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        潰壩損失評估方法研究進展

        2022-12-20 10:34:10鐘啟明
        人民黃河 2022年12期
        關(guān)鍵詞:潰壩經(jīng)濟損失損失率

        胡 亮,鐘啟明,陳 亮,張 賞

        (1.河海大學(xué),江蘇 南京 210098; 2.南京水利科學(xué)研究院,江蘇 南京 210029;3.水利部土石壩破壞機理與防控技術(shù)重點實驗室,江蘇 南京 210029)

        1 引 言

        我國自1954年有較系統(tǒng)的潰壩記錄以來(至2018年)共發(fā)生水庫大壩潰壩事故 3 541 起[1]。 進入21 世紀(jì)以后,隨著全國大壩除險加固工作的深入開展和大壩安全管理水平的提高,我國潰壩事故發(fā)生的概率大為降低,但近年來,地震和極端氣候發(fā)生頻繁,導(dǎo)致潰壩事故時有發(fā)生。 大壩潰決作為一種低概率、高風(fēng)險、重?fù)p失的社會災(zāi)害,一旦發(fā)生將導(dǎo)致無法挽回的后果,帶來嚴(yán)重的社會影響。 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,國家對大壩安全及風(fēng)險管理愈加重視,作為風(fēng)險管理的重要組成部分,潰壩損失評估的過程十分復(fù)雜,涉及許多不確定性的影響因素,如何在有限的數(shù)據(jù)支持下選擇合適的數(shù)學(xué)方法處理各因素間的不確定性成為研究的重點。 國外自20 世紀(jì)80年代末開始研究潰壩損失,我國學(xué)者自21 世紀(jì)初也開始了相關(guān)的研究,但總體來說,國內(nèi)外的研究仍處于探索階段[2]。 目前,潰壩損失研究主要圍繞生命損失、經(jīng)濟損失和生態(tài)損失等方面開展,對于生命損失與經(jīng)濟損失已有較多的研究成果,鑒于生態(tài)系統(tǒng)的功能與服務(wù)的復(fù)雜性,還無法較為妥善區(qū)分與量化,對生態(tài)損失的研究還較為粗淺。

        本文依據(jù)潰壩損失評估方法的分類,對國內(nèi)外常用潰壩損失評估方法進行整理分析,通過對比各種模擬方法的優(yōu)缺點,為模型比選和潰壩損失評估指標(biāo)的改進提供依據(jù)。

        2 生命損失評估方法

        生命損失是指潰壩產(chǎn)生的洪水沖擊、淹沒等造成的風(fēng)險人口損失,是大壩潰決所造成的損失中最為嚴(yán)重的后果[2]。 一旦大壩發(fā)生潰決險情,若應(yīng)急救援部門不能及時有效地采取行動,則會造成大量人口損失,帶來社會秩序的紊亂,也容易對政府造成負(fù)面影響。因此,國內(nèi)外對于潰壩生命損失評估方法的研究最為廣泛和深入。 根據(jù)數(shù)值分析方法的不同,常用的模型主要包括數(shù)理統(tǒng)計模型、模糊數(shù)學(xué)模型和動態(tài)分析模型。

        2.1 數(shù)理統(tǒng)計模型

        美國是世界上最早開始進行潰壩生命損失評估方法研究的國家。 1988年,Brown 等[3]結(jié)合世界各國的歷史潰壩數(shù)據(jù),利用數(shù)理統(tǒng)計方法對潰壩數(shù)據(jù)進行回歸分析,提出簡單的生命損失估算方法(B&M 法)。隨后,Graham[4]、Dekay 等[5]對 B&M 法進行了完善;芬蘭學(xué)者Reiter[6]不僅考慮了風(fēng)險人口、警報時間等主要影響因素,而且分析了生命損失的其他影響因素,包括潰壩發(fā)生時間、天氣、救援工作等,對Graham 法進行了修正。 此外,McClelland 等[7]提出了下游淹沒區(qū)域分區(qū)與風(fēng)險分析相結(jié)合的生命損失評估方法。

