基于风险矩阵和Borda序值法的溃坝后果评估模型

随着社会经济的发展和风险理念的引入,我国传统大坝管理模式正在从安全管理向风险管理发展.本文从生命损失、经济损失和社会与环境影响三方面分析溃坝后果,通过线性加权法构造溃坝后果综合评价函数,利用风险矩阵判断大坝所处风险区域,并采用Borda序值法化解风险结,对相同区域内的大坝进行排序,评估溃坝后果.结果表明:5座大坝中,A坝和E坝属于风险不可容忍区,A坝风险性更高,应首先进行除险加固;B坝和D坝属于风险可容忍区,需要定期安全检查,判断是否需要采取措施;C坝属于风险可接受区,相对较安全.本文提出的溃坝后果综合评价模型从风险评估角度综合分析溃坝后果,具有一定合理性,对未来大坝风险管理具有一定参考价值.     

南水北调中线水源工程环境风险评价

研究对象是南水北调中线水源工程与环境复合系统，用层次分析法进行风险识别，用模糊概率──事故树分析法估计风险概率，用统计分析法和类比分析法估计风险后果，最后，用灰色关联分析法和综合指数法进行风险的综合评价。该工程与环境复合系统的主要环境风险事故是溃坝，特大洪水和破坏性地震是其主要致因，溃坝洪水将严重影响大坝下游地区的自然、社会和经济，主要受影响的是荆州地区和襄樊地区。为确保该工程与环境复合系统的安全，应采取有效的风险管理措施。     

可拓评判法在水库溃坝风险分析中的应用

基于可拓学理论,综合考虑溃坝概率、溃坝损失和应急能力等方面构建多指标分层次的溃坝风险评估物元系统,实现对水库溃坝风险的质与量综合分析,并以此对下口坝的溃坝风险进行了评估,计算得该坝的溃坝风险等级特征值为2.2,溃坝风险较低.     

基于不确定性分析的溃坝失事生命损失风险概率估算方法

针对目前国外某些经验模型在预测精度和适用性方面的不足,对估算溃坝失事生命损失风险概率的不确定性分析方法进行了研究,在充分考虑并综合分析大坝失事类型、失事时间、预警时间、历险人数和洪水强度等不确定性因素影响的基础上,提出一种基于不确定性分析和死亡率范围确定的溃坝失事洪灾生命损失概率估算方法,将洪灾情景按不确定性分为15种,并通过对国内外57座大坝失事有关统计数据的不确定性分析,给出了不同失事洪灾情景下可能导致的死亡率范围建议值,工程应用实例表明,所提出的方法更具适用性.     

基于GA-AHP和云物元模型的尾矿库溃坝风险评估

为准确评估尾矿库溃坝风险等级,建立了GA-AHP和云物元评估模型.采用德尔菲法对尾矿库溃坝风险因素进行识别,构建了尾矿库溃坝风险评估指标体系;利用遗传层次分析法计算尾矿库溃坝风险指标的权重;对评估指标进行分级,建立了基于GA-AHP和云物元模型的尾矿库溃坝风险评估模型.将所建立的模型运用到实际案例中,利用Matlab软件计算了各评估指标的隶属度和综合隶属度,结果表明,该尾矿库溃坝风险等级为"正常库",评估结果与尾矿库实际情况吻合.     

基于主成分分析法的南疆塔里木河流域水库除险加固排序研究

水库除险加固排序研究对南疆塔里木河流域水库安全管理具有重要意义.本文基于南疆塔里木河流域水库安全风险高、监测资料匮乏、政治敏感度高的实际情况,通过事故树法计算出溃坝概率,并将溃坝概率与其余初始指标代入主成分分析法进行计算.这些指标综合考虑了溃坝损失、溃坝概率与水库效益三方面因素.通过对南疆塔里木河流域59座水库的应用实例研究,说明了基于主成分分析法的水库除险加固排序具有可行性与合理性,对于南疆塔里木河流域水库的安全管理具有一定的应用价值.     

尾矿库溃坝事故风险因素分析

针对尾矿库溃坝事故,选用国内外历史尾矿库溃坝事故数据,利用非线性回归分析方法,通过建立一系列的关系函数,对影响尾矿库溃坝后果的主要因素进行分析,确定了尾矿库溃坝事故的风险因素为尾矿库的坝高和容积.在尾矿库的建设、运行过程中,要重点加强对尾矿库的坝高和容积的限制,减少尾矿库潜在溃坝风险.     

