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水库灾变链链式风险评估

方致远 向衍 张凯

方致远, 向衍, 张凯. 水库灾变链链式风险评估[J]. 水利水运工程学报, 2019, (2): 79-85. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.02.011
引用本文: 方致远, 向衍, 张凯. 水库灾变链链式风险评估[J]. 水利水运工程学报, 2019, (2): 79-85. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.02.011
FANG Zhiyuan, XIANG Yan, ZHANG Kai. Risk assessment on reservoir disaster chain[J]. Hydro-Science and Engineering, 2019, (2): 79-85. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.02.011
Citation: FANG Zhiyuan, XIANG Yan, ZHANG Kai. Risk assessment on reservoir disaster chain[J]. Hydro-Science and Engineering, 2019, (2): 79-85. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.02.011

水库灾变链链式风险评估

doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.02.011
基金项目: 

国家自然科学基金面上项目 51779154

国家自然科学基金面上项目 41671504

国家自然科学基金面上项目 51679151

国家重点研发计划资助项目 2016YFC0401603

详细信息
    作者简介:

    方致远(1994—),男,江西抚州人,硕士,主要从事水工结构相关研究。E-mail:397296311@qq.com

    通讯作者:

    向衍(E-mail:yxiang@nhri.cn)

  • 中图分类号: TV697

Risk assessment on reservoir disaster chain

  • 摘要: 水库灾害事件在演化过程中表现为相互转异、耦合、持续演进等链式结构特点,并呈现不断演化的态势,所造成的危害与影响远比单一灾害事件大且深远,而水库灾变链式效应及其链式风险是研究该态势演化的关键,故针对水库灾变链式效应开展水库灾变链风险评估模型研究具有重要意义。为此,构建了水库灾变链风险评估模型,结合复杂网络理论与技术,选取边的介数、平均路径长度及连通度对灾变链脆弱性进行表征,并应用于工程实例,对其中相关灾害事件所构成的灾变链进行分析,得到每条灾变链的链式风险度量值并进行排序,可为灾害预警及断链减灾工作提供技术支持。
  • 图  1  暴雨-洪水灾变链

    Figure  1.  Rainstorm-flood disaster chain

    图  2  灾变链逻辑关系示意

    Figure  2.  Schematic diagram of disaster chain logic relation

    图  3  某水库影响区域内地震灾变链

    Figure  3.  Earthquake disaster chain of a reservoir

    表  1  检索词共现观察值矩阵

    Table  1.   Retrieval term co-occurrence observation value matrix

    检索词 地震 滑坡 崩塌 垮坝 生态破坏 水土流失 泥沙淤积 洪涝灾害 农田破坏 疫情 旱灾
    地震 4 830 233 41 90 9 0 0 0 0 0 0
    滑坡 233 2 512 0 41 0 20 5 0 0 0 0
    崩塌 41 0 356 6 0 0 0 0 0 0 0
    垮坝 90 41 6 1 483 0 0 16 7 0 0 0
    生态破坏 9 0 0 0 288 0 0 2 0 0 0
    水土流失 0 20 0 0 0 3 004 50 0 0 0 0
    泥沙淤积 0 5 0 16 0 50 1 935 0 0 0 0
    洪涝灾害 0 0 0 7 2 0 0 1 490 13 6 25
    农田破坏 0 0 0 0 0 0 0 13 14 0 0
    疫情 0 0 0 0 0 0 0 6 0 87 0
    旱灾 0 0 0 0 0 0 0 25 0 0 3 306
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    表  2  灾害事件的关联度

    Table  2.   Correlation of disaster events

    排序 灾害对 关联度
    1 地震→滑坡 0.74
    2 地震→崩塌 0.33
    3 地震→垮坝 0.36
    4 滑坡→垮坝 0.22
    5 崩塌→垮坝 0.07
    6 泥沙淤积→垮坝 0.08
    7 地震→生态破坏 0.07
    8 洪涝→生态破坏 0.01
    9 滑坡→水土流失 0.06
    10 滑坡→泥沙淤积 0.01
    11 水土流失→泥沙淤积 0.22
    12 垮坝→洪涝灾害 0.03
    13 洪涝灾害→农田破坏 1.00
    14 洪涝灾害→疫情 0.17
    15 洪涝灾害→旱灾 0.10
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    表  3  水库影响区域内受灾数据

    Table  3.   Disaster data table in reservoir affected area

    单位:次
    项目 地形 地貌 水文 气象 土体 动植物 栖息地 居民设施 农田耕地 交通设施 基础设施 工业设施 人口 经济市场 政治局势 受灾总次数
    第1周期 5 6 16 17 10 3 3 5 1 0 0 1 3 0 0 70
    第2周期 9 8 15 15 16 0 0 6 2 0 0 1 2 0 0 74
    第3周期 9 4 24 26 19 0 0 10 1 0 1 1 1 0 0 96
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    表  4  边的脆弱性计算结果

    Table  4.   Vulnerability calculation results

    排序 灾害对 脆弱性
    1 垮坝→洪涝灾害 18.98
    2 泥沙淤积→垮坝 15.56
    3 滑坡→垮坝 12.86
    4 洪涝灾害→农田破坏 12.72
    5 洪涝灾害→疫情 12.72
    6 洪涝灾害→旱灾 12.72
    7 水土流失→泥沙淤积 11.08
    8 地震→垮坝 10.60
    9 崩塌→垮坝 10.29
    10 洪涝→生态破坏 10.22
    11 地震→滑坡 8.20
    12 滑坡→水土流失 4.34
    13 滑坡→泥沙淤积 4.11
    14 地震→崩塌 2.22
    15 地震→生态破坏 2.05
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    表  5  链式风险度量值排序

    Table  5.   Chain-risk ranking

    灾害链 风险度量值
    地震→滑坡→垮坝→洪涝灾害→疫情 83.18
    地震→滑坡→垮坝→洪涝灾害→农田破坏 81.23
    地震→滑坡→垮坝→洪涝灾害→旱灾 81.20
    地震→滑坡→垮坝→洪涝灾害→生态破坏 80.35
    地震→滑坡→水土流失→泥沙淤积 70.24
    地震→崩塌 58.27
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-20
  • 刊出日期:  2019-04-01

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