以信息化技术为基础，可以解决好资源水利中的诸多复杂问题。现阶段，可以通过多维水质模型、稳态和动态水流模型等环境过程模型对水资源进行规划和管理。但是，这些环境模型在对空间数据的操作及操作结果的显示方面具有一定的困难，这就需要用到GIS来解决这一问题。通过模拟数据和可视化技术直观地表现水资源状况，实现历史数据处理和实时数据的动态采集，完善水资源信息的节理与更新，实现水资源的空间分析功能，实现模拟动态变化过程和数据共享。
二、GIS在水利防汛方面的应用
我国是一个自然灾害频繁发生的国家，自然灾害给国家财产造成了巨大的损失。随着我国经济和科学技术的飞速发展新技术在防洪减灾领域的涉及面越来越广。GIS新技术在水利防汛方面的应用使水利防汛工作进入崭新的时代。
2.1洪涝灾害风险分析
GIS在水利防汛方面的应用首先就是对洪涝灾害风险分析。也就是对洪水发生的概率、强度及其可能造成的损失的分析。一般情况下，我们可以从洪水风险识别、风险估计、风险评价以及风险控制四个方面来理解洪涝灾害风险分析。采用GIS技术，将DEM数据与江河流域的雨情、水情和社会经济数据库相结合，通过科学的分析和对比，模拟洪水的演变规律，快速评估洪水的风险大小，预测洪水的发展趋势、可能的造成的经济损失，并根据预测和分析的结果来采取高效的救灾措施。GIS技术在灾情评估上的应用就是充分利用的空间查询功能、分析功能、可视化模拟的能力，结合灾害背景数据及社会经济数据，计算淹没面积，然后科学的评估灾情严重程度以及会对各业造成的损失，为防汛物资的运输选择最佳路径。
2.2对灾情进行可行性的评估
地理信息系统（GIS）在灾情评估方面是其他系统无法望其项背的，主要体现在：对基础背景的数据完成处理，比如：地理、社会和经济等方面的数据；对空间和属性的数据进行查询、检索、统计以及显示等方面的操作；提供洪水演进的最基本的平台；对灾情的数据进行有效的获取和研究分析；完成对灾情的可视化的表达；可以作为决策的工具，完成行蓄洪区应用、抢险救灾物资的储蓄和运输、避开危险、迁安等工作。当下，水利部遥感技术应用中心已经广泛的应用了洪涝灾害的监测评估业务运行系统。
2.2防汛指挥和制定防汛决策
GIS在防汛指挥和制定防汛决策上的应用主要体现在以GIS提供的江河湖泊分布、工业设施、城镇、交通、水利设施分布、水文信息等为基础，利用各类计算模型提供实时数据，有关部门可以有效的设置拦洪设施的点位，选择分洪、泄洪措施。同时，利用GIS空间分析及预测能力还可以模拟行蓄洪区人员物资的撤退、转移，选择最佳撤退路线。
三、GIS技术在水利工程方面的应用
在施工过程中，通过GIS可以将施工过程通过图像的方式动态的显不出来，可以为水利施工过程提供便利的分析工具。GIS技术把工程施工各个时刻的工程面貌的图像存在数据库中，和与之相对的属性数据建立联系，当图像快速连续变换时，整个施工过程的工程面貌便动态显现出来。目前，在我国水利施工中GIS的水利水电工程施工总布置可视化演示系统是采用这种方法。GIS在水利施工设计中的应用可以将GIS中的地形信息与地质技术资料和水文资料相结合，通过强大的分析功能，来确定最为合适的工程施工地点。另外GIS系统还可以通过离散分布的平面点来模拟连续分布的地形，在此基础上进行坡度坡向分析、断面图分析等，这可以有效的提高水利工程信息管理的科学性。
四、基于防洪减灾的GIS地理信息系统设计
防洪规划信息数据类型复杂，数据量庞大，但归纳起来主要可由系统的空间信息和属性信息组成。空间信息主要是有关防洪的各种地图，属性信息主要存储了系统所要查询的一切属性信息加实时水雨情，水文站、水库、堤防、重点防洪工程信息，气象信息等。空间信息和属性信息之间可以相互查询和检索这就需要功能强大的GIS软件来支持进而实现系统的模块间关联、查询、显示等功能。基于防洪减灾的GIS地理信息系统设计必须要坚持以下原则：规范性、实用性、稳定性、扩展性和安全性。系统的设计必须要根据《城市基础地理信息系统技术规范》等一系列国家及省级标准；根据不同用户的相应特点，为用户提供最大限度的系统灵活性；要保证系统的长期正常运转，对于故障能够有效地处理、及时恢复；数据库和系统需随着数据内容和业务管理模式的变化而不断调整；系统安全性较高。
在系统的功能设计上，可以分为五大模块：基础数据库管理模块、基础工情信息管理模块、洪水预报模块、洪灾损失评估模块、三维仿真模块。系统的用户上，需要涉及3类不同用户：普通用户、系统管理员、高级用户。普通用户进行系统数据的建库工作以及基础工情信息的管理工作；系统管理员负责进行系统数据库维护工作、洪水预报、洪水模拟、洪灾评估、用户权限管理等工作。高级用户具有普通用户和系统管理员的所有功能，另外还要包括各部分功能模块所实现的全部功能。
五、结语
地理信息系统技术为防汛水情工作标准化、空间化提供了有效的工具。同时也将防汛水情信息与空间地图很好地结合起来，保障了防洪减灾工作的开展。我国的防汛减灾工作要借助于GIS系统，降低国家和人们的财产和经济损失。
参考文献：
[1]刘丹,刘萍,樊耔均. GIS在水利现代化中的应用和发展趋势[J]. 硅谷,2012,24:43+42.