基于改进可变模糊集法的溃坝生命损失评价及其应用

针对传统溃坝生命损失经验回归方法对数据依赖大、相关数据的时效性和在特定范围的适用性较差问题,考虑到有关溃坝生命损失机理的关键要素不确定性,研究溃坝生命损失风险后果可选择可变模糊集合评价方法.然而,因为常规的可变模糊评价通常是应用于线性变化指标的处理上,所以针对下游风险人口和群众对风险的理解程度等指数变化或者不确定的指标,其所映射的相对隶属度也会发生非线性变化,进而影响整体评价的正确性和严谨性.本文用对数转换和边界约束的方法对可变模糊评价法所属的相关计算公式进行优化和改善.提出了溃坝生命损失的改进模型,解决了处理重要指标时可能出现的的隶属度跃变问题,将隶属度计算结果的相关系数提高了14%,其值达到0.999.将改进后的模型应用到4座已溃水库的生命损失风险后果评价中,结果与实际灾情相符且与实际死亡率排序一致,验证了改进模型的有效性,提高了可变模糊评价法在处理不同特性指标时的适用性,为水库风险排序及风险管理理论提供了新的思路和方法.     

我国溃坝生命风险分析方法探讨

为满足大坝风险评价的需要,分析并确定了溃坝生命损失风险(个体风险、社会风险)的评价内容.鉴于生命风险标准的建立需要综合考虑国家的政治、经济、文化、公众心理、技术发展水平等因素的影响,研究了综合考虑大坝和下游地区损失的大坝风险评定标准制定原则,并在分析我国不同区域人口分布、经济发展水平存在差异的基础上,提出了我国生命风险的区域划分标准.     

装备研制方案的技术风险评价

针对装备方案论证阶段技术风险发生概率、后果影响程度与技术风险大小间的关系,基于相对熵原理计算技术风险各评价指标的主观权重与客观权重的组合权重,采用投影法构建技术风险评价模型.实例计算结果表明:技术风险评价模型初步解决了模糊综合评价或灰评价模型所存在的区分性不强、评价结论有片面性、依赖较多的历史经验数据等问题,得到了评价方案集中各方案的技术风险发生概率、后果影响程度及技术风险的排序,计算过程与符合技术风险的内涵要求一致,为装备研制方案的科学决策提供理论依据.     

Research advance in failure risk and local strength failure for high arch dams

To develop national economy and use the water resources and hydropower resources sufficiently,a lot of high arch dams,with the height of more than 200 m,have been and will be built in China.Although arch dams have good mechanical behavior,there is still failure possibility due to the huge water pressure and high stress level in dam,complex topographic and geologic conditions,formidable environment and high intensity earthquake.As one of the three main aspects concerning the safety of high arch dam,the study on global destruction,has been elaborated in the literatures,and research advance in the other two aspects,namely the failure risk and local damage of high arch dams,will be reviewed in this paper.In recent years,the failure risk of high arch dams has been investigated,and the model for identifying dam failure risk factors has been established.It is shown that the foundation deterioration and strong earthquake are the major risk sources for high dam failure.With the fault tree method,the failure mode and failure probability of high arch dams are studied,and the principle for determining failure mode and the method of calculating failure probability are proposed.Meanwhile,the determination principle of acceptable risk standard for high arch dam was proposed,and the acceptable risk rate and the acceptable standard value of various risk losses were given.For the local damage of arch dam,it is pointed out that the local damage belongs to the strength failure at material level.The study on local failure mechanism of arch dam is reviewed,based on the theories that from traditional strength theory to damage mechanics and meso-mechanics theory.Aiming at the cracking,the main pattern of local failure of high concrete dam,the research advances in the analysis methods and cracking criteria for smeared crack model and discrete crack model are summarized,and the research findings of preventive measures for local failure are shown.     

尾矿坝溃坝生命损失风险控制

从尾矿坝溃坝概率计算、溃坝砂流下游演进模拟、溃坝事故造成的伤亡人数估算、溃坝生命损失可接受风险标准的制定及降低风险的最优安全投入几个方面全面系统地对尾矿坝溃坝生命损失风险控制进行了研究.建立了尾矿坝坡失稳破坏的功能函数及我国尾矿坝溃坝个人生命损失可接受风险标准.以某一尾矿坝为例,进行了实例分析.通过对挽救生命损失的最佳安全投入进行计算,得到最优安全投入为390万人民币,并对比美国和我国现行的工伤死亡赔偿标准,建议我国相关部门提高工伤死亡赔偿标准.     

