基于三維洪水演進(jìn)模擬的潰堤洪水保險(xiǎn)研究.pdf

1、基于三維洪水演進(jìn)模擬的基于三維洪水演進(jìn)模擬的潰堤洪水保險(xiǎn)研究潰堤洪水保險(xiǎn)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(dá)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(jì)損失不斷攀升，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定。洪水保險(xiǎn)作為一項(xiàng)重要的行之有效的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理手段，潰堤洪水保險(xiǎn)定價(jià)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(shí)意義。因此，如何實(shí)現(xiàn)對潰堤洪水保險(xiǎn)的定價(jià)，以及如何實(shí)現(xiàn)對潰堤洪水巨災(zāi)債券的定價(jià)，成為亟待解決的問題。本文基于洪水三維演進(jìn)數(shù)值模擬手段，在缺乏歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的條件下

3、開展堤防洪水風(fēng)險(xiǎn)管理研究，旨在為缺乏堤防洪水歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)情況下的堤防洪水保險(xiǎn)定價(jià)及巨災(zāi)債券定價(jià)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(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)識別；通過渠堤風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)識別與潰堤閾值研究，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算潰堤概率并應(yīng)用所構(gòu)建的潰堤閾值模型，實(shí)現(xiàn)了渠道安全的定性評估與風(fēng)險(xiǎn)率定量計(jì)算之間的銜接，為渠道的安全運(yùn)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(jìn)湍流模型，通過堤壩潰決洪水三維演進(jìn)計(jì)算獲得堤防洪水災(zāi)害損失計(jì)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(xiǎn)定價(jià)和洪水巨災(zāi)債券定價(jià)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（3）對我國開展洪水保險(xiǎn)的時(shí)機(jī)、方式、體制、模式等方面進(jìn)行研究，建立了基于三維洪水演進(jìn)數(shù)值模擬的洪水保險(xiǎn)的期望效用模型；洪災(zāi)損失期望值計(jì)算方法；洪水風(fēng)險(xiǎn)附加費(fèi)率采用CAPM（CapitalAsse

5、tPricingModel）模型確定。所建立模型實(shí)用性強(qiáng)，基于三維洪水演進(jìn)模擬，解決了在缺乏堤防洪水歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)情況下的堤防洪水保險(xiǎn)定價(jià)問題，為我國潰堤洪水保險(xiǎn)定價(jià)提出了一種新的研究思路。（4）在對比分析了風(fēng)險(xiǎn)定價(jià)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(jià)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(jià)模型，并將其應(yīng)用于堤防洪水巨災(zāi)債券定價(jià)