[2]刘俊萍. GIS支持下的小流域设计洪水过程线推求[J]. 水文,2013,03:56-60+90.
[3]李昌志,姜晓明. 防洪减灾GIS常用功能需求浅议[J]. 测绘与空间地理信息,2013,S1:201-205+208+214.
【关键词】城市洪涝 预警评估 系统 经验
【中图分类号】P333.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0442-01
1、前言
洪涝灾害一直是城市主要灾害之一。多年来我国许多城市不断遭受暴雨、台风等不利气候的危险，发生了暴雨淹城的情况，给当地经济和群众生命财产造成了损失[1]。针对严峻的城市防洪排涝问题，各发都给予了高度的重视，并结合实际情况制定对策，认真解决这一重要的民生问题。水利部在948项目中推荐引进英国Wallingford公司研发的“2D城市洪涝与流域汛情风险预警评估系统”（FRMFS）[2]，以期通过非工程防洪措施提高洪涝灾害预警预报的准确程度。
2、FRMFS简述
FRMFS是国外最先进的城市洪涝风险预警评估系统之一，它率先将信息技术、网络技术、水环境工程及资产管理融为一体；实时链接水文与气象数据，以内嵌的完整水文水力模型为基础，对城市洪涝灾害进行实时预报预警。它结合地理信息及复杂的地形地貌资料，采用2维洪水演进模型评估城市洪涝灾害的风险、影响范围及影响程度，帮助管理者快速准确地制订区域防汛调度或应急措施，为公共报警及事故应急措施的运用提供决策支持。系统充分应用已有的水文水动模型，甚至经验模型，综合降雨径流模块以及模型转换、经济分析等各个模块。利用Web实现不受地域限制的远程洪水调度决策；系统支持局域网及广域网内不同权限的多用户访问，远程用户也能够在线驱动水情预测模拟并决策信息。
FRMFS的特点之一是雷达降雨采集，它可以根据地形，对站点周围半径200km以内的降雨进行测量。传统的实时洪水预警方法注重主要河流，适用于洪水波运行时间较长的情况；而该系统可针对小河流，特别是地形险峻或者城市化程度很高的区域，洪水波的形成时间很较快情况，采用雷达技术记录降雨信息，反复地用新雷达数据进行更新迭代，在水文模型支撑下预报局部产流，为小流域或城市排水系统提供有效的洪水预警预报。
系统采用1维水力模型（城市排水管网/流域河网水力模型）确定洪水出现的位置，采用2维引擎结合地形在更详细的局部范围内真实地确定洪水淹没范围、水深及流速，实现了二个分析引擎的完美结合，为洪水风险分析和灾害评估提供准确的评判依据，使计算成果更加合理，精度更高。
3、大型城市应用情况
除了在英国本土多个城市应用了FRMFS外，比利时等国都有应用的成功案例，但这些城市的共同特点是建筑结构整体规划合理，政府在城市防洪排水方面投入的资金量大，城市地下管道和河渠排水畅通，防洪排水调度水平高。
西班牙几个城市的经济情况、城市建设和FRMFS的应用环境与我国部分城市相近。该国一直应用FRMFS并进行了二次开发。在我们的考察过程中，FRMFS研究机构负责人Eduardo Martínez先生与技术工程师Adela女士介绍了FRMFS引进应用情况，演示了马德里市的应用成果，证明FRMFS引进是成功的。
在我国，上海市于2006年引进了该系统，2008年完成试用，提交了总结报告。对其成果的评价是：需要进一步加强实践跟踪工作，在实际系统的开发和运行过程中，不断验证设计的正确性，逐步完善。显然，FRMFS在上海的应用效果并不理想。分析相关的资料，可以发现其原因主要是系统对数据的要求比较高，大型城市需要输入的各种数据量巨大，往往会因为一个离散数据或不符合的边界条件，导致方程无法收敛，运算时间过长。由于洪涝汛情风险预警的紧迫性，该系统无法满足用户对于成果时间上的要求。同时，上海地下排水管网和地面高程数据等原始资料尚不能适应系统要求。本项目原计划在杭州市应用，也是由于数据问题未能实施。可见， FRMFS在我国大型城市应用有待进一步探讨。
4、中小城市应用实例
本课题主要是在分析大型城市应用FRMFS的经验和教训基础上，重点研究我国中小城市的适用性，项目组经过三年多对系统的引进、消化、吸收和二次开发，成功地在浙江省金华市进行了试点应用，证明了在基础数据比较好的中小城市该系统是适用的。
金华市面积约2000km2，人口90余万，每年的台风、暴雨常常造成市区的洪涝灾害，主要原因有三个：一是自然条件。金华市位于金衢平原，城市地面高程与附近的河流水位接近；周边山地暴雨形成的山洪汇流快，迅速进入主城区河道。城市周围河流水位暴涨时，的大部分江河水位偏高，致使城区的排水泵闸不起作用，无法有效排出涝水。二是在市区发展规划时缺乏对地面和地下排涝设施的整体设计，城区蓄排涝设施标准低、能力差，河道宽度不足，设计过水流量不够，排水通道不畅。三是由于市区迅速地向周边扩展，先前的大部分市郊农田和水面已被不透水的结构覆盖，滞蓄洪水的能力基本丧失。一些原有的排洪通道被填堵，致使整个城市排涝不顺。