        近年來,國內(nèi)學(xué)者也開展了大量的潰壩生命損失評估方法研究。 周克發(fā)[2]初步探尋了我國潰壩生命損失的主要影響因素,并基于Graham 法提出考慮我國國情的死亡率建議表,可快速確定生命損失范圍;吳歡強等[8]基于周克發(fā)的研究進一步改進了風(fēng)險人口的死亡率建議值與生命損失的計算公式;Peng 等[9-11]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立了一個人口風(fēng)險分析模型,利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)、現(xiàn)有物理模型、經(jīng)驗?zāi)P蛯ω惾~斯網(wǎng)絡(luò)基本節(jié)點進行量化;姜振翔等[12]基于貝葉斯支持向量機構(gòu)建了潰壩概率與下游庫區(qū)損失人數(shù)的函數(shù)曲線,用于評估潰壩生命損失的風(fēng)險等級;Huang 等[13]考慮潰壩模式,基于生命損失的影響因素構(gòu)建了4 個生命損失模塊,采用多元非線性回歸方法,建立了生命損失的評估模型。

        基于經(jīng)驗統(tǒng)計的數(shù)理模型操作便捷,計算簡單,可快速評估潰壩生命損失范圍,但在實際應(yīng)用中依賴于使用者的風(fēng)險處置經(jīng)驗,模型主觀性較強,且在數(shù)理統(tǒng)計模型中,對參數(shù)量化的過程沒有體現(xiàn)參數(shù)間的差異性與不確定性。 在歷史數(shù)據(jù)的時效性方面,此類模型多是基于歷史統(tǒng)計資料提出的,而隨著損失評估研究的深入,影響因素日漸復(fù)雜化,影響因素指標(biāo)體系的評價標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)精度是否符合現(xiàn)代模型應(yīng)用要求也有待研究。 為了研究生命損失評估方法的合理性,選擇國內(nèi)外有代表性的2 種模型,基于我國具有實測生命損失資料的8 個潰壩案例進行分析比較,見表1。 由表1可以看出,周克發(fā)法計算結(jié)果的相對誤差在±50%以內(nèi)的案例數(shù)占比達到75%,Graham 法計算結(jié)果的相對誤差在±50%以內(nèi)的案例數(shù)占比為50%,周克發(fā)法的相對誤差較小。

        表1 生命損失數(shù)理統(tǒng)計2 種方法比較

        2.2 模糊數(shù)學(xué)模型

        隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,水庫大壩潰決的致災(zāi)因子變得更加復(fù)雜,在評估潰壩災(zāi)害損失時各因子的不確定性對評估結(jié)果的影響更加突出。 尤其在秉持以人為本發(fā)展理念的當(dāng)今社會,對評估結(jié)果精確性的要求日益提高,為了建立可靠度更高的損失評估模型,許多學(xué)者引入模糊數(shù)學(xué)、人工智能等方法。 王志軍等[14]建立了一種基于模糊物元法與指數(shù)平滑法相結(jié)合的評估方法,通過比較待估大壩與已潰決標(biāo)準(zhǔn)大壩的貼近度,計算風(fēng)險人口的死亡率,但是鑒于潰壩資料的匱乏,數(shù)據(jù)均勻連續(xù)性較差,使得模型在極值處誤差較大;王少偉等[15]結(jié)合對大壩潰決致災(zāi)機理的分析,對模糊物元法結(jié)果進行了修正;侯保燈[16]引入灰色關(guān)聯(lián)分析模型,通過對已有數(shù)據(jù)的分析建立標(biāo)準(zhǔn)物元,探討了關(guān)聯(lián)度與死亡率之間的關(guān)系,但鑒于數(shù)據(jù)的局限性,死亡率仍需要更加詳盡的資料加以驗證;王君等[17]考慮潰壩數(shù)據(jù)的匱乏及不均勻性,建立了基于可變模糊聚類模型的潰壩生命損失預(yù)測模型,對待估樣本進行二次篩選,進而對求出的死亡率進行修正。

