堤防工程风险分析理论方法综述

堤防工程是我国防洪体系的重要组成部分,其安全评价具有重要意义。主要探讨堤防失效模式、安全风险分析方法及风险分析中不确定性研究现状,并对不确定性分析主要方法,如可靠性分析、模糊综合评价、灰色系统评价和人工神经网络等方法逐一加以阐述其在国内外的应用情况及方法的优缺点及适用性。由于堤防系统复杂,风险分析模型中不确定性因素较多,通过分析比较可见,基于人工神经网络的方法较之其他方法在堤防风险分析中具有较好的应用前景。最后指出了堤防工程风险分析方面还有众多尚需解决的问题。研究成果可供堤防风险研究和风险管理提供一定参考。     

小型震损水库溃坝概率研究

溃坝是一种低概率、高危害的社会致灾因素,一旦失事其危害十分巨大。事件树法在溃坝风险分析中应用较广。它既可以定性地了解整个事件的动态变化过程,又可以定量计算出各阶段的概率,最终了解事故发展过程中各种状态的发生概率。结合四川省安县曹家水库现状,利用事件树法对水库进行溃坝风险评估,并根据风险要素,总结出事件树法对分析小型震损水库溃坝概率的优越性。     

用事件树法估计土石坝失事的概率(上)

土坝内部冲刷与管涌引起失事的概率，可以根据历史性状用事件树法进行估计，除初步评估外，事件树法用于其他各种评估都是适合的，因为该法能较好地模拟坝的特性，旨在指导怎样根据对有关过程的了解，坝的历史性状和最新风险分析的经验，用事件树法估计条件概率，这包括表示水库水位的方法：确定发生管涌的可能性；确定用反滤层或过渡区控制内部冲刷的可能性，以及确定管涌和决口扩展的可能性。     

基于模糊数的事件树法在土石坝风险定量评估中的应用

事件树法是一种常见的大坝风险分析方法 ,针对基本事件发生概率难以确定的问题,引入基于模糊数的事件树法对大坝风险进行预测。利用专家的评判,采用德尔菲法和判断矩阵法,将模糊性语言转换为三角模糊数,并经过解模糊处理,对溃坝风险进行定量评估,并将其应用在某水库中。     

基于灰色置信结构的FMEA的土石坝溃坝风险分析及应用北大核心

为有效识别土石坝溃坝的关键风险事件,针对传统的土石坝溃坝风险分析中选取风险因素单一和无法准确描述专家经验信息的不确定性,运用置信结构和灰色关联度理论,提出了基于灰色置信结构的故障模式和影响分析(FMEA)方法和土石坝溃坝故障模式清单,并运用在沟后水库溃坝风险分析中。结果表明:风险分析结果与实际溃坝情况相符,灰色置信结构很好地描述专家经验信息中的不确定性,改进了传统FMEA方法风险排序部分的不足。     

基于灰色置信结构的FMEA的土石坝溃坝风险分析及应用

为有效识别土石坝溃坝的关键风险事件,针对传统的土石坝溃坝风险分析中选取风险因素单一和无法准确描述专家经验信息的不确定性,运用置信结构和灰色关联度理论,提出了基于灰色置信结构的故障模式和影响分析(FMEA)方法和土石坝溃坝故障模式清单,并运用在沟后水库溃坝风险分析中。结果表明:风险分析结果与实际溃坝情况相符,灰色置信结构很好地描述专家经验信息中的不确定性,改进了传统FMEA方法风险排序部分的不足。     

模糊故障树分析方法在工程质量风险分析中的应用

采用故障树理论,从系统的角度对工程质量事故的原因进行逐层分解,从而对影响工程质量的风险因素进行辨识.考虑到实际应用中故障树底事件发生概率的取值具有一定的不确定性,将底事件的发生概率作为模糊数进行处理,利用模糊集合论的表现定理求得表示故障树顶事件发生概率的模糊数,并且对底事件的重要度进行了分析.最后,通过对水利工程中混凝土浇注质量的模糊故障树分析说明了整个风险分析过程.实例分析表明基于模糊数的故障树分析方法对工程质量风险分析是可行的并具有一定的应用价值.     

