作者：郑晓敏
随着各大流域梯级式水电站的开发投产，由多个水电站组成的大坝群越来越多。相对于单一水电站，大坝群安全应急管理内部存在更复杂的不确定因素，这更增加了安全应急协同管理的难度。在应对大范围、流域性的安全突发事件时，上下游水电站、企业与当地社会之间往往缺乏主动协同，极易形成部门和信息壁垒，导致资源浪费。因此，只有提高大坝群安全应急管理的协同程度才能保障大坝群运行安全。如何衡量和测度大坝群系统与各水电站之间的动态协同成为亟需解决的课题。
梯级水电站大坝群的安全应急管理研究还处于初始阶段。Andreadis等为了实现应急救援队伍的组织和协调充分协同，有效减少灾难性事件干预的时间和优化人力资源的目标，提出了能够实时跟踪并可视化救援队伍的专用软件。杨琴等针对突发事件中因应急资源调度的动态性和不确定性而导致的难以确定最优解问题，提出了基于DBR理论的应急资源动态优化调度方法，有效地发挥了应急资源系统的协同效应。徐佳成等提出梯级水库群薄弱环节的存在会导致梯级大坝群风险设计的不协调，更是影响整个系统安全的重要因素。谭界雄
等引入基于事件的应急响应理念，建立了基于信息技术的水库大坝安全管理与应急响应信息系统。谢天等针对核事故引发的应急任务，提出基于语义X列表理论的多个部门应急资源和能力协同响应的集成框架。陈述等综合运用协同矩阵、多属性决策理论，重构突发事件动态协同应急系统拓扑结构，并对应急处置方案进行动态修正和调整。叶鑫等基于系统协同理论的思想，提出了应急救援小组的协同度模型，定量化地度量救援人员间的协同效应。邢林生等针对蓄水初期大坝上、下游运行环境的复杂性和盲目调度等酿成的严重事故，分析了大坝蓄水初期运行阶段的监测分析和应急处理措施。
以上研究侧重从单一对象或视角研究了安全应急管理，而对具有流域性和衍生性的水电站大坝群的安全应急管理却鲜有研究，特别是考虑协同作用的安全应急管理。因此，本文站在水电站大坝群的系统视角，借助系统协同及序参量法，构建水电站大坝群安全应急管理协同度测度模型，对安全应急管理的预防、准备、响应和恢复4个环节进行协同度测度，为测度大坝群安全应急管理的协同程度提供新的解决路径。
1 水电站大坝群安全应急管理协同度测度指标体系
水电站大坝群安全应急管理协同体系是一项复杂的系统工程。根据文献[10]构建的包含法规制度、信息、组织和资源四个协同要素的安全协同监管机制，再结合大坝群安全应急既定的协同目标和应急协同的整个过程，从而构建一个融合应急目标协同、应急过程协同、应急组织协同、应急信息协同和应急资源协同五种不同的协同要素的有机整体。五个子系统的协同应急运作能够合理地规划大坝群各部门资源、最大限度地挖掘应急信息和资源的使用
价值，使得该应急协同系统能够发挥整体动态协同效应、产生协同经济。
在明确5种子系统之后，通过参考相关文献的分析成果，结合水电站大坝安全应急管理实践，基于协同学以及水电站安全管理理论，构建水电站大坝群安全应急管理协同的框架体系。然后运用专家咨询法、小组讨论法将初选出来的指标提交给水电站大坝安全管理相关领域的专家和学者，征询意见，回收并仔细斟酌，并进行修改结果反馈，如此反复，逐步去掉那些与子系统和主体关系较远、彼此之间相互重复的指标，由此建立水电站大坝群安
全应急管理协同度测度指标体系，如表1所示。
在该指标体系中，5种子系统都有各自不同的协同方式、协同效应以及潜在的冲突或成本。例如应急目标协同以实现大坝群应急多个目标的联动协同为协同方式、以达到各大坝应急目标统一和安全、成本等达标而产生协同效应、以及以控制各参与方协调应急运作而避免潜在冲突为目的的协同应急机制。又如应急资源协同以共享大坝群的各种资源为协同方式、以提高应急资源的利用率产生协同效应、以及以解决应急资源利用的优先等级为目的形成协