        模糊數(shù)學(xué)等模型計算結(jié)果的精確度取決于樣本數(shù)據(jù)的均勻性,在已有樣本數(shù)據(jù)的局限下,模型計算結(jié)果在極值處誤差較大;若待估樣本數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)物元范圍之外,則計算結(jié)果誤差較大。 模糊數(shù)學(xué)模型計算精度不僅取決于樣本數(shù)據(jù)的均勻性,而且與影響因素的提煉與分析緊密相關(guān),健全的因素指標(biāo)體系有利于計算待估大壩與標(biāo)準(zhǔn)物元間的擬合度。 雖然這些方法都基于對因素間關(guān)系的不確定性與灰色性的考量,但在實際應(yīng)用中,很大程度上都是假設(shè)各因素互相獨立。 同樣選擇2.1 節(jié)中的8 個潰壩案例,對王志軍法和王少偉法進行分析比較,見表2。 由計算結(jié)果可以看出,王志軍法計算結(jié)果的相對誤差在±50%以內(nèi)的案例數(shù)占比為37.5%,王少偉法計算結(jié)果的相對誤差在±50%以內(nèi)的案例數(shù)占比為50%,王少偉法的相對誤差較小。

        表2 生命損失模糊數(shù)學(xué)2 種方法比較

        2.3 動態(tài)分析模型

        基于數(shù)理統(tǒng)計、模糊數(shù)學(xué)的評估方法提供的是一種靜態(tài)損失結(jié)果,而忽視了生命損失的動態(tài)過程,無法考慮風(fēng)險人口在面臨洪水災(zāi)害時的撤離行為、避難行為等人的主觀行動性。 研究受災(zāi)人員避難行為與撤離過程,確定在洪水期間被洪水淹沒的路段是至關(guān)重要的,這樣才能確定救援和撤離路線,并及時安排救援人員和物資。 Cai 等[18]研究洪水的范圍和深度以及被洪水淹沒的路段,以確定洪水期間洪水路段識別預(yù)報系統(tǒng),與傳統(tǒng)的通過比較水面和地形來確定洪水范圍和深度的方法不同,其利用地理信息系統(tǒng)中的光探測和測距數(shù)據(jù)來確定洪水范圍和深度;Abdulwahid 等[19]利用機載激光掃描數(shù)據(jù)快速評估多災(zāi)害情況下的滑坡風(fēng)險區(qū),為撤離路線的確定提供依據(jù)。 另外,Assaf 等[20]引入可靠度的概念,利用潰壩洪水?dāng)?shù)值模擬技術(shù)和概率論來估算潰壩生命損失;王志軍等[21]引入可靠度的概念,以潰壩洪水特征為依據(jù)對淹沒范圍進行劃分,根據(jù)區(qū)域受災(zāi)的特點研究風(fēng)險人口的撤離與避難行為;趙安等[22]提出了基于生命損失過程與機理建立生命損失計算模型的方法;宋明瑞[23]從兩個方面進行生命損失評估,一是風(fēng)險人口的撤離行為,二是結(jié)合潰壩洪水演進、避難環(huán)境等因素綜合考慮風(fēng)險人口的撤離行為,研究潰壩生命損失的產(chǎn)生與過程機理;趙一夢等[24]基于生命損失的過程與機理,分析了其他因素在生命損失過程中的作用,建立了警報時間與撤離率、潰壩洪水嚴(yán)重性與避難率的關(guān)系曲線。