基于未确知网络分析法的堤防工程风险分析研究

堤防工程是我国防洪体系的重要组成部分。在堤防的运行和管理过程中,各种不确定性因素引起的风险正逐渐引起人们的关注。在对这些风险因子识别和分析的过程中,由于人们认识水平的局限所引起的主观上的不确定性,是堤防工程风险评价的难点之一。考虑到人对影响因素间比较判断的主观性和未确知性,结合未确知测度及网络分析法,提出了基于未确知网络分析法模型理论的堤防工程风险分析方法,并对模型的原理及求解进行了详细的阐述。最后,以某堤防工程为算例,验证了该方法在堤防工程风险评价中应用的科学性。研究成果为堤防工程的风险控制和管理提供了重要的参考。     

基于随机力学理论的堤防安全分析方法综述

近年来,基于随机力学理论的堤防安全分析方法已经得到了深入的研究和广泛的应用,但是目前仍然缺少对该方法系统性的总结说明。为对基于随机力学理论的堤防安全分析方法的主要内容及工程应用进行综述,介绍了3种堤防典型失事模式,分析了堤防安全分析中应该考虑的风险因素,并系统整理了风险因素的不确定性和相关性;总结了基于随机力学理论的各种常用的堤防安全分析方法,详述了其在3种堤防典型失事模式中的应用及适用性,重点阐述了基于随机场理论与考虑风险因素互相关性的堤防安全分析方法研究。基于随机力学理论的堤防安全分析方法的主要发展方向是开展基于随机场的有限元法研究,及风险因素间互相关性研究。     

基于模糊事件概率理论的水质风险率计算方法

针对水环境系统的随机不确定性和模糊不确定性，分析了影响水环境中水质风险的不完善性和模糊性因素，将水环境中水质风险作为一个模糊事件，利用模糊事件概率理论，提出了水环境水质超标的模糊随机风险率计算模型。通过引入模糊事件信息熵来评价隶属函数特征值取值的可靠程度，定量描述了隶属函数特征值与风险率的关系，进而计算出风险率。实例计算结果证明了方法的有效性。     

具有多个失效模式的高拱坝失效概率计算

利用故障树分析法得出了高拱坝具有失稳溃坝、剪滑垮坝、超量开裂及毁坝等4种主要失效模式．以计算高拱坝剪滑溃坝发生概率为例，说明利用二阶矩法计算高拱坝各主要失效模式发生概率的步骤，进而求解各失效模式的相关程度及具有多个失效模式高拱坝的失效概率．     

小型水库大坝溃坝风险识别研究

小型水库遭破坏的危险主要是溃坝风险,为了给小型水库大坝安全提供资料,对小型水库大坝溃坝历史资料进行统计,分析泰安市岱岳区18座小型水库安全鉴定资料,并利用事件树法分析了小型水库大坝的主要溃坝模式和溃坝路径。结果表明,小型水库主要的溃坝原因是漫顶和坝体施工质量,在3 339座溃坝事故中,漫顶1 737座,占50.2%,由坝体施工质量引起的溃坝1 205座,占34.8%。溃坝模式和溃坝路径的提出,为小型水库大坝溃坝概率的确定以及溃坝风险分析评价奠定基础,并为其除险加固提供依据。     

防洪设计标准和大坝的防洪安全

防洪设计标准的选择就其本质而言是风险决策问题．本文着重分析了这一标准的内涵及其对大坝防洪安全的影响．采用事故树分析方法，逐层顺序讨论了漫坝失事事故的形成，定量给出了相应的防洪风险率，校核了现有大坝的总体设防水准．在此基础上，论证了合理选择大坝防洪设计标准的原则和方法．     

流场拟合法在堤坝渗漏管涌探测中的应用

水灾发生较频繁,危害极大.由渗漏发展形成管涌,往往导致堤垸溃决,造成不可估量的损失.流场拟合法作为一种特别适合汛期探查堤坝渗漏管涌等险情隐患的物理探测高新技术,其基本原理是用电流场比拟水流场,通过测量电流场的分布来确定堤坝管涌渗漏所产生的微弱水流场,进而确定渗漏入水口.用此方法在近几年的防汛抗洪中,在数十个堤段,查找出上百个渗漏管涌入水口,为护堤堵漏防止溃决提供了科学的依据.     