从以上的情况看，金华城区的状况与国内许多中小城市相似。
试点项目的输入数据有1：500的现状地形图和数字高程模型，完整的地下管网、河流和街道等实测数据，计算区域地面标高在35m～60m区间，概化节点近2874个，管网长度约79km，子集水区2715个。计算中对边界约束根据实际情况作了部分修正。软件提供方在系统内嵌入了当地的水力计算经验模型，并与系统原有模型溶合。最终计算成果与实测数据比较校验，水位、洪量、历时等误差均在5%之内，满足应用上的要求。
金华市应用FRMFS的成果特点体现在：在国内率先实施了中小城市FRMFS整套技术解决方案；集成了城市空间基础信息、灾情分析与评估、实时水雨情、工情等数据库以及分区域、分专题的综合信息管理；在应用中，成功地结合了当地的降雨量-水深模型，能有效地直接利用现有地理高程数据分析确定洪涝影响范围，并能根据不同用户的需要直观形象地展示可能发生的雨涝淹没范围、淹没水深等，定量地分析各种受洪涝影响的专题信息，预测城市雨涝蓄水量及损失程度；同时，在分析灾情现势性后，列出可能的排涝方案，代入分析模块，得到最优解决方案。
金华市引进和实施FRMFS，大幅度降低了防汛预警系统的建设成本，缩短了开发时间。系统的应用改变了全市洪涝汛情风险预警评估以手工作业为主的局面，提升该市洪涝汛情风险预警和评估的科学性、合理性和可操作性，满足了各级防汛指挥部门的工作需要，也为全市社会经济的可持续发展提供了保障。FRMFS应用存在的问题是：基础资料收集困难、约束限制条件比较多。
5、结论
FRMFS是目前国际上最先进、应用最广泛的城市洪涝与流域汛情风险预警评估系统之一，虽然在我国大型城市应用还有待于进一步研究，但实例表明，其在我国中小城市的应用是可行的。该系统不仅能应用于中小城市区域洪涝灾害的预测评估，为政府实施防汛指挥决策提供科学依据，还可应用于城市排水系统改造、新建城区排水系统的规划设计。
参考文献
1950年以后，我国大江大河防洪工程建设成就卓著。但是我们今天却面临着水灾发生频率增加，灾害损失持续上升的现实。防洪减灾陷入了一方面巨大的资金投入，一方面难以遏制的灾害势头这种困境，这与美国、日本、荷兰等发达国家在本世纪六十年代至八十年代经历类似。本文将从《美国防洪减灾总报告及研究规划》研究入手，考察美国防洪减灾方针演变过程，以期为防洪方针的完善和推进防洪减灾行为社会化提供思考及借鉴。
一美国防洪减灾理论更新的社会背景
(一)防洪工程投资、效益与灾害损失同步增长
美国防洪管理始于1803年。随着路易斯安那州密西西比河下游防洪堤防系统建立，开始设立国家和私有的防洪管理机构。1927年，陆军工程兵团成为密西西比河及其支流防洪工程及管理的专业机构，其后由陆军工程兵团负责国家防洪工程建设和防洪管理。
1936年，美国国会通过防洪行动纲领，确立防洪工程是公益性工程，管理的权威和工程经费得到保障，防洪主要责任也由联邦政府负担起来。两年后一位经济学家预见了其中的弊端∶由联邦承诺在全国实施防洪计划，48个州都将接受这个福利，人们不难想象，联邦财政的大门由此而大开。这一预见在七十年代被证实，国家将防洪减灾全部负担起来的政策，只能日益加重国家在防洪投资方面的财政压力。
三十年代坝工技术的迅速发展，高达数十米上百米的混凝土坝将江河截断，大量的洪水可以在水库中蓄积起来。通过水库调蓄洪水、堤防阻挡和河流渠道输送洪水，美国人骄傲地认为其防洪能力已超过任何国家。人们以为凭借现代技术和国家的财力，洪水可以被驾驭。
至六十年代中期，已有约110亿美元的联邦投资用于防洪，到了1980年一年的防洪减灾费用是22·8亿元，当然随着防洪工程的修建，江河的整治，调度洪水能力不断提高，防洪投资所减少的灾害损失远远超过了投入。但是，二十世纪三十年代以来，美国水灾损失仍以年4%的比率增长。到七十年代达到7%。据估计到2000年，年水灾损失将超过43亿美元（按1975年价格计算），增长的地区主要是城市。而43亿是考虑了洪泛平原管理和实施各种措施之后的灾损值，否则损失将达60亿美元。死于水灾的年人数自五十年代以来一直保持在300～500人。由于受灾地区相对集中，使得灾情更为突出。1972年6月在南达科他州莱彼德城（RapidCity，SouthDakota）两小时内死亡238人。每当纽约港湾发生高潮位的台风海啸，仅在市区范围内有130万人被困并造成主要市政设施瘫痪。
1974年，美国通过灾害救济法案。1979年总统灾害救济基金仅为水灾受害者就支出17亿美元以上的援助。国家用于防洪工程、灾时救援和重建的经费更急剧增长。