        同樣選擇2.1 節(jié)中6 個潰壩案例(前述溝后和石漫灘大壩的參數(shù)無法滿足計算要求),對趙一夢法、王志軍法的計算結(jié)果(見表3)進行分析。 由表3 可以看出,趙一夢法和王志軍法的計算誤差均較大,相對而言,王志軍法比趙一夢法的精度高。 基于生命動態(tài)損失過程的研究方法相較于靜態(tài)損失的研究方法,對生命損失過程機理的研究更加深入,但是如何合理地考慮多因素對死亡率的影響仍值得深入研究。

        表3 動態(tài)分析2 種方法計算結(jié)果分析

        通過3 類模型的比較分析可以發(fā)現(xiàn),目前情況下,采用數(shù)理統(tǒng)計模型獲取的計算結(jié)果較為可靠,其他類型的模型計算精度較低,但動態(tài)分析方法是未來潰壩損失評估的發(fā)展方向,應(yīng)對其加強研究。

        2.4 模型指標(biāo)參數(shù)

        由于潰壩造成的生命損失涉及因素較多,影響機理復(fù)雜,因此對于生命損失影響因素指標(biāo)的提煉與分析影響著損失評估模型的準(zhǔn)確性、適用性。 影響因素指標(biāo)的選取應(yīng)遵從科學(xué)性、典型性、綜合性、系統(tǒng)性、實用性等原則,表4 給出了目前國內(nèi)外評估方法常用的指標(biāo),除此之外還有建筑與交通因素、潰壩模式、洪水位上升速度、潰壩原因及類型、建筑層數(shù)、建筑類型、疏散距離、疏散能力、潰壩歷時、與大壩平均距離、洪水持續(xù)時間、次生災(zāi)害、土地類型等指標(biāo)。 隨著研究的不斷深入,潰壩生命損失評估方法中考慮的影響因素越來越多,但各因素在模型中的賦值和相互關(guān)系仍需深入探究。

        表4 生命損失評估方法常用指標(biāo)

        3 經(jīng)濟損失評估方法

        由于潰壩洪水容易造成基礎(chǔ)設(shè)施損毀、企業(yè)停減產(chǎn)、農(nóng)林牧漁業(yè)減產(chǎn)等重大經(jīng)濟損失,因此國外自20世紀(jì)70年代初期開始研究洪澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失[27-28],我國自20 世紀(jì)80年代末開始研究洪災(zāi)造成的經(jīng)濟損失[29]。 經(jīng)濟損失一般是指潰壩洪水造成的可由貨幣直接計量的各類損失,包括經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)上的損失、搶險救災(zāi)的費用等,主要可分為直接經(jīng)濟損失與間接經(jīng)濟損失。 直接經(jīng)濟損失的研究方法較為傳統(tǒng)的是基于主成分分析法和回歸分析法等統(tǒng)計方法構(gòu)建與淹沒水深、歷時等因素有關(guān)的損失率模型,之后發(fā)展為依據(jù)模糊數(shù)學(xué)、灰色關(guān)聯(lián)度等方法進行損失評價,再發(fā)展到采用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混合式模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等人工智能方法評估經(jīng)濟損失。 間接經(jīng)濟損失涉及面廣,定義不統(tǒng)一,界限區(qū)分不明確[30],主要評估方法有直接估算法和折減系數(shù)法。 目前,常用的經(jīng)濟損失評估方法主要包括數(shù)理統(tǒng)計模型和模糊數(shù)學(xué)模型,而研究重點集中于直接經(jīng)濟損失。

