中国水库大坝风险后果分析模型研究

Dam risk assessment needs a comprehensive consideration of the probability of accidents and the subsequently possible risk consequences. With the improvement of dam management and social risk awareness, relevant risk management departments and the community pay closer attention to risk consequences resulted from sudden dam failure and the subsequent devastation. .In this study, the life and economic loss analysis model of the Chinese dams is established based on the analysis of natural and social factors influencing the risk consequences of the dams and on the statistical analysis, unascertained clustering theory and a consideration of the clustering feature of the socio-economic growth and economic losses. The social and environmental impacts analysis model of the Chinese dams is established with an integration of qualitative and quantitative analysis and environmental impact assessment technology, built on the evaluation system that reflects society and the environmental impact type in the political, ecological and cultural levels, and on the mutation characteristics of state transition of the social and environmental system. This study is of important theoretical and practical significance for establishing a reasonable dam risk evaluation and seeking an optimal risk management model of input (for the control of the dam risk taken by various engineering and non-engineering measures) - output (risk control effectiveness).

水库大坝风险评价需综合考虑其潜在事故概率及可能造成的风险后果。随着我国大坝管理水平及社会风险意识的提高，大坝失事的突然性和极大破坏性导致其风险后果越来越为相关管理部门及社会所关注。.本研究在分析影响大坝风险后果的自然及社会因素基础上，考虑社会、经济的不断发展及生命、经济损失所具有的聚类特点，基于统计分析和未确知聚类理论，建立中国水库大坝生命、经济损失分析模型。结合环评技术，构建反映社会、环境影响内涵的评价指标体系；在此基础上，考虑社会、环境系统从一个状态向另一个状态跃迁所具有的突变特点，基于突变评价理论，定性与定量相结合建立中国水库大坝社会、环境影响分析模型。为合理评价中国水库大坝风险水平，探索投入（为控制大坝风险而采取的各种工程、非工程措施）——产出（风险控制效果）最优化风险管理模式提供参考和依据，具有重要的理论与现实意义。

水库大坝的安全是个综合性问题：不仅要考虑工程本身的安全程度，更要考虑大坝对下游造成的潜在威胁是否超过下游的承受水平。本研究从风险后果的内涵出发，建议风险后果可分为生命损失、经济损失和环境影响3个基础类别。在分析研究现状与发展动态的基础上开展研究，主要工作和成果如下：.（1）基于区间理论的溃坝生命损失定量分析。结合影响因素的不确定性导致潜在的生命损失为一个相对较大的不确定区间的特点，在分析生命损失形成机理的基础上，提出了受洪水严重程度（SF）、预警时间（TW）、对溃坝的理解程度（UB）、建筑物易损性（VB）等主要因素影响的风险人口暴露率和死亡率区间，并分析了由溃坝时间（TB）、救援能力（AR）、风险人口年龄分布（DA）等次要影响因素引起的修正系数范围；进而构建了基于区间理论的溃坝生命损失定量分析模型。通过分析10次溃坝事件和2次骤发洪水的21个淹没区的生命损失，验证了该方法的有效性。.（2）基于突变理论的溃坝生命和经济损失快速评价。针对影响溃坝风险后果的许多关键参数具有复杂性，专注于模拟洪水淹没中人类行为的物理模型并不适用于对大量大坝进行快速分析的实际，选取水库库容（CR）、坝高（HD）、风险人口（PAR）、风险经济量（EAR）、对溃坝的理解程度（UB）、产业类型（TI）、预警时间（TW）和建筑物易损性（VB）等8个易于确定的关键因素建立评价指标体系；引入突变评价方法建立了溃坝潜在后果快速评价模型，通过12个历史溃坝事件验证了该方法的准确性。.（3）基于改进集对分析法的溃坝环境影响评价。分析溃坝环境影响主要包括的内容和体现形式，构建评价指标体系；针对集对分析方法将研究对象作为整体，未能综合考虑指标的模糊性特征导致评价结果比较粗糙和容易失真的特点，引入了五级联系度和广义集对势对其进行改进；在此基础上，采用云模型定量分析各指标的权重，进而构建基于改进集对分析法的溃坝环境影响评价模型。