以工程控制洪水的治理方略对环境的负面影响也随着时间的推移而显现出来。帕尔河是美国南部地区的主要河流，全长300多公里，穿过密西西比州23个行政区和路易安那州3个行政区。密州的杰克逊市是这条河中游的中心城市，在五十年代的经济高潮中，城市人口急增，新的商业区和住宅区使这座城市充满生机。历史上杰克逊又是多水灾的城市。六十年代按照100年一遇洪水设防，在上游兴建了罗斯巴内特坝，形成了以供水和水上娱乐的中型水库。河道裁弯取直，修建质量极高的堤防。工程完工后，有关部门宣称∶该工程标志着每年肆虐于杰克逊市的帕尔河水灾的终结。但是1979年4月的“复活节洪水”无情粉碎了人们的愿望。当持续1周的降雨与上游洪水相遇时，水库满库全部开闸泄水。但是，下游高水位的顶托，使河流水位迅速上升，洪水漫堤冲入了城市，新开发的商业区和住宅区沦为泽国。这场后来称为水利工程规划和洪水调度失当而加重的洪水灾害，造成了1900座居民住宅毁坏，上万人无家可归，价值7000万美元的污水处理厂冲走，城市电力设施严重破坏。联邦当局为灾民发放的赈灾款和保险赔偿金达到3·75亿美元。事后有人说这次水灾是对“筑坝挡水，就等于防洪”传统防洪观念和减灾对策的讽刺。
以防洪为目的修建的工程，改变了河流水文特征，加上城市发展更使河流的自然状态发生了变异从而加重了水灾，这是人们通过水灾才得到的深刻认识。
(二)非工程措施推行进程中两难的困境
早在1934年，美国一些专家就对完全依赖工程防洪的方针是否明智提出疑问，建议应该立法限制在洪泛区开发。五十年代开始提出了国土规划、预报和警戒、疏散、修正房屋建筑规范等非工程措施，并被总统咨询委员正式在防洪规划中推荐。直到1966年在防洪政策专门工作组提出的《水灾管理的统一国家规划》，防洪非工程措施才从管理机构方面得以确立。
1968年通过了洪水保险法和洪泛平原土地开发和利用的一系列法规。但是，这些政策并不吸引地方政府积极推行。1972年两场大水，洪水保险才为大众所认知。1972年在宾夕法尼亚的萨斯奎亚那河发生水灾，造成90％财产损失，总额31亿美元。保险公司理赔时才知道流域内只有4个社区参加洪水保险，售出保单683份，其中水灾最严重的一个社区只有2户投保。水灾频繁的南达科他州莱彼德市至1972年前，全市仅有29户参与洪水保险，而这年6月洪水使238人丧生，上万人流离失所。1973年颁发了《洪水灾害预防条例》，促使了地方政府对洪水保险法的执行。该条例规定∶只有参加了洪水保险的社区，在既定的洪泛区可以获准开发并有可能获得联邦或与联邦机构有关的资金援助。如果社区没有参加国家洪水保险计划，即使正式确认水灾事实后，受灾者也不能享受任何形式的联邦救济金或贷款。
洪泛平原管理要害是特殊区域的土地管制，其法律依据是洪水风险图。联邦政府的洪水风险图与洪水保险项目是互相配合的，而地方制作的洪水风险图却只考虑地方利益，于是往往出现了这样的情况，有些地区被联邦和地方洪水风险图同时覆盖，有些地区却没有包括。
国家洪水保险计划（NationalFloodInsuranceProgram）使得洪水保险成为水灾受害者得到无偿资助的最大来源。然而，洪水保险费一直由联邦政府给予大量补贴，即超过保险费收入的部分由政府支出。强制性的保险实施后,结果由于索赔范围广、费用高，使国家用于保险的开支急剧上升。此外，政府参与的减灾项目如灾时疏散和预警、灾时救援等几乎每个方面的问题都日渐增长，也变得更为复杂。与此同时，个人及社区为对付水灾所承担的责任却相应地减少了。这样一来，灾害行政管理和资金筹措日益成为联邦政府和管理机构沉重的负担了。
二减灾行为社会化---防洪方针的重要突破
1968年以来美国联邦政府通过一系列的法规，确立了以洪水保险、洪泛区整治、防洪工程管理为主的非工程措施防洪减灾政策。1977年5月24日，卡特总统签署了著名的11988号总统令，要求所有联邦机构共同协调，使联邦各部门、各州和地方相应机构减灾管理的统一性，以及确立领导与合作关系。重点放在洪泛区管理，洪泛区发展规划。
但是，传统的防洪减灾管理分工太细，联邦各部门与地方减灾管理脱节，3年后发表的11988号总统令备忘录发现，非工程措施进展微乎其微。
1979年，对频繁发生的水灾、持续上升的灾害损失和居高不下的灾区拨款，美国众议院就水灾问题质询政府。次年，国会指示国家科学基金会全面评估国家防洪减灾政策及行为。集合了全国20多科研和管理部门的60多位专家工作2年之后，提交了美国第一部国家防洪减灾经典文献《美国防洪减灾总报告》，这部文献向公众公开了国家防洪减灾的国策、水灾历史和现状以及对亟待解决的重大问题的建议。至此防洪减灾进入了新时期，即工程措施--非工程措施演进到减灾行为的社会化。