        3.1 數(shù)理統(tǒng)計模型

        經(jīng)濟損失的研究一般通過對受災(zāi)地區(qū)經(jīng)濟行業(yè)的調(diào)查,通過受災(zāi)地區(qū)災(zāi)后與災(zāi)前經(jīng)濟比較得到損失率。李翔等[31]提出建立一種適用于洪水災(zāi)害的經(jīng)濟統(tǒng)計系統(tǒng),進而建立相應(yīng)的評價指標(biāo)體系;Das 等[32]在分析以往水深—損失率曲線的優(yōu)缺點后,針對潰壩洪水提出了一種新的水深—損失率曲線模型;Ellingwood等[33]對災(zāi)害損失進行分類并初步建立潰壩洪水損失評估的框架結(jié)構(gòu),細(xì)化了災(zāi)損評估工作;施國慶等[34]分析了水庫潰決及其損失的特點,提出了計算體系,將直接經(jīng)濟損失分為實物型損失與收益性損失;王志軍等[35]根據(jù)洪水淹沒程度的劃分建立了損失率取值建議表,這種取值建議表實用性較強但在全面性方面有一定的局限性,不能全面考慮洪水特征;劉欣欣等[36]對潰壩洪水影響進行了分區(qū),定量分析了潰壩洪水流速和預(yù)警時間對損失率的影響并建立了流速與修正系數(shù)、警報時間與修正系數(shù)之間的關(guān)系函數(shù),通過建立的函數(shù)關(guān)系求出修正系數(shù)并對損失率進行修正;劉森等[37]考慮到洪水災(zāi)害的復(fù)雜性與影響環(huán)境的多樣性,以及根據(jù)產(chǎn)值評估洪水經(jīng)濟損失的方法,提出研究來水頻率與洪災(zāi)損失率之間的關(guān)系;Penning-Rowsell等[38]根據(jù)太湖流域的經(jīng)濟發(fā)展預(yù)測及農(nóng)業(yè)土地使用狀況,對太湖流域建立與洪水深度有關(guān)的損失率模型;周克發(fā)等[39]將潰壩經(jīng)濟損失變化與社會經(jīng)濟發(fā)展的速度相結(jié)合,建立了潰壩洪水損失動態(tài)預(yù)測評價模型;康相武等[40]基于洪水損失調(diào)查結(jié)果,提出各行業(yè)的損失率建議值;肖琦等[41]綜合分析了潰壩洪水的特征,提出了損失率與潰壩洪水最大流速等8 個相關(guān)因素的關(guān)系;楊建明等[42]建立了與水深相關(guān)的損失率曲線圖;McGrath 等[43]對洪水損失評估影響因素的敏感性進行分析,研究發(fā)現(xiàn)建筑環(huán)境、洪水位和恢復(fù)持續(xù)時間對洪水損失影響較大。

        數(shù)理統(tǒng)計評估方法建立在大量調(diào)查的基礎(chǔ)上,通過對受災(zāi)區(qū)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的詳細(xì)調(diào)查,研究水深、流速等因素與損失率之間的關(guān)系,此類方法工作量龐大,成本高昂。 以河南省安陽縣崔家橋滯洪區(qū)的經(jīng)濟損失為例[44],選擇 4 種數(shù)理統(tǒng)計模型[45-47]進行計算,結(jié)果見表5。 計算結(jié)果顯示,在農(nóng)業(yè)損失方面,各模型計算結(jié)果較好,原因是農(nóng)業(yè)對洪災(zāi)敏感性強,抗災(zāi)能力差,洪水災(zāi)害對于農(nóng)業(yè)造成的損失往往是毀滅性的;在居民房屋、家庭財產(chǎn)等損失方面,各模型計算結(jié)果誤差較大,主要是損失率的計算方法不同導(dǎo)致的,總體來說,康相武法的精度最高。

        表5 崔家橋滯洪區(qū)經(jīng)濟損失實際值與計算值比較

        3.2 模糊數(shù)學(xué)模型

        對潰壩洪水損失的評價,其趨勢都是由傳統(tǒng)的定性分析發(fā)展為定性與定量相結(jié)合[48],對經(jīng)濟損失評價的方法也從傳統(tǒng)的統(tǒng)計學(xué)定性判斷發(fā)展為使用模糊數(shù)學(xué)等方法的半定量評價。 徐冬梅等[49]采用可變模糊集的方法評估災(zāi)害損失;Li 等[50]基于災(zāi)害風(fēng)險的不確定性與模糊性,建立了一種基于變量模糊集和信息擴散法的災(zāi)害風(fēng)險評估方法,用不完全數(shù)據(jù)集評估洪水風(fēng)險。

