[发明专利]一种溃坝生命损失动态估算方法

说明书

本发明公开了一种溃坝生命损失动态估算方法，其将洪水演进区域和人口热力图区域的叠加部分作为估算区域，获取估算区域的人口热力图，以分析估算区域的人口分布以及动态变化规律，应用积分运算求得估算区域的实时人口分布，并根据洪水演进区域溃坝洪水严重程度、警报时间等指标求得风险人口死亡率，进而直接对溃坝事故进行生命损失估算。本发明能够更直观地掌握风险人口的人口分布特征和动态变化趋势，更精确地把握溃坝事故对人造成的影响；此外，本发明降低了溃坝生命损失估算时由于影响因素众多而导致的不确定性，提高了对溃坝事故造成的生命损失估算的准确度，能够为后期的救援工作的调整与优化提供参考。

技术领域

本发明涉及大坝风险分析，具体涉及一种溃坝生命损失动态估算方法。

背景技术

水库大坝是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程措施，在防洪、灌溉、发电、航运、供水、养殖、水土资源保护和改善生态环境等方面都发挥着不可替代的作用。水库大坝给人类带来巨大效益的同时，其潜在的溃坝风险也不容忽视，水库下游多为生命线集中区域，水库大坝一旦失事，将会严重威胁下游人口生命财产安全。作为世界上水库大坝数量最多的国家，截至2021年底，我国已建成水库大坝98856座。由于我国大坝多建造于20 世纪50～70年代，受当时经济及技术水平制约，普遍存在防洪标准低、工程质量差和病害隐患多而复杂等先天性缺陷问题，部分水库工程长期带病带险运行，导致其老化病害问题凸显、功能逐步萎缩，难以正常发挥工程效益，存在潜在的溃坝风险。

溃坝风险的定义为溃坝概率和溃坝后果的乘积，其中溃坝后果包括生命损失、经济损失以及社会与环境影响等，在溃坝洪水淹没范围确定后，即可估算溃坝后果。在溃坝风险研究初期，美国、加拿大、澳大利亚等国家一般将生命损失折算为金钱损失，以经济损失来度量总的溃坝后果。然而人的生命无法用金钱来估量，且溃坝除了会造成人民无辜失去生命外，还会导致幸存者产生心理恐慌，甚至导致社会不安定。因此溃坝生命损失影响难以用经济指标来度量，目前溃坝后果分析时应主要考虑生命损失。

溃坝事故一旦发生，通常会牵扯到许多行业系统和地区，涉及大范围的地区协调和部门协调。现有研究成果也主要集中在常规应急领域的应急管理。同时，现有的大坝溃决灾害的危险性评价方法得到的评价结果精确度不高，溃坝后果主要考虑生命损失，而生命损失的影响因素众多，如风险人口总数及其分布、溃坝发生时间、警报时间、水深和流速、洪水上涨速率、撤离条件、风险人口对溃坝洪水严重性的理解程度等，这些因素存在很大的不确定性，针对不同的溃坝事件，很难将这些要素一一考虑周全，现有的生命损失评价方法无法对评价区域内整体灾害的危险性做出准确的评价，无法精确地估算生命损失。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提出一种准确度高的溃坝生命损失动态估算方法。

技术方案：本发明所述的溃坝生命损失动态估算方法，包括如下步骤：

步骤1、获取实时人口热力图区域Q和洪水演进区域P，将P∩Q区域作为估算区域，记为R；

步骤2、计算估算区域风险人口死亡率f、风险人口总数P_AR及风险人口死亡率修正系数α；

步骤3、估算溃坝生命损失L_oL＝P_AR*f*α。

进一步地，步骤2中，风险人口死亡率f的计算指标包括溃坝洪水严重性S_d、警报时间 W_T、风险人口对溃坝洪水严重性理解程度U_D，如下表所示；

风险人口死亡率f根据上表确定。

进一步地，获取洪水演进过程中任一时刻t_i对应的估算区域内某一位置点A的洪水水深 h(_x,y,i)和洪水流速v(_x,y,i)，其中i为正整数，x和y分别表示估算区域内位置点A的横坐标和纵坐标；