(一)观念转变与防洪减灾行为社会化的推进
八十年代初对国家已往防洪政策和行为的评估，使人们改变了对灾害的认识并重新定位减灾行为的目标。对后来政策完善和减灾行为起着指导意义的认识主要有如下方面∶
（1）水灾是美国最严重的自然灾害。为支持这一观点除统计资料外反复引用的例子是∶“在雷比特市的历史上，每年有35人死于火灾、35人死于犯罪，但仅在两小时之内，就有238人被洪水夺去了生命。”因此，有洪水问题的地方政府必须将防洪问题置于和城市治安、消防同等重要的地位；
（2）今后，灾害损失上升趋势仍将继续；洪水不可能被人类控制，但是灾害可以通过有效的行为尽可能地减轻，防洪投入的上升趋势可以通过洪泛区管理、暴雨和海岸带的综合整治措施得到缓解，这些措施在经济、环境和社会等方面有较高效益；
（3）建立社会减灾的行政管理体系、完善防洪减灾的法律体系，使各种减灾措施发挥应有效益。减灾领域的社会学、法学和行政学研究应该优先着手。
（4）继续以百年一遇作为防洪减灾标准，关键设施则应采用五百年一遇标准；在高风险地区发生重复水灾后，不应再为洪水保险提供补贴；要加速将所有洪水多发地区的社区纳入国家洪水保险项目的常规工作；应超前考虑城市化和蓄滞洪区占用的后果；建立国家数据采集、评价系统，建立灾害数据库和完备信息传递系统，使之成为完善政策和实施行为的基础设施；
（5）洪水保险是国家防洪减灾的主要政策，是实现减灾社会化的主要措施。由此推进区域开发的有效管制，并筹集减灾理赔和减轻政府财政负担的主要渠道，为此应完成统一的洪水风险图绘制及国土规划，对与防洪保险项目有关的金融机构和私营保险业目前和以后可能的作用应全面评估；
（6）水灾预警和应急反应体系实现集权化的管理，并将这一体系的基础建设扩展到社区，使地区和全国的预警和应急系统更有效的互相联系，使现有洪水预警体系的预测工作得到统一和加强；
（7）确立联邦应急管理局领导和协调防洪减灾行为的权威性，并为其提供充足的资金和技术支持；
（8）地方政府尤其是州一级政府在防洪减灾中起着主要作用。联邦洪水保险计划和其他减灾行为推行需要地方政府配合。鼓励各州制订与11988号总统令配套的政策和法规；国家水资源委员会应与联邦各有关机构和各州配合，制订评估防洪减灾政策执行效益的措施。
正是观念和理论问题的重新认识和阐述，为后来美国防洪减灾工作进入新的时期奠定了基础。
(二)联邦应急管理局及其行政体系--减灾管理的集权机制
1980年10月，一个领导国家减灾工作的新执行机构——联邦应急事务管理局的成立，这是对所有自然灾害行使应急管理的权威机构。根据国家对各灾种的发生机率、对社会危害程度的综合评估，水灾管理是这个机构工作的重要方面。洪水保险计划、水灾预防、灾时救援及灾后重建的领导责任从此全部归属新成立的联邦应急管理局（FederalEmergencyManagementAgency）。
对联邦制的国家，联邦应急管理局对减灾管理体制是高度集权的，它重新调整了实施减灾行为中联邦政府与地方政府的关系，它所依托的政策被概括为“胡罗卜加大棒”。胡罗卜是国家洪水保险计划，灾时救援实施和复建贷款评估系统；而大棒则是独立灾害管理运行系统，对州和地方应急管理垂直领导的行政管理权。联邦应急管理局在有洪水问题的州设置分支机构，领导地方的减灾工作，并负责提供经费，而各州及地方社区有权根据自己的情况，选择国家减灾项目规定中的适当措施。地方防洪减灾项目的选择可以获得国家资金支持并达到多项目的，如发展对灾害有承受能力产业、住宅建设、治理水土流失和改善水质，以及利用蓄滞洪区设置娱乐场所或休闲地。在联邦应急管理局高度权威的领导下，国家洪水保险计划（NFIP）在80年代以后才真正全面实施，并成为国家减灾的主要措施，与之配合的是4种非工程手段，即保险、洪泛区开发与治理、防洪工程建设管理和蓄滞洪区土地管理。
推行对社会、企业和家庭影响最大的洪水保险项目是联邦应急管理局（FEMA）的主要工作，约涉及全国2万个社区。根据这一计划，美国的许多社区都在一定程度上应进行洪泛区和海岸带建设规划或工程整治。根据这一计划，要实施一系列的总体基础建设项目∶满足一切自然灾害的预防、救援、复建的数据库和信息传递网络；按照100年一遇和500年一遇洪水设防的标准，制订具有法律效力的洪水风险图，从流域风险区划到适用与家庭和小企业的社区风险图。此外，灾时救援时对国民卫队的调动和为总统应急提供决策依据等责任，这些涉及联邦各机构、州、县和社区的工作逐步加强了社会对这个机构权威性的理解。