        近年來由于人工智能方法在學(xué)習(xí)、分類和容錯方面表現(xiàn)出較好的能力,在模式識別及趨勢分析方面具有顯著的效果,因此人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等人工智能方法逐漸得到青睞。 曲麗英[51]引入GIS 技術(shù)評價水庫潰壩造成的直接經(jīng)濟損失;劉小生等[52]基于空間信息格網(wǎng)與BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了災(zāi)損快速評估系統(tǒng)。雖然人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在學(xué)習(xí)、模式識別方面有較為明顯的優(yōu)勢,但對數(shù)據(jù)的需求量較大,考慮到數(shù)據(jù)不足對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響,許多學(xué)者結(jié)合模糊數(shù)學(xué)等數(shù)學(xué)方法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),建立經(jīng)濟損失評估體系。 金菊良等[53]針對訓(xùn)練數(shù)據(jù)不足導(dǎo)致計算收斂緩慢的情況,使用加速遺傳算法優(yōu)化遺傳算法網(wǎng)格參數(shù);王寶華等[54]結(jié)合模糊數(shù)學(xué)建立混合式模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),建立了一個可快速評價洪災(zāi)經(jīng)濟損失的模型。

        在經(jīng)濟損失的評估中,對于間接經(jīng)濟損失的評估還有待進一步研究,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在訓(xùn)練與收斂速度的提升、容錯率等方面還有很大的研究空間。 目前的成果中多是基于靜態(tài)損失的研究,但現(xiàn)實中經(jīng)濟發(fā)展是一種動態(tài)過程,在面臨潰壩風(fēng)險時,政府應(yīng)急疏散行動及風(fēng)險人口自發(fā)的財物轉(zhuǎn)移行為都對損失評估有著重要影響,周蕾等[55]分析了搶險救災(zāi)行為和人為干預(yù)對災(zāi)害損失的影響。 因此,在經(jīng)濟損失評估方法的研究中可以考慮基于系統(tǒng)動力學(xué)等方法研究動態(tài)經(jīng)濟損失。 表6 給出了一些經(jīng)濟損失評估方法中損失率判定時考慮的影響因素。

        表6 經(jīng)濟損失率判定影響因素

        4 生態(tài)損失評估方法

        鑒于潰壩洪水的毀滅性與突發(fā)性,潰壩洪水對于河道沖刷和原生環(huán)境的破壞都是難以估量的,隨著國家對生態(tài)文明建設(shè)的愈加重視,凸顯了潰壩生態(tài)損失研究的必要性。

        相對于生命損失與經(jīng)濟損失的動態(tài)損失過程,生態(tài)損失的過程可近似理解為一種靜態(tài)的過程。 生態(tài)損失所需研究的內(nèi)容過于龐雜,評價指標(biāo)較為抽象、難以量化,指標(biāo)體系難以建立,鑒于潰壩風(fēng)險的地域性、時變性及社會性等特點[56],加之以前人們對于生態(tài)損失的意識還不夠清晰,忽略了生態(tài)損失的資料收集,且生態(tài)環(huán)境具有一定的自我修復(fù)能力,所以給潰壩之后的實地調(diào)查帶來了很大難度。

