技术领域
[0001] 本发明属于堰塞湖风险处置领域，具体涉及一种堰塞湖风险等级动态量化评价方法。
相关背景技术
[0002] 堰塞湖由滑坡、泥石流等“突发”外来物质堵塞河道壅水形成。因其无泄水设施，不仅淹没上游，更严重的是溃决洪水威胁下游人民生命财产安全，千百年来，人类发展深受其害。据统计，堰塞湖约22%在1天内溃决，约50%在10天内溃决，约83%在半年内溃决，约91%在1年内溃决，也有极少数永久保留，寿命差异大，进行风险分级是避免盲目抢险的关键。对此，本发明建立一种堰塞湖风险等级动态量化评价方法，实现堰塞湖风险等级快速评估，为抢险处置提供科学依据。
具体实施方式
[0030] 下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，显然，本发明不限于具体实施方式的范围。
[0031] 本发明提供一种堰塞湖风险等级动态量化评价方法，包括如下步骤：
[0032] 1）建立堰塞湖风险等级评估因子集合：
[0033] 堰塞湖风险等级评估因子集合包括堰塞湖险情因子和堰塞湖致灾因子，如式（1）所示：
[0034] （1）；
[0035] 式中：U为堰塞湖风险等级评估因子集合；D为堰塞湖险情因子集合；L为堰塞湖致灾因子集合；d1~dm为堰塞湖险情因子集合的第1到第m个元素，如堰塞湖总库容、堰塞体粒径组成等，可根据具体堰塞湖实际情况确定元素个数；l1~ln：为堰塞湖致灾因子集合中的第1到第n个元素，如受灾范围、影响人口等，可根据具体堰塞湖实际情况确定元素个数。
[0036] 应用案例：根据四川某堰塞湖实际情况，确定其险情因子集合包括2个元素，即d1=堰塞湖总库容、d2=堰塞体粒径组成。堰塞湖致灾因子包括2个元素，即l1=受灾范围、l2=影响人口。
[0037] 2）构建堰塞湖风险等级动态量化评价耦合算法
[0038] 堰塞湖风险等级动态量化评价耦合算子如式（2）所示：
[0039] （2）；
[0040] 式中：f为堰塞湖风险等级动态量化评价耦合算法；f’为堰塞湖险情评价算法；f’’为堰塞湖致灾评价算法；αi为di对堰塞湖险情影响权重系数，其值为0~1；E()为险情量化函数，当di影响堰塞湖溃决概率<20%时，则E(di)=a；当di影响堰塞湖溃决概率为20%~50%时，则E(di)=2a；当di影响堰塞湖溃决概率为50%~80%时，则E(di)=3a；当di影响堰塞湖溃决概率≥80%时，则E(di)=4a；E’()为致灾评估量化函数，当lj致灾影响较小时（比如受灾因子是影响人口，当影响人口小于100人时可定义为致灾影响较小），则E’(lj)=b；当lj对致灾影响一般时（当影响人口大于100人且小于1000人时可定义为致灾影响一般），则E’(lj)=2b；当lj对致灾影响较大时（当影响人口大于1000人且小于10000人时可定义为致灾影响较大），则E’(lj)=3b；当lj对致灾影响很大时（当影响人口大于10000人时可定义为致灾影响很小），则E’(lj)=4b；为耦合算子，根据f’和f’’计算结果，通过耦合算子，可判断堰塞湖风险，其运算如式（3）所示：
[0041] （3）。
[0042] 依据专家判断分析，本案例堰塞湖险情影响权重系数α1和α2分别为0.3和0.7；d1影响堰塞湖溃决概率为30%，则E(d1)=2a；d2影响堰塞湖溃决概率为45%，则E(d2)=2a；f’=0.3×2a+0.7×2a=2a；根据调查，堰塞湖致灾范围主要为村落，无重要村镇，l1致灾影响较小，E’(l2)=b；堰塞湖致灾影响人口50~80人，l2致灾影响较小，E’(l2)=b；f’’=b，根据公式（3）可知f=Ⅳ级。
[0043] 3）构建堰塞湖风险等级动态量化评价模糊算法
[0044] （4）；
[0045] 式中：G为堰塞湖风险等级动态量化评价模糊算法；g1~g4分别对应堰塞湖风险等级的Ⅰ~Ⅳ级评价值；W1为堰塞湖险情因子集合D对应的风险等级权重向量；W2为堰塞湖致灾因子集合L对应的风险等级权重向量；R为评价矩阵，其为m+n行，4列的矩阵，具体如式（5）所示：
[0046] （5）；
[0047] 式中：r11代表，堰塞湖风险等级评估因子集合U中第一个元素评价堰塞湖危险等级为Ⅰ级的可能性，其他元素以此类推； 为模糊算子；根据权重向量W1、W2，以及评价矩阵R，通过模糊算子，可判断堰塞湖风险，其运算如式（6）所示：
[0048] （6）。
[0049] 依据专家判断及打分计算权重向量W1和W2，w11=0.12、w12=0.28、w21=0.3、w22=0.3；根据现场调查及数据分析，计算得到r11=0、r12=0、r13=1、r14=0；r21=0、r22=0、r23=1、r24=0；r31=
0、r32=0、r33=0、r34=1；r41=0、r42=0、r43=0、r44=1；进一步计算得到g1=0、g2=0、g3=0.4、g4=0.6，根据公式（6）确定G=Ⅳ级。
[0050] 4）确定堰塞湖风险等级
[0051] 通过上述堰塞湖风险等级动态量化评价耦合算法和模糊算法，可得到两种堰塞湖风险等级，即耦合算法f风险等级和模糊算法G风险等级。若计算得到f=G=Ⅰ级，则堰塞湖风险等级可确定为Ⅰ级；若计算得到f=G=Ⅱ级，则堰塞湖风险等级可确定为Ⅱ级；其他以此类推；若计算结果f≠G，则需要对评价因子集合U、权重向量W1、W2等进一步分析，直至计算结果满足f=G，并最终确定堰塞湖风险等级。本案例计算得到f=Ⅳ级，且G=Ⅳ级，则堰塞湖风险等级判断为Ⅳ级。
[0052] 通过以上步骤，完成本发明堰塞湖风险等级动态量化评价方法的实施。
[0053] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0054] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