为了鼓励各地进一步采取行动和加强洪泛区管理，八十年代以来国家洪水保险项目调整方向。在完成洪水风险图的基础上，保险部门将所有可能受百年一遇洪水袭击的地区（不论其开发程度如何）视为特别水灾区。从而规定这些地区在法定的最后期限完成洪泛区治理工程(包括搬迁、住宅改造等涉及千家万户的工作)，实施蓄滞洪区土地管理办法。此举旨在减少保险开支，而使风险较小而开发潜力较大的社区尽快加入永久性的保险。很快约9800个风险较小的社区进入洪水保险，而洪泛区内有重要建筑或建设潜力的8600个社区成为调整后的国家洪水保险项目的主要对象。这些社区获得促进洪泛区管理与社区总体规划、管理和开发结合的一系列技术和财政援助。后来美国洪水保险费的一半是花费在4个大都市区∶迈阿密、坦帕、新奥尔良和休斯顿，联邦财政对防洪保险的补贴预定在21世纪初削减为零。
联邦应急管理局接手主持洪水保险计划领导工作之后，概括推动洪水保险各种举措的关键是：“除非进行洪泛区整治，否则在洪水风险区进行的任何建设将不能得到联邦援助。”10年前，洪泛区整治尚未普及。而新政策使有关的地方政府感受到了洪泛区管理的必要性。洪泛区整治和洪水保险像建筑规范、酒类法令那样逐渐被普遍接受。
(三)减灾责任转移与分担--减灾责任分担的制约机制
对于联邦政体，州政府对减灾工作的实际支持是至关重要的。美国从州政府在灾时的应急行为发现，如果赋予州长宣布全州处于紧急状态权力，则这些州预防灾害的能力就会立即调动起来，否则这种能力将大打折扣。应急管理政策赋予地方政府这一权力并同时负有的责任。
社区对防洪减灾措施的选择各有不同或侧重，给了地方政府和社区选择适合自己特点的减灾措施的权力。凡是减灾成就显著的地方，几乎都是由于当地存在强有力的和持续的努力。尤为重要的是这些措施被视为“他们自己的措施”。在实现这一认识的基础上，联邦规划、政策和资金对地方的支持是必不可少的。这些规划和政策还必须是切实可行的。八十年代以来通过一系列减灾政策的实施，尤其洪水保险、灾时救援使人们切身感到防洪减灾是联邦政府领导的。到九十年代美国已经基本构筑起减灾行为的指挥和决策的政府和社会应急网络，为此服务的气象水文预报预警系统、数据采集和评估系统和信息资源共享系统。洪水保险深入社区，在洪泛平原甚至街区也有随处可购的洪水风险和费率图。
美国人在防洪减灾的历程中，对各种措施产生效益的关键日益清晰。《总报告》阐述了这一见解∶“社会对灾害的承受力是通过基本政策做出的决策而获得的，而不是一个技术性的操作问题，具体操作不具备这种功效。”无论是工程措施还是非工程措施对防御洪水、减轻灾害都是必须的。但是，任何手段不可能中止洪水灾害，人类可以企及的目标应是尽可能地减轻水灾风险，而决定各种减灾措施实际效益主要在于社会对它的支持程度。
三98''''大水之后我们应有的思考和行动
无论传统“水来土挡”的堤防，还是现代拦蓄洪水的高坝大库；无论是洪水的预报和预警，还是水灾救援和灾后救济，人类不断地与自然态洪水搏斗，并从各方面化解灾害的社会危害。但是完全消除水灾仍是当代人无法企及的目标。
20世纪八十年代联合国减轻自然灾害十年计划指出∶水灾仍是当今造成人类财产损失和生命威胁的主要自然灾害，并呼吁各国政府重视水灾问题。可以说这实际是对20世纪后期人类灾害观和防洪策略的修正，对各种防御手段和救援行为的最终目标重新定位。发生在20世纪末的防洪战略的转移是世界性的，美国、日本等国起步较早，减灾行为社会化代表着有洪水问题的国家今后必然的方向。
中国自1950年以后，进行了历史上前所未有的大规模防洪工程建设，建成了以大坝、堤防抵御洪水和调度洪水的防洪管理模式，以及卓有成效的防汛指挥系统。随着经济发展，城市化进程加快，人民生活水平提高，使得社会对洪水威胁更为敏感。但是，整个社会对水灾增加负有的责任却思之甚少。
九十年代初期，频繁发生的水灾促进了我国水灾问题的研究。对水灾成因社会因素的分析导致了理论方面的新认识--灾害属性，即水灾具有自然和社会双重属性。据此不难理解任何以防御自然洪水为主的工程和非工程措施的实施只有置于国民具有水灾意识，经济上负担水灾责任，行为服从有关法规制约的社会大环境之中，才能充分发挥社会效益和产生较大的经济效益。而营造这样的社会环境需要政策导向、法律保障和领导防洪减灾机构的高度权威性。
相比而言，我们目前的防洪管理体制更容易实现向减灾的统一管理过渡。但是，行政与专业管理的部门条块分割，又将削弱一体化管理构架职能的发挥；在社会层面，由于长期以来实行的防洪管理机制，也使社会难以理解减灾责任分担的必要性。当防洪战略转移历史地落到了当代人肩上之际，我们应该面对当前的形势以及社会特点，理清改革的思路，借鉴国外的成功经验，避免照搬别人经验而难以奏效的教训。
1983年提出的美国防洪减灾规划认为∶所有的防洪减灾研究应当遵循社会学和行政学项目优先的原则，重点研究和评估以往的政策和措施，以完善和指导今后的政策和行为。这一认识同样适合我们当前的情况。防洪减灾行为社会化涉及到自然学科和社会学科，需要从社会学、行政学、经济学、水利学、气象学、生态环境学等诸多学科和部门联合攻关，建立起完备的防洪减灾管理和社会保障体系，使社会和个人防御灾害和承受灾害的能力普遍提高。