        生態(tài)損失評估方法的研究難點在于如何對風(fēng)險區(qū)的影響因子進行分析與提煉,如何量化因子并構(gòu)建完善的指標(biāo)體系。 盛金保等[57]從物理、化學(xué)、生態(tài) 3 個方面分析拆壩對生態(tài)環(huán)境的影響,闡述了拆壩影響的綜合性、矛盾性、時空延續(xù)性及不確定性等特點;王仁鐘等[58]對社會與環(huán)境影響要素進行量化,綜合為一個社會與環(huán)境影響指數(shù),并結(jié)合風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)線法初步確定了我國社會與環(huán)境風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn);何曉燕等[59]根據(jù)潰壩的特點,在系統(tǒng)整理潰壩后果的基礎(chǔ)上提出了環(huán)境影響評價指標(biāo)體系,并對各評價指標(biāo)進行評級與量化,初步建立了環(huán)境損失評價指標(biāo)體系;張瑩[60]鑒于生態(tài)損失難以測度的困難,引入能值足跡法,將潰壩洪水造成的環(huán)境影響、生態(tài)損失轉(zhuǎn)化為能值損失,進而建立了基于能值足跡法的潰壩環(huán)境與生態(tài)損失評估模型;程莉等[61]基于模糊數(shù)學(xué)理論建立了潰壩生態(tài)損失評價模型;李奇[62]引入集對分析理論建立了潰壩環(huán)境影響指標(biāo)體系及評價模型,提煉了植被覆蓋率、生物多樣性、人文生態(tài)環(huán)境、污染工業(yè)等影響因素;李宗坤等[63]針對潰壩環(huán)境影響研究的復(fù)雜性與不確定性,綜合考慮植被覆蓋、河道形態(tài)等因素,構(gòu)建并細(xì)化了潰壩環(huán)境影響評價指標(biāo)體系和評價等級標(biāo)準(zhǔn),建立了集對分析-可變模糊集耦合方法模型,評估潰壩環(huán)境影響;Wu等[64]對集對分析法進行了改進并應(yīng)用于潰壩環(huán)境影響評估,以期提高評價結(jié)果的精確度。 表7 給出了一些生態(tài)損失評估方法涉及的影響因素。

        表7 生態(tài)損失評估涉及的影響因素

        5 結(jié)論與建議

        潰壩損失評估是大壩風(fēng)險管理的重要一環(huán),深刻影響著大壩風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)的建立,也是風(fēng)險決策的重要依據(jù)。 潰壩損失的準(zhǔn)確可靠評估,可為潰壩應(yīng)急預(yù)案的編制提供支撐。 目前,國內(nèi)外圍繞生命損失、經(jīng)濟損失和生態(tài)損失等開展了大量的研究工作,但仍存在如下問題值得深入研究。

        (1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性對于潰壩損失評估方法的建立和驗證至關(guān)重要,歷史潰壩資料的匱乏與記載混亂制約了評估方法的建立。 遵循注重資料質(zhì)量、杜絕相互矛盾的理念,應(yīng)全面整理擁有損失資料的大壩潰壩案例,尤其應(yīng)注重對新潰大壩損失情況及時調(diào)查,為潰壩損失評估方法的深入研究和驗證提供寶貴的第一手資料。

        (2)對于各類損失影響因素的提煉與分析是潰壩損失評估的基礎(chǔ),影響因素的量化過程對評估模型的可靠性與準(zhǔn)確性有著重要影響。 經(jīng)濟社會發(fā)展水平的差異,不同歷史時期的潰壩調(diào)查資料中模型參數(shù)的量化工作顯得尤為重要,應(yīng)根據(jù)潰壩時的社會經(jīng)濟條件和人口分布特征,建立相關(guān)的數(shù)據(jù)處理原則和方法,并根據(jù)目前的社會經(jīng)濟狀況建立符合實際情況的損失評價指標(biāo)體系。

        (3)目前國內(nèi)外開展的潰壩生命損失與經(jīng)濟損失的研究主要基于靜態(tài)指標(biāo),應(yīng)充分考慮人為干預(yù)對潰壩損失評估結(jié)果的影響,可基于人類行為和社會組織機制研究潰壩撤離系統(tǒng)動力學(xué)特征,探索動態(tài)指標(biāo)與潰壩損失之間的定量關(guān)系,建立潰壩損失評估綜合指標(biāo)體系和動態(tài)評估模型。

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