同应急机制。限于篇幅，其他子系统的协同应急机制在此不再赘述。
2水电站大坝群安全应急管理协同度测度模型的构建
2.1 协同度测度指标权重确定
考虑到水电站大坝群安全应急管理协同体系各序参量和二级指标之间的相互影响和反馈关系，采用网络层次分析法( Analytic Network Process，ANP)来确定水电站大坝群安全应急管理协同度测度指标体系中各个子系统、序参量及二级指标的权重。通过设计调查问卷和实地走访大坝群的安全部门负责人、现场安全管理人员、各应急部门组织管理人员等共计20名相关专家，采用0~1评价打分，提炼专家群体意见，分值越大表示对该测度指标的认可程度越大。为方便指标权重的计算，借助超级决策( Super - Deci-sions．SD)软件计算水电站大坝群安全应急管理协同度测度的ANP模型。通过ANP法确定的水电站大坝群安全应急管理协同度测度各指标权重见表1，篇幅所限，ANP计算过程步骤详见文献[13]。
2.2 系统协同及序参量法
水电站大坝群安全应急管理协同度是指水电站大坝群安全应急管理系统内部子系统之间或子系统组成要素之间在发展演化过程中彼此和谐一致的程度。系统内部序参量之间的协同作用是系统由无序走向有序的机理，决定了系统相变的特征与规律。协同度正是这种协同作用的度量，它决定了系统由无序走向有序的趋势。
假设水电站大坝群安全应急管理协同过程是一个由若干个相关联的水电站大坝组成的复杂系统。设大坝群子系统为Sj，j=1，2，…，n，子系统的序参量变量为ej=(ej1，ej2，…，ejn)是刻画系统运行机制与运行状况的若干指标，其中n≥1，βji≤eji≤αji，i∈[1，n]，αji和βji为序参量eji在系统稳定临界点上的上限和下限。不失一般性，假设ej1，ej2，…， ejk的取值越大，系统的有序程度越高，反之则越低；假ejk +1，，ejk+2，…，ejn的取值越大，系统的有序程度越低，反之则越高。
式中：Uj（eji）∈[0，1]，Uj（eji）值越大，eji对系统有序的“贡献”就越大。
2)序参量变量e，对子系统Sj有序程度的“总贡献”可通过Uj（eji）的集成来实现。方便起见，采用线性加权求和法，即定义水电站大坝群安全应急管理协同系统序参量分量ei的系统有序度为：
式中：权系数�i≥o，
=1；Uj（ej）∈[o，1]，uj（ej）值越大，ej对系统有序的“贡献”就越大，系统有序的程度就越高，反之则越低。
3)水电站大坝群安全应急管理协同度的计算。在水电站大坝群安全应急管理协同系统的预防、准备、响应和恢复4个环节中，当无安全突发事件发生时，协同系统没有状态变化，各子系统独立运作，即应急协同系统呈无序状态。而当发生突发事件时，应急协同系统状态则改变，各子系统之间互相产生联动协同，从而开始协同运作。因此，本文将应急管理的预防环节作为应急协同系统的启动时刻（基期），即令初始时刻为t。，设各子系统序参量的系统有序度为Uj0(ej)，j=l，2，…，m，则对于整体系统在发展演变过程中的时刻t1．而言，如果此时各个子系统序参量的系统有序度为U1j（ej），j=l，2，…，m，则水电站大坝群安全应急管理协同度为：
式中：D表示水电站大坝群安全应急管理协同度，D∈[-1，1]，D的值越大，水电站大坝群安全应急管理系统全面协同的程度就越高，反之则越低；
3实例分析