98’大水之后，我们首先应该不失时机开展防洪减灾领域包含自然科学和社会科学的综合调查，从不同学科不同视角评估我国防洪建设和管理，评估现有防洪方针、法规建设。只有充分的调查和研究基础，才可以为今后防洪规划修正，防洪减灾战略制订、防洪防汛优化管理，减灾保障体系建设提供充分的依据。研究成本的投入是极为有限的，但是，其中蕴含的经济效益和社会效益却难以估量。
主要参考文献∶
关键词 平均径流量；除险加固；洪水分析；水文水利计算成果
中图分类号TV5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）99-0051-02
本文以板桥河水库为例，板桥河水库是一项以农业灌溉为主，兼顾城镇生活供水的中型水利工程，1957年12月开工建设，1959年3月竣工投入运行。根据灌溉用水不断增加的需要，曾先后于1963、1978、1987年三次进行加固扩，总库容已达7940.0万m3。
1 相关研究的发展状况
随着人类水事活动的增加以及社会经济的发展，在获取了最大化的经济效益的同时，人们也越来越关注其所承受的风险。水利工程投资大，工程艰巨，工期长，项目技术复杂，不可避免的在建设和管理过程中会受到很多不确定因素的影响，比如说，防护区内的经济发展水平，防洪效益的大小、洪水的频率以及财产的增长率等等。这些随机的因素都可以让工程项目的预期值和经济效果产生一定的误差，也就是说存在这经济效益方面的风险。
风险决策或者是风险分析的结论，与在进行经济风险分析时所采用的方法有着直接的关系。在这一方面有不少学者进行了相关讨论，也得出了一些比较有益的结论。随着熵理论和矩分析方法的日渐完善，近年来，有学者将风险评估和概率论、信息熵结合了起来，构建了最大的熵风险评估模型。
与新建水库工程相比水库除险加固项目有所不同，与续建、扩建、改建项目虽有类似，但实质上也是存在着一定差异的，所以其总体效益难以按建设阶段划分， 其经济评价有一定的特殊性按照增值投资对应增值效益对水库除险加固项目进行经济评价是非常困难的，所以，一般来说水库的除险加固项目一般只能够按照全部产出和全部投入进行整体经济评价。在国民经济评价的过程中，在项目的投入部分要把水库的除险加固建设期离析和投资计算在内。而在产出的效益当中，不仅要考虑直接的经济效益，对于消除工程安全隐患等所间接获取的经济效益也要进行考虑。
社会效益以及其他经济效益是除险加固工程的主要效益。如果谁能够有效地对洪水进行控制，那么水库所产生的主要效益就是防洪效益，其通过消除灾害间接的带来了效益，并不是水库直接创造的财富，其主要体现在加固后提高了防洪的标准。对于水库的防洪效益，目前一般采用频率分析法进行计算，也就是通过对除险加固前后水库所发生的同频率洪水所造成的下游淹没损失情况进行比较。而其他经济效益主要包括，初估增加的蓄水量及因此而增加的灌溉、发电、防洪、供水等相关效益。
在工程使用期内，工程效益分析会设计到洪水随机组合所产生的不确定性问题。当前的水利工程经济评价，没有考虑到众多因素的随机性和市场的变化，所采用资金的时间价值的静态分析。
与水库建设项目的风险评估过程相比，水库除险加固工程风险评估过程基本相同。但是因为很多病险水库缺乏资金和相关的基础资料，要想和新建水库一样拥有详细的资料进行风险评估的具体分析是不可能的。所以，构建一套简化的、便于推广和操作的风险评估体系，是具有非常重要的实际意义和理论意义的。当前，对于水库除险加固效益的风险评估研究，我国仍处于探索的阶段。
2 问题的提出
本文案例水库坝因1956年底兴建拦河坝后，河段为人工渠道，较为顺直，长为200m，河床为红粘土土壤较为稳定。板桥河水库位于板桥河下游，板桥河属珠江流域南盘江水系甸溪河三级支流，发源于师宗县鸭子塘山一带，河流自东北向西南穿谷渲泄而下进入板桥河水库。水库坝址以上本区控制径流面积107.6km2，主河道长26.0km，河道平均坡降6.264‰，流域自东北向西南倾斜，呈狭长形分布，流域平均宽度仅3.1km，其形状系数0.12。河流水系发育单一，属中山地貌，地形变化不大，谷岭相差也不大。径流区植被较好，多为云南松，林间有灌木杂草，人类活动影响主要集中于下游河谷一带。但是坝脚局部在库水位达到正常高水位时形成了流土和管涌，虽然多次对这一隐患进行了处理，但是并没有得到根本上的解决，造成了水库的运行只能在低水位，这给防汛工作带来很大压力，也为水库效益的正常发挥带来了巨大的影响，对下游的耕地以及人口的安全造成了严重的威胁。此外，该水库溢洪道、土坝均属于二等建筑物，该水库防洪标准根据现行规范应该为五千年校核、百年设计，实际没能达到防洪标准要求，因此必须进行除险加固。在除险加固设计中水库的水文水利计算，遇到了以下两个主要问题：一是洪水资料的缺乏代表性，以此为基础所推求的设计成果缺乏可靠性，必须要进行进一步的合理性分析；而是原设计值与多年平均径流量相差较大。
