基于可变模糊集理论的溃坝社会和环境影响评价研究

发布时间：2020-05-30 08:09

【摘要】：大坝风险管理体系中包含了大坝风险概率及大坝风险后果评价两部分内容,前者研究开展较早且成果较为丰富,而后者的研究工作起步晚,目前仍处于发展缓慢阶段,亟需进一步加强大坝风险后果评价方面的研究。生命与经济损失、社会与环境影响这四部分构成了溃坝后果评价的主要内容,生命损失和经济损失研究起步较早,目前国内外相关研究成果都较为丰富,而社会和环境影响方面的研究显著匮乏。本文依托国家自然科学基金《流域梯级水库连溃模型及风险预警基础理论研究》(51579208)项目,针对大坝风险后果评价中的多因素不确定性,引入可变模糊集理论,重点对大坝溃决的社会和环境影响评价工作进行研究。本文主要工作成果如下:(1)本文简要介绍了溃坝评价领域在国内外的进展,并对溃坝后果评价主要内容和特点进行了梳理,详细叙述了可变模糊集理论的来源和发展,结合隶属函数、相对差异函数等指标对理论的基本原理进行了阐述,给出了可变模糊综合评价模型的评价步骤,以及各指标的确定方法,为后文的实例应用奠定基础。(2)考虑到大坝溃决的行为特点及其复杂性、不确定性和模糊性等特点,本文参考前人现有研究成果,结合溃坝社会及环境影响评价的相关概念,根据大坝溃决社会和环境影响评价指标的确定原则,建立了以风险人口、经济总量等参数为代表指标的溃坝社会影响评价指标体系和以河道形态、水环境等参数为代表指标的溃坝环境影响评价指标体系,明确各定量参数与定性参数的性质含义,设立了由轻微到非常严重的5级评价标准。(3)以可变模糊集理论为基础,分别建立了溃坝社会影响和环境影响评价模型,将以上模型分别运用于刘家台水库和沙河集水库的风险后果评价中,并将评价结果与基于集对分析法、模糊灰色理论和模糊数学理论的评价结果进行对比,结果表明采用可变模糊综合评价模型的评价结果准确合理,具有较好的实用性,为大坝风险后果评价领域提供了一种科学的新方法。
【图文】：

水库,社会影响评价,水库大坝,溃坝

图 4-1 刘家台水库及下游位置示意图[77]Fig.4-1 Schematic Map of Liujiatai Reservoir and Its Downstream Location.3 模型应用本文选取刘家台水库实际溃坝事件为工程实例，采用可变模糊集理论建立大坝溃响评价模型进行评价分析。大坝溃决社会影响评价指标数据可通过表 3-3 和表 3依据各指标评价规则，通过专家打分和定量统计数据分析得出，由于溃坝资料缺评价数据难以获得，为更便于评价结果的对比分析，本文参考文献[15]、[30]中数据作为本文中的评价指标数据，则刘家台水库大坝溃决社会影响评价的各项评据见表 4-1。表 4-1 刘家台水库大坝溃决社会影响评价指标数据Table4-1 Evaluation Index Data of Social Impact of Dam Breakage in Liujiatai Reservoir指标风险人口（人口密度）经济总量（万元）工程等级城镇等级重要设施文化遗描述 64941 人（373） 1500 四县（地）级市府或城区国家级重要交通、输电、油气干线及厂矿企业世界级遗产、珍品和动植评分

沙河集水库,大坝溃决

图 4-2 沙河集水库及下游位置示意图[80]Fig.4-2 Schematic Map of Shaheji Reservoir and Its Downstream Location.2 模型应用本文选取沙河集水库为工程实例，采用可变模糊集理论建立大坝溃决环境影响评行评价分析。大坝溃决环境影响评价指标数据需结合下游实际情况具体分析，可3-7 和表 3-8，依据各指标评价规则，通过专家打分和定量统计数据分析得出，由生具有瞬时性，难以形成完善的资料体系，多数的评价数据难以准确预测或通过还原获取，因此，，为更便于评价结果的对比分析，本文参考文献[15]、[33]中数文中的评价指标数据，则沙河集水库大坝溃决环境影响评价的各项评价指标数据。表 4-4 沙河集水库大坝溃决环境影响评价指标数据Table4-4 Evaluation Index Data of Environmental Impact of Dam Breakage in Shaheji Reservoi指标河道形态植被覆盖土壤环境水环境生物多样性人文生态环境污染描述大江大河遭受严重地表耕地、林地等大土壤质量等级下降（国家保水质等级下降（Ⅲ类一般动植物市级人文景观或物质文化遗大型的化
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X820.3;TV122.4

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