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洪水风险分析方法-水文分析计算与水资源评价

【摘要】:在洪水风险分析中通常采用概率和统计的方法对洪灾后果进行定量分析,求出其概率分布,并采用一些特征值表示其概率分布的特点和洪水风险的大小。变差系数则表示洪水分布的相对离散程度,在风险分析中,变差系数也称风险度,风险度越大,表示洪水变化的相对值愈大。由式、式可知,洪水灾害风险率和防洪系统事故风险率的共同点是均与洪水概率有关;不同点是前者直接与损失有关,后者与系统承受洪水能力有关而与失事损失未直接联系。

洪水风险分析中通常采用概率和统计的方法对洪灾后果进行定量分析,求出其概率分布,并采用一些特征值表示其概率分布的特点和洪水风险的大小。常用的度量洪水风险大小的指标有:

1)洪水的期望值(均值)EX。

2)洪水的方差DX或均方差σ。

3)洪水分布的变差系数Cv

此处所说的洪水既包括洪峰、洪量自然特性,还包括洪灾损失等受人类活动影响的因素。其中,期望值反映了洪水的集中趋势,均方差则描述了洪水围绕其平均值的离散程度,反映了大洪水时的破坏大小。变差系数则表示洪水分布的相对离散程度,在风险分析中,变差系数也称风险度,风险度越大,表示洪水变化的相对值愈大。

前已叙述,风险包含不利事件发生的概率及严重后果的度量。洪水发生概率一般认为就是洪水灾害事件发生的概率,可通过洪水频率分析的方法确定,另外一种表示就是给定洪水变量X的一个具体值xp,可以求出相应的超过概率p。

根据风险定义,应考虑系统在规定的运行年限内,因洪水超过防洪能力,使系统遭受损坏而不能完成其预定的功能。该系统遭受的洪水事件为X,系统防洪的能力为Y。当X<Y时,系统保持正常运行;反之,X>Y时,则系统局部或整体失效。因X、Y均为随机变量,X>Y时,系统可能发生安全事故是随机事件,其出现的概率即为该系统可能的风险率,可用下式表示

式中:R为系统事故风险率;X为洪水事件;Y为系统防洪能力;fxy(x,y)为系统遭受的洪水x和防洪能力y的联合概率密度函数。

由式(11.1)、式(11.2)可知,洪水灾害风险率和防洪系统事故风险率的共同点是均与洪水概率有关;不同点是前者直接与损失有关,后者与系统承受洪水能力有关而与失事损失未直接联系。原则上讲,失事损失也是可以估计的,因而,两式实质是相容的。