3 多年平均径流量
该水库原有设计所采用的是1969年～1999年的径流系列资料，多年平均径流量为1.37亿m3。本次加固设计中为30年的径流系列资料，多年径流量减少了18.2%以上，少了0.25亿m3，为1.12亿m3，这是必须要首先进行澄清的一个重要问题。
累积均值曲线按照实测径流系列资料进行了绘制。通过曲线图我们得出，均值随着径流量系列的增加更趋于稳定。通过实测径流系列资料所绘制的累积曲线，我们得知该系列资料有枯水段，也有丰水段。同时对降雨量也进行了比较，由于本河流域没有气象站，因此只有板桥河水文站拥有一部分降水资料，水库附近的水文站拥有30年降雨资料。1990年以后，水库加强了水文资料的观测，水位、出流量、降水量、E601蒸发量观测资料齐全，精度较高，且经省水文水资源局汇编可供使用。根据1990年至1999年水库水文资料，还原入库径流量系列。1990年至1999年期间的入库径流量系列包含了竹箐河水库蓄水，矣维隧洞引水量的影响，所受人类活动影响程度基本相同，资料的一致性较好。从以上两点的分析我们可以得出，本次除险加固设计成果具有可靠性，径流系列资料非常具有代表性，原有的设计则因为系列短，缺乏一定的代表性，因此具有较大差距的成果。
4 洪水方面分析
在本次的水库除险加固中，洪水的计算系列资料从1974-1999年共为20多年，其中1998、1982年为历史洪水年，通过洪水调查得知相关数据。从理论频率曲线以及经验频率曲线计算成果分析，该水库的洪水资料虽然有20余年，但是大型洪水资料相对较少，百年中只有1980年一年的洪水资料，并且还是通过相关的洪水调查得到了资料，所以推球的频率曲线误差较大，具有较大的随意性。为了进一步证实本次计算成果的合理性，对流域内的各种因素相互影响关系，根据水文气象要素具有的地区上分布规律的相应特点，并且通过对气象成因以及暴雨的特性进行分析得出，珠江流域、南盘江水系、甸溪河天气系统以及地貌基本相似，暴雨特征基本一致，各河流之间无高山阻隔，因此珠江流域、南盘水系、甸溪河等地理性质基本相似的相邻河流有关的设计7d资料、洪水进行了综合性分析，点绘出了lgW7-lgA，lgQp-lgA关系曲线。洪水在此地区分布从曲线上看具有一定规律性，本次的设计成果与这一规律符合，所以，我们可以认为该成果是合理的。
在对水库进行除险加固工程时，会受到很多不良因素的影响，这些影响在加固建设时是不可避免的，是必须要遇到的。如防洪的大小、加固时洪水的发生频率，进行防洪建设的区域经济情况等因素，这些因素对水库除险加固工程的建设影响非常大。这些随机性较强的因素随时都可以对防洪除险工程的预期值产生影响，会出现与预期值偏离的现象，这种现象被称为经济效益风险。传统模式下对经济进行评价时，没有对这些随机事件进行考虑，只是对效益与费用的平均值进行分析，这边使得传统模式下的经济评价出现误差，从而影响了最终的工程效益。
对于目前的水库除险加固经济效益分析，还没有一个完整的系统，本文只是对当前的水库除险加固经济效益评价方法进行简单的分析与介绍。通过对经济方面的资料整理，将相关的风险分析理论应用在水库的除险加固经济效益分析上，因而构建了相应的关于水库风险加固经济效益的功能函数，最终达到对水库除险加固效益的评估模型的建立。此模型的建立，对提高水库风险加固决策的准确性与科学性，确保工程投资企业的利益，使得工程完工后的效益值与预计值的误差最小。
5 结论
综上所述，水文水利进行计算时，所采用的方式是统计原理和方法，通过统计原理对洪水流径进行计算，从而获得了洪水的变化规律。从理论上分析，若对实测资料进行延长处理，那么推求出的结果将会越准确，越切合实际。但是在实际情况中，所能观测到、分析到的资料是有限的，所以资料的长短是不可以人为的，是相对的，并且伴着一些随机的事件发生，所观测到的水文资料是否能够作为工程的参考，是否符合实际的工程情况，要通过分析、审核、调整等工序对其进行整理，最后符合实际情况，为水利工程的设计提供一个可靠的资料。
参考文献
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[2]李观念.浅议水库大坝除险加固工程[J].中国高新技术企业，2009（7）.
[3]欧阳永忠.对病险水库除险加固的探讨[J].建材与装饰，2009（9）.
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