地下水是我国城市,尤其是北方城市的重要供水水源。近年来,随着城市规模的扩大、工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,对地下水的需求量日益增加。由于城市的工业过于集中市区,加之长期过量开采地下水,已引起了一系列的环境地质总是如地下水水位的持续下降、地面沉降、地面塌陷、地裂缝、海(咸)水入侵、地下水污染等,这些环境地质问题已严重制约着城市的发展,甚至威胁着城市的存亡。
所谓地下水的过量开采是指地下水的实际开采量超过了允许开采量。因此,允许开采量的准确确定是非常重要的,这也是地下水资源评价的主要任务之一。长期以来,地下水资源评价工作大都是采用确定性模型进行的。而实际上,在地下水资源评价中存在着许多不确定性因素,它们直接影响着评价结果的精度。因此,应对地下水允许开采量的确定进行风险分析。
1 风险分析的基本概念
目前有十多种关于风险(Risk)的定义,不可能取得完全统一,它会随着具体研究问题的不同而有一定的差别。简单地说,风险就是系统失效的概率,即工程达不到预期目标的概率。当提出“什么是风险”时?实际上是提出了三个问题,即:“在这项工程中或在系统运行中会出现什么事故?”,“发生事故的可能性有多大?”或“如果发生了,其后果会怎样?”。
系统运行中会出现什么事故,可用事故树Si(即事故的集合)来表示,描绘系统会出现什么事故?是如何出现的?与地下水开采有关的主要事故或主要环境问题有:区域地下水水位的持续下降、地下水污染(或水质恶化)、地面沉降(塌陷)、泉水断流、海水入侵等。出现事故的可能性用Li表示;出现事故的损失或后果用Xi表示,包括了各种可能出现的损失的总和,如:社会的、环境的、经济的等。因此可用三位体的全集{<Si,Li,Xi>}c来定量地定义风险R:
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