基于相對差異度改進的可變模糊潰壩生命損失率等級評價

摘 要：針對傳統(tǒng)可變模糊數(shù)學評價模型在處理呈指數(shù)態(tài)漸變指標時出現(xiàn)的等級隸屬度躍變情況，綜合考慮潰壩生命損失系統(tǒng)的模糊性和隨機性，對評價模型進行了相關改進，提出了一種基于改進可變模糊的潰壩生命損失率評價模型。對傳統(tǒng)評價模型中的相對差異度函數(shù)進行了改進，并將改進的方法應用于４ 個水庫的生命損失率風險后果排序。實際生命損失率與生命損失率風險等級的排序結果一致，改進后模型的科學性和實用性得到驗證。

關鍵詞：潰壩；生命損失；可變模糊法；風險

中圖分類號：ＴＶ１２２．４；ＴＵ７１４ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０８．０２５

引用格式：李巍，衣建妮，葛巍，等．基于相對差異度改進的可變模糊潰壩生命損失率等級評價［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（８）：１４３－１４８．

我國水庫大壩數(shù)量眾多，許多水庫存在不同程度滲漏病險及管理不佳等問題［１－４］ 。大壩潰決會給下游帶來嚴重的后果，生命損失是大壩風險后果評估的重要內容之一［５－８］ 。在國內外大壩風險管理研究中，如何評估大壩潰決災害引起的生命損失率仍舊是一個關鍵技術問題［９－１０］ 。目前，國內外研究生命損失多采用經驗公式法，即推薦的近似結果和閾值結果是通過線性回歸或統(tǒng)計分析得出的［１１－１５］ ，但是這種方法依賴于數(shù)據庫，在回歸過程中容易簡化或忽略部分因素的影響。另外，在研究過程中，研究對象多為特殊情況，因此評價模型或參數(shù)應用的普遍性與科學性有待進一步討論［１６－１８］ ；在風險識別和評估過程中能夠提供給研究人員的歷史數(shù)據極其有限，制約并限制了經驗方法在潰壩洪水災害生命損失后果研究中的應用［１９］ 。

水資源系統(tǒng)具有顯著的復雜性與不確定性，潰壩生命損失的研究必須面對系統(tǒng)模糊性及隨機性，使得傳統(tǒng)模糊理論難以適用。本文旨在研究將系統(tǒng)模糊性及隨機性結合的方法，考慮引入可變模糊評價方法進行潰壩災害的風險后果分析，力求更加全面科學地反映潰壩洪水災害的風險后果形成機理。Ｃｈｅｎ 等［２０－２２］首次提出基于相對差異函數(shù)的可變模糊集理論，該理論及其應用方法能夠有機結合事物的多方面特性，可以很好地對模糊性和確定性進行表達，廣泛應用于最優(yōu)決策評估模型［２３－２７］ 。但是，原始的可變模糊數(shù)學評價方法有其局限性，其應用的場景多為線性變化數(shù)據。在水庫大壩風險評價過程中，經常用到的指標中有很多不是線性變化的指標，如下游受災人口，水庫大壩的規(guī)模等指標，在計算相對差異度的過程中會產生非線性問題，直接影響隸屬度評價結果的準確性。因此，改進可變模糊評價模型，對于完善水庫大壩生命損失風險預測有重要的理論和現(xiàn)實意義。