地震作用下混凝土重力坝破坏过程与破坏形态数值仿真

在考虑混凝土材料细观非均匀性影响的基础上,探讨了在材料参数和地震动等不确定性因素影响下混凝土重力坝的破坏过程和破坏形态。通过对金安桥混凝土重力坝的180个样本的非线性数值模拟统计分析,得到了不同水平地震作用下的大坝损伤破坏情况,并提炼出4种典型的破坏形态。计算结果表明随着地震动的增大,大坝损伤总体上趋于严重,但也存在高地震动水平下轻微损伤的情况。典型的破坏形态除了坝头折断、坝踵开裂以外,还发现了下游面起裂、贯穿至上游的情况,且随着地震峰值加速度的增大而越发明显。这对于全面了解重力坝地震损伤的薄弱环节,优化抗震措施提高大坝抗震能力是十分有意义的。     

土坝滑坡风险计算方法研究

根据土凡运行的实际，对土凡滑坡的风险进行了定义，建立了土坝滑坡风险计算的数学模型，分析了影响土凡滑坡失稳风险的不确定性因素，采用蒙特卡罗方法计算了某水库土坝滑坡风险，结合国内外研究果以及我国工程实际，提出了土凡滑坡风险分析的容许风险标准，为现有土坟的安全评价及改找建提供了科学依据，可在实际工程中推广应用。     

综合物探法探测堤坝白蚁隐患的关键技术研究

白蚁蚁穴一直以来都是危及堤防安全的重要隐患,目前借助先进的无损探测技术可快速、高效地探明隐患位置和特征。采用探地雷达法和高密度电阻率法等综合物探技术对堤坝白蚁巢穴进行探测,首先通过计算地下介质速度,进而开展蚁穴特征正演分析和实测图像解译,最后通过开挖验证,探明了主巢3个和副巢、空腔及蚁道若干,分析结果表明综合物探技术可行,采用联合诊断方法准确度高。通过现场实地测试,综合物探技术在探测堤坝白蚁巢工作时效率高,可基本确定蚁巢的地下空间位置和规模大小,是目前探测白蚁巢穴、保护堤坝理想的新方法和新技术。     

尾矿库溃坝风险指标体系及风险评价模型研究

运用相关性分析,将与尾矿坝安全有关的参数和设计指标进行归类,建立了相互独立指标的尾矿库溃坝风险指标体系,并应用模糊理论建立了尾矿库溃坝风险评价模型。随后通过国内尾矿库专家系统对体系各指标进行的评估,结合层次分析法,得到了各指标的权重,并将指标分成4个级别,建立了分级标准,从而提出尾矿库运行期安全等级的划分方法。实例分析表明,本文建立的尾矿库溃坝风险指标体系和风险评价模型,可以应用于评估尾矿库运行期的安全等级。     

土石坝安全等级划分与防洪风险率评估

本文从土石坝安全等级评定和划分的有关规定出发，建立了防洪安全等级划分与风险概率的对应关系。根据风险率计算近似方法，校核率定了划分不同安全等级的风险率阈值和安全指数阈值，给出了不同安全等级土石坝的风险率区间，以实现大坝安全鉴定分级的定性评估与风险率定量计算的衔接。计算结果表明，土石坝的三种主要失事模式，包括洪水漫顶、滑坡失稳和渗流破坏，其安全等级划分的风险率阈值和安全指数阈值，大体维持在相同的水平上，略有差异。随大坝级别和安全等级的提高，风险率阈值减小，安全指数阈值相应增大。影响大坝安全的诸多不确定因素，包