基于过程机理的溃坝生命损失估算模型

针对溃坝造成大坝下游居民生命损失的问题,考虑溃坝洪水的发生过程,将溃坝前风险人口撤离率、溃坝后未撤离人口避难率、未避难人口死亡率及其他相关影响因素确定的修正系数这四项重要指标引入到溃坝生命损失估算过程中。根据我国已溃水库的相关资料,借鉴已有研究成果,着重分析了警报时间与撤离率、溃坝洪水严重性与避难率的关系曲线,并用模糊综合评价法确定生命损失的修正系数,最终得到系统的溃坝生命损失估算模型与方法。将该模型与方法应用于已溃大坝生命损失估算中,生命损失的平均相对误差绝对值为10.6%,通过与其他估算方法对比发现,该方法的计算结果更接近实际损失值。研究成果可为溃坝生命损失估算提供参考。

基于人工神经网络的水库溃坝生命损失估算模型及应用

传统的生命损失估算方法未能考虑致灾因子的非线性及其相互作用,建立了基于人工神经网络的水库溃坝生命损失估算模型。该模型综合考虑了风险人口、洪水严重程度、警报时间、洪水严重性理解程度和库容、坝高、溃坝发生的时间、下游坡降、与大坝的距离、下游建筑的抗冲能力等影响因素。其中,洪水流速、水深、淹没范围等关键水情信息的获取采用耦合VOF的k-ε模型。以深圳市公明水库为例进行了研究,估算了不同情况下的溃坝生命损失,为区域防灾减灾提供了理论基础。

我国溃坝生命损失评价模型初步研究

根据我国8座已溃决大坝的现场调查结果,结合国内外溃坝生命损失研究成果,初步研究并提出适合我国实际情况的溃坝生命损失评价模型和风险人口死亡率,应用该模型和Graham法估算了这8座水库的溃坝生命损失,与实际生命损失情况进行了比较。结果表明,模型具有一定的适用性。

基于模糊物元与指数平滑法的溃坝生命损失估算

鉴于我国在溃坝生命损失评价方面尚未系统开展研究的现状,提出了一种基于模糊物元与指数平滑法相结合的估算方法。详细分析了模糊物元与指数平滑法相结合进行估算的原理及步骤。根据我国已溃决大坝的历史资料,并采用留一法交互校验,结果表明该估算方法具有一定的精度。

基于不确定性分析的溃坝失事生命损失风险概率估算方法

针对目前国外某些经验模型在预测精度和适用性方面的不足,对估算溃坝失事生命损失风险概率的不确定性分析方法进行了研究,在充分考虑并综合分析大坝失事类型、失事时间、预警时间、历险人数和洪水强度等不确定性因素影响的基础上,提出一种基于不确定性分析和死亡率范围确定的溃坝失事洪灾生命损失概率估算方法,将洪灾情景按不确定性分为15种,并通过对国内外57座大坝失事有关统计数据的不确定性分析,给出了不同失事洪灾情景下可能导致的死亡率范围建议值,工程应用实例表明,所提出的方法更具适用性。

基于模糊物元分析的溃坝生命损失模糊预测模型

基于国内溃坝生命损失资料,结合了前人研究结果,调整了溃坝风险人口死亡率的影响因素,并根据模糊物元分析法获得的溃坝风险人口死亡率,提出了风险人口死亡率修正系数,构建了溃坝生命损失模糊预测模型。实例结果表明,该模型预测精度较高,实用性较强。

基于GeoDam-BREACH与Graham法的溃坝生命损失估算

应用GeoDam-BREACH工具包模拟了超标准洪水状况下小井沟水库下游的溃坝洪水演进过程,得到水库溃坝下游淹没范围与淹没区水深分布,然后采用Graham法对溃坝导致的生命损失风险进行分析。分析结果表明,小井沟水库发生漫顶破坏时,溃坝洪水对下游产生严重影响,下游村镇有受淹风险;下游溃坝淹没区域的风险人口死亡率较高,并且随着警报时间的减小而增大,从而得出警报时间和风险人口对溃坝洪水严重性的理解程度是生命损失的重要影响因素、应当加强水库大坝的日常巡查工作和预警系统的结论。研究成果为小井沟水库的防洪调度和应急预案编制提供了有效支持,对于同类水库的防洪和安全管理亦具有参考价值。

基于数字高程模型DEM的溃坝生命损失风险分析

数字高程模型DEM作为基础空间数据,在众多领域有着广泛的应用。本文在油罗口水库大坝缺乏下游实测地形数据资料的情形下,以地形图数据和ArcGIS软件平台获取的计算域下游所需地面高程等信息为基础,应用BREACH软件及River2D水动力学模型模拟了水库下游溃坝洪水演进,采用Graham法估算了水库下游溃坝生命损失,初步得出油罗口水库大坝遭受重现期为5000a一遇洪水时,副坝发生管涌破坏溃决导致的生命损失风险是不可容忍的。由此也可以让水库管理决策人员对水库溃坝洪水可能造成的后果做到心中有数,做好日常的防洪调度及应急预案编制工作,最大程度保障水库下游人民群众生命安全,防止灾害的发生。