选取某流域的一个梯级水电站大坝群进行安全应急管理协同度测度，该大坝群由3个水电站组成。梯级水电站大坝群的安全管理责任由统一的库坝中心承担，库坝中心掌握大坝群的运行安全状况。根据大坝群的实际情况，通过调查相关有代表性的人员对安全应急管理的预防、准备、响应和恢复4个环节的序参量和二级指标进行赋值，采用10分制的半定量评价打分取平均值法确定各指标的数据，即0为最差值，10为最理想值。各个序参量和二级指标的取值见表2。
1)数据标准化。由于表2中所有原始数据量纲不同，不能直接进行计算，故先进行数据的标准化处理。数据标准化方法如下：
当目标越大评价越好时，
当目标越小评价越好时，
式中：x'j是标准化值；max（xj）是第，个指标的最大值；min（xj）是第j个指标的最小值。
由式(4)，式(5)对表2中的原始数据进行标准化处理，结果如表3所示。
2)各子系统序参量有序度计算。由式(2)和表1中的权重，分别计算出各子系统序参量的有序度，结果如表4所示。
3)各子系统有序度计算。由表2和表4的数据以及表1中的权重，分别计算出各子系统的有序度，结果如图1所示。
4)系统协同度计算。根据各子系统有序度，以安全应急管理的预防环节为基期，由式(3)可计算出水电站大坝群安全应急管理系统的全面协同程度，结果如图2所示。
5)测度结果分析。由图1可知，大坝群安全应急管理各子系统的有序度都在[0.4，0.8]之间，且在安全应急管理的不同环节比较稳定。响应环节和准备环节各子系统的协同度最高。对于各子系统，应急过程和应急信息的协同度整体较高，表明应急过程和应急信息在不同的大坝群安全应急管理协同中起关键作用。
由图2可知，该水电站大坝群在准备环节和响应环节协同度较高，而恢复环节为负，表现为不协同。这是因为在该水电站大坝群中，安全应急准备环节和响应环节涉及的应急工作非常复杂，特别是响应环节更是是应对突发事件的关键阶段，从而这两个环节受到很大重视，协同度较高；而在预防和恢复环节，各子系统之间的协同互动逐渐减弱，在恢复环节由于水电站大坝群内部未能及时剖析应急管理工作中存在的问题，甚至出现不协同现象。因此，从
整体角度分析，该水电站大坝群安全应急管理系统有待优化，必须采取优化对策进一步提高各环节的协同度，尽快恢复生产生活秩序，并据此组织各种力量，消除突发事件对社会、经济、环境以及人的心理的影响，从而达到梯级水电站大坝群安全应急管理系统全面协同的效果。
4结论
1)通过建立水电站大坝群安全应急管理协同度测度指标体系，厘清大坝群子系统、序参量和二级指标之间的协同关系，揭示各子系统的协同应急机制，为安全应急管理的协同度测度分析提供决策支持。
2)从5个子系统协同视角上分析，以安全应急管理的预防环节为基期，研究结果表明：应急过程和应急信息的协同度整体较高，响应和准备环节各子系统的协同度最高，而恢复环节表现为不协同，故要提高整个水电站大坝群的安全应急管理系统的协同度，则需进一步优化各子系统和各环节的协同关系。
3)由于水电站大坝群安全应急管理工作的复杂性和科技的不断发展，在实际应用中应针对具体大坝群的特点，对应急协同指标的设置、权重确定和内容设计进行不断修正和完善。5摘要：
针对当前水电站大坝群安全应急管理缺乏主动协同而导致资源浪费的情形，提出基于网络层次分析法( ANP)和序参量法的安全应急管理协同度的测度。首先根据文献分析归纳水电站大坝群安全应急管理过程的协同关系，构建包括5个子系统和1 1个序参量以及33个二级指标的水电站大坝群安全应急管理协同度测度指标体系。其次借助超级决策软件确定各个指标的权重，最后采用序参量法对安全应急管理的预防、准备、响应和恢复4个环节进行协同度测度.将此方法用于国内某流域的梯级水电站大坝群。测度结果表明：该梯级水电站大坝群安全应急管理的响应和准备两个环节各子系统的协同度最高，系统总体的协同度较低，应采取优化措施以提高系统的协同程度。
