Study on Evaluation Method of Emergency Capability of Flood Prevention of Hydropower Station
曾强 ZENG Qiang
（四川省港航开发有限责任公司，成都 610041）
（Sichuan Port and Channel Development Co.，Ltd.，Chengdu 610041，China）
摘要：防洪度汛是运营水电站一项十分重要的工作，对防汛应急能力评估是非常必要的。本文通过构建防汛应急能力指标体系，运用层次分析法确定各指标的权重，借助模糊集值统计方法确定指标得分值，计算出防汛应急能力得分值并进行分级，从而构建出防汛应急能力评估模型。同时，结合实例进行计算分析，并提出改进措施建议。
Abstract: Flood prevention and flood control is a very important work for hydropower stations. It is very necessary to evaluate flood emergency capability. By setting up the index system of flood emergency response ability, the analytic hierarchy process is used to determine the weight of each index, the fuzzy set value statistics method is used to determine the index score value, the score of flood control emergency ability is calculated and classified, thus the evaluation model of flood prevention and emergency response capability is constructed. At the same time, the calculation and analysis are carried out with examples, and suggestions for improvement measures are put forward.
关键词：层次分析；模糊集值；水电站；防汛应急能力
Key words: analytic hierarchy process；fuzzy set value；hydropower station；emergency capability of flood prevention
中图分类号：TV87 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）26-0115-04
0 引言
防洪度汛是运营水电站一项十分重要的工作，防汛应急准备、应急处置及事后恢复及后评估不到位，都将直接影响防汛应急能力，形成安全隐患，因而对防汛应急能力评估，并根据评估情况进行改进提高，是十分必要的。本文利用层次分析法及模糊集值统计方法，对水电站防汛应急能力进行评估。
1 评估方法
1.1 评估指标体系构建
指标体系由目标层、两级指标层构成，如图1所示。
1.2 判断矩阵构造
设一个指标层有u1，u2，…un，共n个指标，按Saaty给出的9个重要性等级及其赋值，对同一指标层的因素进行重要度两两比较[1]，从而构造判断矩阵A，如表1、表2所示。
1.3 特征向量及最大特征根计算[2]
步骤一：对判断矩阵的每一个元素 dij按列进行归一化处理，结果记为■
■（i，j=1，2，…，n） （1）
步骤二：将归一化后的元素■按行相加，得到向量■
步骤三：对■进行归一化，得到特征向量，即权重向量W；
步骤四：按以下公式计算矩阵最大特征根λmax
■（2）
1.4 一致性检验
一致性检验是通过一致性指标CI来检验判断矩阵是否科学、合理。
■（3）
CI 的值越小，表示其一致性越好，具体运用中，使用随机一致性比例CR进行判断
■（4）
如果CR＜0.10，就认为矩阵具有满意的一致性，否则调整判断矩阵A，直至通过一致性检验。
1.5 评估指标值确定
考虑到人为判断的不确定性和个体认识的差异性，评分值由多位专家，对各项指标给出一个特征值区间，再通过集值统计计算出特征值。设评价指标体系中评价指标有n个，它所构成的集合为N=｛N1，N2，…Nn｝，参与评价的专家有q个，其集合为P=｛p1，p2，…pq｝，用区间数 [aij，bij]表示第j个专家对第i个指标作出的评价，由此构成构成一集值统计系列，如表4所示。
评估指标Ni的特征值按以下公式进行计算[3]：
■（5）
1.6 应急能力分级
按防汛应急能力分值，将防汛应急能力划分为四个等级[2][3]，如表5所示。
2 实例分析
2.1 电站基本情况
沙溪航电枢纽位于四川省阆中市沙溪场嘉陵江干流上，总库容1.54 亿m3，工程规模属大（2）型水库，电站建筑物包括左岸挡水坝、船闸、水力液压双控闸坝、泄洪冲沙闸、厂房、右岸挡水坝等组成，最大坝高37.5m。汛前，电站编制了防汛应急预案及汛期调度方案，并完成报批、培训、演练工作，明确以主要负责人为组长的防汛领导小组，组建了5个防汛应急小组，同时与当地航务海事部门签订大型漂浮物应急处置协议，配备应急抢险车、柴油发电机、潜水泵、铁锹、双轮手推车、编织袋、防洪沙袋、抢险用粘土、对讲机等防汛物资，由专人管理。项目安装有视频监控系统及库区红外监控系统。
2.2 防汛应急能力评估指标体系构建
根据电站实际，确定评估的目标层（A）为防汛应急能力，确定一级指标层（B）由防汛应急准备能力（B1）、防汛应急处置能力（B2）、事后恢复总结能力（B3）组成。二级指标层（C）包括：应急预案（C11）、应急演练（C12）、应急培训（C13）、应急队伍（C14）、应急物资（C15）；指挥协调（C21）、现场处置（C22）、保障支持（C23）、监控报警（C24）、信息传递（C25）；生产恢复（C31）、善后处理（C32）、总结提高（C33）[4] [5]。评估体系指标如表6所示。
2.3 判断矩阵构建及权重计算
邀请5位防汛应急专家，通过对比打分，构造判断矩阵，并按照前述方法，计算权重及一致性检验，结果如表7-表10所示。
2.4 评估指标值确定
邀请9位防汛应急专家，对基本指标打分，并进行模糊集值统计计算，结果见表11。
2.5 防汛应急能力评估值计算
由下级指标分值与权重的乘积，算出下级指标对上级指标的贡献值，进而相加得到上级指标得分值，结果如表12所示。
3 结语
该电站防汛应急能力评估得分为86.2分，按照分级标准，防汛应急能力属Ⅰ级，防汛应急能力总体强。同时，二级指标中的应急预案、现场处置、监控报警、信息传递得分均介于65至85分之间，得分偏低，主要原因是：防汛应急预案只进行了定性溃坝分析，未开展定量溃坝分析，预案不完善；项目不具备大型漂浮物应急处置条件，库区大型漂浮物出现后，由项目报告当地航务海事部门及时处置；项目库区安装有红外监控系统用于监控大型漂浮物，该系统在大雾天气效果欠佳；项目部分水情、雨情信息需由人工记录，未实现信息传递智能化。
改进措施建议：增加溃坝定量分析；配备专业设备及人员，提升项目大型漂浮物应急处置能力；增加人工巡查等辅助手段，确保大型漂浮物出现后及时预警；完成信息系统改造，实现信息传递智能化。
参考文献：
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