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基于事故樹層次分析法相耦合的山洪災(zāi)害防御系統(tǒng)評價分析

文檔作者：戚藍(lán) 李楠文檔來源：天津大學(xué)水利工程仿真與安全國家重點實驗室		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月17日
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水利水電技術(shù)第48卷2017年第4期
基于事故樹一層次分析法相耦合的山洪災(zāi)害
防御系統(tǒng)評價分析
戚藍(lán)，李楠
(天津大學(xué)水利工程仿真與安全國家重點實驗室，天津300072)
摘要：為更好地防御山洪災(zāi)害，提高防御系統(tǒng)預(yù)警防范水平，采用事故樹和層次分析法相耦合的方
法，在進行了大量洪水調(diào)查分析基礎(chǔ)上，確定了山洪災(zāi)害的影響因素。依據(jù)結(jié)構(gòu)重要度和專家打分法
確定了層次分析法的各權(quán)重，對山洪災(zāi)害防御系統(tǒng)評分，進行綜合評價。得出結(jié)論如下：(1)事故樹
一層次法相耦合分析進行山洪災(zāi)害防御系統(tǒng)綜合評價是行之有效的方法，可以相互彌補不足；(2)以
樂清市山洪災(zāi)害防御系統(tǒng)為例，分析出各指標(biāo)值和不足之處，評價結(jié)果為69．554，屬于一般，接近
于較好。防災(zāi)部門要合理規(guī)劃沿河村落居民房屋選址，避免聚集在山洪危險區(qū)內(nèi)，并與防御工程設(shè)施
相協(xié)調(diào)，維修防洪標(biāo)準(zhǔn)較低的工程或興建新的防洪工程，為進一步完善防御系統(tǒng)、減輕山洪災(zāi)害。
關(guān)鍵詞：山洪災(zāi)害；防御系統(tǒng)；事故樹分析；結(jié)構(gòu)重要度；層次分析法
doi：10．13928／j cn ki．wmhe．2017．04．026
中圖分類號：TV877 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1000．0860(2017)04．0141—05
Falllt tree-AHP eValuation coupled method_based analysis on preVention system for torrential nood disaster
QI Lan，LI Nan
(State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety，Tianjin University，TianJin 300072，China)
Abstract：In order to better prevent toH℃ntial nood disaster and enhance the early—waming and prevention level of the preven—
tion system， the impacting factors of torrential nood disaster are detemined with the fault tree·AHP(the analytic hierarchy
process) coupled method on the basis of a large amount of invest遠(yuǎn)ations and analyses of toHential noods． In accordance witIl
the stmeture importance and expert scoring method， all the weights fbr the analytic hierarchy process(AHP)aI℃dete瑚ined，
and then the toH℃ntial nood disaster prevention svstem is scored fbr the comprehensive evaluation． It is concluded that： (1)
the fault tree—AHP(the analytic hierarchy process)coupled method for the comprehensive evaluation of the torrential nood dis—
aster is an efkctive and fbasible method， which can make up their defbcts fbr each other； (2) By taking the toITential nood
prevention system of Yueqing City as a case， all the standard—reaching points and the relevant defbcts are analyzed and the index
scoring ftom the evaluation result is 69．554， which belongs common and is close to bette r． Therefore， the relevant disas·
ter prevention authorities must make reasonable planning fbr the site selection of the residential buildings of the villages along