基于数字高程模型DEM的溃坝生命损失风险分析

数字高程模型DEM作为基础空间数据,在众多领域有着广泛的应用。在油罗口水库大坝缺乏下游实测地形数据资料的情形下,以地形图数据和ArcGIS软件平台获取的计算域、下游所需地面高程等信息为基础,应用BREACH软件及River2D水动力学模型模拟了水库下游溃坝洪水演进,采用Graham法估算了水库下游溃坝生命损失,初步得出油罗口水库大坝遭受重现期为5000年一遇洪水时,副坝发生管涌破坏溃决导致的生命损失风险是不可容忍的。由此也可以让水库管理决策人员对水库溃坝洪水可能造成的后果做到心中有数,做好日常的防洪调度及应急预案编制工作,最大程度保障水库下游人民群众生命安全,防止灾害的发生。

大坝溃决导致的生命损失估算方法研究现状

简要介绍国内外已溃坝的生命损失概况,总结了在大坝溃决中影响生命损失的4个重要因素,即风险人口、洪水严重程度、警报时间和公众对溃坝事件严重性的理解程度。较为详细地介绍了目前国外估算溃坝生命损失的常用方法:Dekay&McClelland法、Graham法、RESCDAM法(简化Graham法)、Assaf法和Utah州立大学法,并初步评价了它们的发展过程和方向。在此基础上提出了我国生命损失估算方法的两个研究方向,建议我国溃坝生命损失估算方法研究应从调查已溃坝的生命损失入手,研究估算溃坝生命损失的经验公式,继而研究溃坝生命损失的可靠度分析方法。

基于AHP-BN法的溃坝生命损失风险评价

针对影响溃坝生命损失因素多,而历史统计资料相对较少导致溃坝生命损失评价的准确性和实用性难以协同实现的问题,提出一种适用于对大量大坝生命损失进行评价的模型。选取溃坝洪水严重性程度、警报时间、溃坝发生时间、风险人口、溃坝理解程度、青壮年比例、建筑物质量、救援能力8个指标,构建溃坝生命损失指标体系;按照相关标准和准则划分指标等级,运用AHP-BN法综合考虑权重与概率影响,构建出溃坝生命损失评价模型。将模型应用于3座已溃大坝实例,结果表明:李家咀、洞口庙和史家沟水库的评价风险值大小分别为0.626、0.594和0.522,风险大小与实际生命损失情况一致,验证了模型的有效性,基于AHP-BN法的溃坝生命损失风险评价具有较好的理论意义和工程应用价值。

土石坝溃决人员生命损失评估方法研究

大坝溃决是一种低概率高风险的灾害,研究一种可靠的溃坝生命损失评估方法对于溃坝突发事件应急响应显得尤为必要。但由于致灾环境复杂,生命损失受到定性与定量因素的耦合作用,造成了致灾因子体系的不确定性与灰色性,使得生命损失难以定量评估。通过对具有生命损失统计数据的16座大坝溃坝案例进行分析,基于双对数坐标构建了风险人口与生命损失的函数关系;充分考虑警报时间、溃坝洪水严重性和风险人口对溃坝理解程度、风险人口密度等4个主要影响因素和溃坝时间、天气、与坝址距离、应急预案、坝高、库容、建筑易损性等7个次要影响因素,对建立的风险人口与生命损失的函数关系式进行修正,建立了一种快速高效的生命损失评估模型,并通过16座已溃大坝的生命损失数据对模型的合理性进行了验证。另外,采用建立的模型评估了2018年我国新疆射月沟水库溃坝案例的生命损失,并与国内外常用的其他模型进行比较。计算结果表明:建立的模型较好地评估了射月沟水库的溃坝生命损失,进一步验证了模型的适应性和可靠性。

洪涝灾害人口损失研究进展

洪涝灾害经常造成大量的人员死亡,不仅给人们心理上造成巨大创伤,还给生产生活带来严重的破坏,成为对社会影响最为严重的自然灾害之一。随着民生水利的提出,洪涝灾害中人口死亡研究受到各级水行政主管部门的关注。现详细介绍了洪涝灾害中影响人员损失的主要影响因子(即水深、流速、水位上涨速率、水温、疏散撤离和救援等)方面的国内外研究进展,以及溃坝洪水、沿海风暴潮、海啸和江河洪水等4种主要洪涝灾害类型中人口损失的估算方法。最后结合我国灾害人口损失研究的现状,对人口损失研究的发展趋势进行了展望。