基于相对差异度改进的可变模糊溃坝生命损失率等级评价

摘 要：针对传统可变模糊数学评价模型在处理呈指数态渐变指标时出现的等级隶属度跃变情况，综合考虑溃坝生命损失系统的模糊性和随机性，对评价模型进行了相关改进，提出了一种基于改进可变模糊的溃坝生命损失率评价模型。对传统评价模型中的相对差异度函数进行了改进，并将改进的方法应用于４ 个水库的生命损失率风险后果排序。实际生命损失率与生命损失率风险等级的排序结果一致，改进后模型的科学性和实用性得到验证。

关键词：溃坝；生命损失；可变模糊法；风险

中图分类号：ＴＶ１２２．４；ＴＵ７１４ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０８．０２５

引用格式：李巍，衣建妮，葛巍，等．基于相对差异度改进的可变模糊溃坝生命损失率等级评价［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（８）：１４３－１４８．

我国水库大坝数量众多，许多水库存在不同程度渗漏病险及管理不佳等问题［１－４］ 。大坝溃决会给下游带来严重的后果，生命损失是大坝风险后果评估的重要内容之一［５－８］ 。在国内外大坝风险管理研究中，如何评估大坝溃决灾害引起的生命损失率仍旧是一个关键技术问题［９－１０］ 。目前，国内外研究生命损失多采用经验公式法，即推荐的近似结果和阈值结果是通过线性回归或统计分析得出的［１１－１５］ ，但是这种方法依赖于数据库，在回归过程中容易简化或忽略部分因素的影响。另外，在研究过程中，研究对象多为特殊情况，因此评价模型或参数应用的普遍性与科学性有待进一步讨论［１６－１８］ ；在风险识别和评估过程中能够提供给研究人员的历史数据极其有限，制约并限制了经验方法在溃坝洪水灾害生命损失后果研究中的应用［１９］ 。

水资源系统具有显著的复杂性与不确定性，溃坝生命损失的研究必须面对系统模糊性及随机性，使得传统模糊理论难以适用。本文旨在研究将系统模糊性及随机性结合的方法，考虑引入可变模糊评价方法进行溃坝灾害的风险后果分析，力求更加全面科学地反映溃坝洪水灾害的风险后果形成机理。Ｃｈｅｎ 等［２０－２２］首次提出基于相对差异函数的可变模糊集理论，该理论及其应用方法能够有机结合事物的多方面特性，可以很好地对模糊性和确定性进行表达，广泛应用于最优决策评估模型［２３－２７］ 。但是，原始的可变模糊数学评价方法有其局限性，其应用的场景多为线性变化数据。在水库大坝风险评价过程中，经常用到的指标中有很多不是线性变化的指标，如下游受灾人口，水库大坝的规模等指标，在计算相对差异度的过程中会产生非线性问题，直接影响隶属度评价结果的准确性。因此，改进可变模糊评价模型，对于完善水库大坝生命损失风险预测有重要的理论和现实意义。