rivers， so as to avoid cIDwding them inside of the hazard region of toITentialⅡood， and then maintain and repair the projects
with lower nood contIDl standards or constlllct new nood control projects in coordination with the disaster prevention facilities
concemed， so as to make the disasfer prevention systems reach the relevant nood control standard and funher improve them to
aUeviate the torrential nood disaster．
Keywords：torrential nood disaster；prevention system；fault tree analysis；stmcture importance；anaLytic hierarchy process
收稿日期：2016-05-21
作者簡介：戚藍(lán)(1955一)，女，教授，主要從事水利水電工程教學(xué)科研工作。E—mail：qilar·0000@163．com
骱把r R甜o“棚d”d Hyd唧D彬Pr E餾慨“嚶％f．鉗N0．4 141 萬方數(shù)據(jù)
戚藍(lán)，等∥基于事故樹一層次分析法相耦合的山洪災(zāi)害防御系統(tǒng)評價分析
山洪災(zāi)害是指山區(qū)強降水引發(fā)的短時、暴漲暴
落的地表徑流所造成的災(zāi)害，包括山區(qū)洪水泛濫、
泥石流、山體滑坡、崩塌等造成的人員傷亡、財產(chǎn)
損失、基礎(chǔ)設(shè)施損壞、環(huán)境破壞等。11。我國是一個
山丘村鎮(zhèn)眾多的國家，多數(shù)都受到山洪災(zāi)害威脅的
困擾。據(jù)統(tǒng)計，20世紀(jì)90年代以前，全國每年山
洪災(zāi)害死亡人數(shù)約占洪澇災(zāi)害死亡總?cè)藬?shù)的2／3，
新世紀(jì)以來已上升到80％左右，造成了較大的人員
傷亡和較大的經(jīng)濟損失‘2。3 J。因此，對山洪災(zāi)害防
御系統(tǒng)開展分析評價十分必要。
層次分析法是我國評價分析最普遍使用的方法之
一，在煤礦潛在突水危險評價。4 J、火災(zāi)風(fēng)險分析p1
中得到了較多的應(yīng)用。但是，由于缺乏相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)
據(jù)和結(jié)果監(jiān)測數(shù)據(jù)進行校驗，使得該方法容易發(fā)生偏
差。而事故樹分析能確定各可能事件的邏輯關(guān)系，并
能給出結(jié)構(gòu)重要度排序，可解決層次分析的不足。為
評價樂清市山洪災(zāi)害防御工作，在大量調(diào)研的基礎(chǔ)上
建立事故樹一層次分析法相耦合分析模型，進而對整
個沿河村落的防御系統(tǒng)開展綜合評價，并為今后的防
御預(yù)案編制、人員轉(zhuǎn)移、臨時安置提供支撐，同時，
為其他山丘地區(qū)山洪災(zāi)害防御工作提供一些參考依
據(jù)。
1 工程概況
樂清市位于浙江省東南沿海，背山靠海，該地
區(qū)被六大水系(白石溪、銀溪、淡溪、清江、白溪、
大荊溪)所覆蓋，這些水系呈西東走向，源短流急。
樂清市多年平均降雨量為1 680 mm，年最大降雨量
為3 648．3 mm，年最小降雨量為883．omm。多年平
均降雨日數(shù)為175 d，暴雨日數(shù)為4．5 d。降雨大多集
中在4一月份，約占全年降雨量的73．5％。該地區(qū)
山體較為高大，多數(shù)高程在1 000 m以上。樂清市西
北部山區(qū)面積約占樂清市面積的72．4％，地勢陡、
河源短、流速快，歷來是樂清市山洪災(zāi)害的重災(zāi)區(qū)。
自20世紀(jì)以來，發(fā)生過幾次比較大的山洪災(zāi)害，
2004年8月12日和2005年7月19日這兩次最為嚴(yán)
重，死亡33人，失蹤24人，直接經(jīng)濟損失達(dá)35．5
億元。
2事故樹一層次分析法的耦合
針對要分析的事件構(gòu)造事故樹模型，確定構(gòu)成
頂事件的各種基本事件。事故樹一層次分析法相耦
合的分析步驟如下㈨：(1)對每一個基本事件確定
它的邏輯關(guān)系。通過簡化事故樹求出事故樹的最小
142
徑集，并找出頂上事件與最小割集的關(guān)系，然后對
其結(jié)構(gòu)重要度進行相應(yīng)的排序。(2)根據(jù)事故樹分
析和調(diào)研結(jié)果，精簡指標(biāo)體系，耦合建立層次分析
模型。(3)事故樹分析各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度與
層次分析法中的指標(biāo)層權(quán)重結(jié)合，確定相應(yīng)的權(quán)重
系數(shù)。(4)現(xiàn)場大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，給各指標(biāo)評分。
通過層次分析模型計算，給出系統(tǒng)評分。(5)分析
結(jié)果，判斷矩陣一致性檢驗，對各基本事件進行分
析，從而給出分析評價意見。其分析的基本原理如
圖1所示。
一一_1翌至堡蘭竺J <名嘉Σ≯—i贏>

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