考虑弱化效应的加高扩容尾矿坝地震可靠度分析及风险评价

地震荷载下的坝体稳定性及溃坝风险始终是岩土工程界的研究重点之一。本文引入弱化系数考虑地震对尾矿坝筑坝材料的弱化效应,采用极限平衡拟静力法与光滑粒子流体动力学方法结合进行尾矿坝地震可靠度分析及风险评价。利用极限平衡拟静力法与蒙特卡罗方法寻求可能的失效样本,进而采用自主研发的SPH程序模拟失效样本下尾矿坝失稳过程以及最终堆积状态,引入临界位移值确定滑动面积以评估尾矿坝的失效后果。应用本文方法对云南某一加高扩容尾矿坝的稳定性及风险进行了评价,算例分析表明：随尾矿坝扩容高度的上升,旧坝的稳定性基本保持不变,而新坝的稳定性持续降低,扩容高度完成后,尾矿坝最小安全系数与规范要求值接近,需要重点关注其稳定性。可靠度分析结果表明：当尾矿坝筑坝材料变异系数为0.1时,其相应的失效概率为1%,该失效概率值的变异系数约为0.3。不考虑地震作用对筑坝材料的弱化效应,扩容尾矿坝的失稳风险为309.17m2,考虑弱化效应后,随弱化系数减小,扩容尾矿坝的失稳风险增大。随着弱化系数的减小,临界位移值对失稳风险的影响逐渐减弱,弱化系数大于0.5时,临界位移值对扩容尾矿坝的失稳风险影响显著。     

基于破坏形态的重力坝地震易损性研究

大坝的地震风险分析是评价和改进大坝抗震安全度的有效工具.大坝的地震易损性是指大坝在给定地震荷载作用下发生各级损伤的条件概率,是地震风险研究（地震危险性分析、地震易损性分析、地震灾害损失评估）的3个主要组成部分之一.在考虑混凝土材料细观层次非均匀性影响的基础上,通过对碾压混凝土重力坝强震损伤破坏形态和过程的大量数值模拟,总结提炼了重力坝的典型震害形态,并据此提出了重力坝的五级震害等级划分标准.结合大坝设计地震超越概率,提出了大坝易损性分析方法,给出了金安桥重力坝挡水坝段的地震易损性曲线.研究结果可为混凝土重力坝的抗震设计和加固决策等提供参考.     

高拱坝安全分析中的不确定性因素研究

为解决高拱坝确定性评价的弊端，综合应用概率统计理论、结构可靠性原理与风险分析等非确定性方法进行高拱坝安全分析。利用统计推理与假设检验研究了影响高拱坝失效的洪水水位、地震加速度及材料参数的分布规律与估计量的算法，利用二阶矩法计算了高拱坝失效模式的发生概率。分别利用确定性与非确定性方法对某高拱坝进行了安全评价，通过比较表明：利用失效概率、风险值两个指标对高拱坝进行安全评价可以兼顾安全性、经济性的平衡。     

大坝的地震灾害损失预测研究

提出了大坝地震灾害和经济损失预测的概率方法。文中首先详细地阐述了坝址区地震危险性分析的基本思路和步骤,然后提出了按坝的类型进行坝的地震易损性分析方法,并对坝遭受地震袭击时可能产生的五种破坏等级作了详细描述。利用本文的方法可以计算：（ａ）一座坝在Ｔ年内发生Ｊ级破坏的概率和在给定强度的地震作用下发生Ｊ级破坏的概率;（ｂ）大坝地震破坏造成的经济损失。     

基于贝叶斯网络的沙河集水库大坝风险分析

根据沙河集水库大坝风险分析的内容和破坏模式,分别建立了18个事件树对应的18个贝叶斯网络,再根据引起大坝溃决的原因,合并成由坝体渗漏、坝基渗漏、坝体边坡逐渐破坏、涵洞渗漏及溢洪道渗漏导致溃决的5种状况的贝叶斯网络;根据这5个贝叶斯网络的结构形式和变量情况合并成3个贝叶斯网络;最后进一步凝炼综合成1个贝叶斯网络,该贝叶斯网络至少包含6×18个事件树的信息.运行该贝叶斯网络,可以得到所需要的各种结果,显示出贝叶斯网络在风险分析中的特点和功能.该方法为水库大坝安全风险评价提供了一种新的思路.     

基于贝叶斯理论的大坝体系可靠度计算方法

提出了大坝体系可靠度的改进计算方法.首先,通过响应面法拟合极限状态函数,进而通过JC法求出大坝单元的失效概率.然后,通过设定失效模式,以复合极限状态函数为准则,搜索出相应的失效路径;基于贝叶斯公式和Cauchy-Schwarz不等式,通过推导得出大坝以某种失效模式失效时的失效概率的上限,从而得出大坝整个体系的可靠度.最...