基于三維洪水演進模擬的潰堤洪水保險研究.pdf

1、基于三維洪水演進模擬的基于三維洪水演進模擬的潰堤洪水保險研究潰堤洪水保險研究StudyonEmbankmentbreakFloodInsuranceBasedon3DFloodRoutingSimulation一級學(xué)科一級學(xué)科管理科學(xué)與工程管理科學(xué)與工程學(xué)科專業(yè)學(xué)科專業(yè)工程管理工程管理作者姓名作者姓名郭偉萍指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師鐘登華教授教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院天津大學(xué)建筑工程學(xué)院2013年11月摘要洪水災(zāi)害是人類社會面臨的主要自然災(zāi)害之一，

2、全世界洪水災(zāi)害造成的損失占各種自然災(zāi)害總損失比例高達40％。我國是世界上洪水災(zāi)害最為頻發(fā)的國家之一，每年由于洪澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失不斷攀升，嚴重影響了經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。洪水保險作為一項重要的行之有效的洪災(zāi)風(fēng)險管理手段，潰堤洪水保險定價系統(tǒng)研究對于防洪減災(zāi)具有十分重要的理論與現(xiàn)實意義。因此，如何實現(xiàn)對潰堤洪水保險的定價，以及如何實現(xiàn)對潰堤洪水巨災(zāi)債券的定價，成為亟待解決的問題。本文基于洪水三維演進數(shù)值模擬手段，在缺乏歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)的條件下

3、開展堤防洪水風(fēng)險管理研究，旨在為缺乏堤防洪水歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)情況下的堤防洪水保險定價及巨災(zāi)債券定價提供科學(xué)依據(jù)，取得的主要成果如下：（1）通過對潰堤災(zāi)害特征的分析，對填方渠道進行了風(fēng)險識別；通過渠堤風(fēng)險率與渠道等級之間的關(guān)系，建立了渠堤潰決的閾值模型。以某長距離調(diào)水工程填方渠道為例進行了風(fēng)險識別與潰堤閾值研究，結(jié)合專家經(jīng)驗法計算潰堤概率并應(yīng)用所構(gòu)建的潰堤閾值模型，實現(xiàn)了渠道安全的定性評估與風(fēng)險率定量計算之間的銜接，為渠道的安全運行提供了依據(jù)

4、。（2）基于VOF（VolumeofFluid）法建立了水氣兩相流的三維堤壩潰決洪水演進湍流模型，通過堤壩潰決洪水三維演進計算獲得堤防洪水災(zāi)害損失計算所需的基本水力學(xué)要數(shù)，為堤防洪水災(zāi)害損失、堤防洪水保險定價和洪水巨災(zāi)債券定價研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（3）對我國開展洪水保險的時機、方式、體制、模式等方面進行研究，建立了基于三維洪水演進數(shù)值模擬的洪水保險的期望效用模型；洪災(zāi)損失期望值計算方法；洪水風(fēng)險附加費率采用CAPM（CapitalAsse

5、tPricingModel）模型確定。所建立模型實用性強，基于三維洪水演進模擬，解決了在缺乏堤防洪水歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)情況下的堤防洪水保險定價問題，為我國潰堤洪水保險定價提出了一種新的研究思路。（4）在對比分析了風(fēng)險定價中常用的LFC模型、Wang兩因素模型和Christofides模型等三種典型的巨災(zāi)債券定價模型的基礎(chǔ)上，建立基于現(xiàn)金流量折現(xiàn)法DCF（DiscountedCashFlow）的巨災(zāi)債券定價模型，并將其應(yīng)用于堤防洪水巨災(zāi)債券定價