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《南京大学》 2011年
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水库大坝退役的多准则决策研究

杨孟  
【摘要】:退役是水库大坝生命周期的一个重要阶段,是在我国水库大坝病险老化、功能丧失、经济效益衰退以及生态系统退化的背景下出现的必然需求。截至2000年,我国已退役水库大坝1 600多座。随着水库大坝老化、公众风险和生态环境意识的增强,对水库大坝退役的需求将越来越大。然而,我国的水库大坝退役工作却进展缓慢,这是由于水库大坝退役决策本身的复杂性,加上我国缺乏系统完整的水库大坝退役决策方法造成的。开展水库大坝退役决策研究是保障我国水库大坝退役科学决策、促进退役工作开展的迫切需求。 本研究针对城市化地区的中小型病险水库,基于多准则决策、洪水风险评估以及生态系统服务价值评估的理论,构建符合我国实际情况的、系统完整的水库大坝退役决策的方法。选择网络分析方法(ANP)构建由收益、成本和风险3个子网络组成的水库大坝退役决策的ANP/BCR模型。除了具有ANP方法定性评价的传统优势外,该模型还强调整合水库大坝退役的定量研究成果,这一方面是为了增加决策的客观性,另一方面是为加强应用中的可塑性。该模型因而能够灵活地应用到不同侧重点的水库大坝退役案例中。水库大坝退役的洪水风险分析具有多学科特征。本研究所构建的空间多准则的洪水风险分析框架,为融合多学科研究、消减水库大坝退役对洪水管理的不利影响提供了一个概念框架。为了探讨水库大坝退役决策中的生态系统服务价值评估,利用双边界二分式条件价值评估法(CVM),评估我国现阶段水库大坝退役有关的主要生态系统服务(水库游憩)的价值。同时使用传统Logit模型以及收入限制的Logit模型,有助于探讨支付意愿(WTP)均值对右尾变化的灵敏性,从而提高WTP估计的统计效率。 选择安徽滁州市黑洼水库这一典型案例,对本研究所构建的方法体系进行应用研究,定量评估维持现状、退役和除险加固3个备选方案的洪水风险、水库游憩价值。洪水风险分析的结果表明:黑洼水库的除险加固方案降低洪水风险的效果并不显著,仅仅在水库大坝的尺度上采取管理措施对降低洪水风险的帮助不大;黑洼水库的洪水控制能力有限,退役并不会明显地增加洪水风险。作为人口密集区域内的一个小型水库,CVM方法评估得到黑洼水库的总价值高达3 782万元(95%置信区间为3 296~4355万元)。这表明不考虑生态系统服务价值的水库大坝退役决策很可能忽略重要的价值组成部分,导致错误决策。将这两项定量评估的结果整合到ANP/BCR模型,以开展对备选方案的综合评价,得到方案优势度排序:除险加固方案的优势度最高,维持现状方案次之,退役方案最低。灵敏度分析的结果表明,方案优势度基本不受收益、成本和风险子网络权重变化的影响,方案的优势度排序稳定。退役方案的优势度远低于其他方案的原因是:效益较低造成最终优势度下降。研究结果得到黑洼水库业主和滁州市当地水利部门的认可,黑洼水库已实施除险加固方案。说明本文所构建的方法体系对于水库大坝退役多准则决策适用性较强。
【学位授予单位】:南京大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV64

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【引证文献】
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【同被引文献】
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