[发明专利]一种泥石流评价和风险减缓措施选择及其经济决策的方法

摘要

本发明公开了一种泥石流评价和风险减缓措施选择及其经济决策的方法，首先获取泥石流的各项参数和发育特征；使用FLO‑2D数值模拟软件模拟泥石流的发生过程，根据模拟结果对泥石流灾害进行危险性分区；然后确定威胁范围内的承灾体类型、数量及易损性，定量分析其风险大小；随后将风险大小与容许风险标准进行判别，判断该风险是否“可接受”，是否需要采取风险控制措施进行干预；接着进行风险控制措施的选择，并对选择的各类风险减缓措施进行具体的工程设计；最后预算各类措施的总费用，计算风险减缓的总效益，根据费用‑效益分析的原则和方法，确定净效益，并按照社会平均收益率折现为净现值，得出实施风险减缓措施是否具有较好的经济效益的结论。

主权项

1.一种泥石流评价和风险减缓措施选择及其经济决策的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用机载激光雷达Lidar技术获取该流域的高精度地形数据，然后进行野外详细调查、实地测试、计算及查阅FLO‑2D手册的方法确定模拟所需的参数；(2)划定流域边界和划分网格，选取集水点和排出点，建立泥石流模型；设置模拟时间，运行FLO‑2D软件，得到最大泥深分布图和最大流速分布图；按泥深和流速的综合关系判定泥石流强度，在FLO‑2D软件中设置泥石流强度划分准则并予以计算，得到泥石流强度分布图；(3)引入滑坡风险计算的理论公式R＝P(L)×P(T:L)×P(S:T)×V×E来计算泥石流的风险大小，式中，R为泥石流产生的风险值，用每年可能造成损失的价值多少来度量；P(L)为泥石流发生的概率；P(T:L)为泥石流到达承灾体的概率；P(S:T)为承灾体的时空概率；V为承灾体的易损性；E为承灾体的价值；(4)根据步骤(2)得到的泥石流强度分区，分别确定不同区域内的受险人数N，并计算不同区域内的年死亡概率f，最后得到每年≥N人死亡的累积概率F；以N为横坐标，以F为纵坐标，在对数坐标系里绘制F‑N曲线，得到泥石流每年≥N人死亡的累积概率F与受险人数N的曲线；(5)根据实际情况选取以下某种或几种措施控制泥石流的风险：A：减少泥石流发生的概率；通过防滑桩、挡墙，或直接清除危岩体，减少中上游滑坡崩塌的产生，减少泥石流物源，从而达到减少泥石流发生概率的目的；B：减少泥石流到达承灾体的概率；在中上游修建阻拦坝体，在下游修建排导堤，在建筑物前修建拦截坝，使泥石流不能到达居民建筑；C：减少承灾体的时空概率；安装监测预警和公共广播系统，提前疏散人群，以减少承灾体的时空概率；D：减少承灾体的易损性；进行公众教育，增强公众的防灾意识和应对能力，提高承灾体抗御风险的能力，降低易损性；E：减少承灾体数量；将现有居民搬迁，将现有财产转移，以减少承灾体的数量和价值；F：转移风险；通过保险的方式来补偿风险；(6)确定泥石流的防洪设计标准，然后按DZT0220‑2006《泥石流灾害防治工程勘查规范》确定泥沙修正系数峰值流量Qc、一次性过流总量Q、一次性冲出固体物质总量QH根等参数；根据DZ/T0239—2004《泥石流防治工程设计规范》确定库容、坝体高度等参数，选取拦挡坝的形式、桩基形式、桩距、桩径、混凝土标号、钢筋标号等，对排导能力和拦挡坝稳定性进行验算；(7)对于拦挡坝工程，根据《水电工程设计概算编制规定(2013年版)》和《水电工程费用构成及概(估)算费用标准(2013年版)》预算工程费用；对于监测预警措施，按照市场价格预算设备购买和安装调试费用；对于其他风险控制措施，也按照相应价格预算其费用；此外还需预算评价周期内的维护费、公众教育费用等；(8)引入项目国民经济费用‑效益评价方法；确定评价周期的基准年，将步骤7算出的每年用于风险控制的投入作为费用，将步骤3算出的每年可以避免的风险损失作为效益，列出评价周期内每年的现金流量表；(9)根据现金流量表合计在评价周期内的总效益和总费用，用总效益减去总费用，得到净效益；(10)用社会平均折现率将评价周期内各年的净效益折算到现在，得到经济净现值ENPV，计算式为：式中，is为社会平均折现率，B为效益流量，C为费用流量，(B‑C)t为第t年的净效益流量，n为项目评价周期；若ENPV为正，则表明实施这些风险控制措施是有净效益的，且其值越大净效益也越大；若ENPV为负，则表明实施这些风险控制措施是不划算的，应予以否决。