河道堤防工程风险评价方法

本文以河道堤防的风险评估为研究对象,以风险理论为基础,概述了河道堤防风险评估中主要考虑的不确定因素。并对河道堤防风险评估中主要涉及的漫顶破坏、渗透破坏和失稳破坏的风险计算方法进行研究,可为河道堤防的风险评估提供参考。     

超标洪水下堤防失事风险评价及工程应用

基于堤防工程可能的失效模式,修正了水文失事风险率和边坡滑动失稳风险率计算模型.分析了漫顶失事、渗透破坏失事以及边坡滑动失稳的条件概率计算方法,建立了堤防综合失事风险率计算模型;同时,提出了超标洪水下堤防失事风险率的计算方法,结合南京市外秦淮河堤防工程实例,得到超标洪水下外秦淮河堤防综合失事风险率为0.57%.     

水力不确定性因素对堤防防洪风险效益的影响

常规防洪安全分析认为,水利工程的失事风险主要来自超标洪水,工程失事洪灾风险损失计算也仅考虑水文频率因素.对堤防工程而言,其漫溢失事风险不仅受洪水等级水文因素的影响,还受河道沿程糙率、初值水位、局部损失、河道形态、断面面积等水力随机因素的影响.只有综合考虑了水文和水力随机因素综合影响的堤防工程防洪效益才更为合理和准确.因此,在常规防洪效益计算的基础上,综合考虑河道糙率等多种水力不确定性因素的影响,构建河道行洪随机微分数学模型,计算不同频率洪水条件下河道行洪的漫溢失事风险率,并在此基础上构建堤防工程风险效益计算模型.最后,应用沂沭泗流域洪水东调南下续建工程对构建模型进行了验证.     

南水北调东线工程输水系统运行风险研究

南水北调东线工程输水系统涉及堤防漫堤、渗透和失稳三种失事模式。分析了输水系统的风险机制,识别出系统的风险来自外来荷载、内部结构、运行管理等三方面,参考我国大坝安全评价和堤防工程设计规范等,建立了风险评价基准。采用层次-模糊分析法计算了输水河道运行综合风险概率;以河段长度为参数,通过聚类分析,得出了输水河道失事后果等级。在此基础上,根据风险评价基准,算出了各输水河道的风险等级。结果表明:高水河风险为低,中运河、胶东输水干线风险为中等,里运河等8段输水河道风险为较低。     

基于组合赋权二维云模型的堤防工程风险评价

针对堤防风险评价中风险等级判定主观性太强、风险指标具有模糊性和随机性等问题,采用改进层次分析法(AHP)和熵权法组合赋权的方式,提出基于组合赋权二维云模型的堤防工程风险评价方法。以现行堤防安全评价导则为基础,综合考虑运行管理、堤基质量、堤身质量、防洪能力、渗流安全和结构安全6个方面构建堤防工程风险评价指标体系,在此基础上计算各评价指标隶属于不同风险等级的二维云模型参数,并将结果以风险云图的形式输出,直观地判定堤防的风险等级。将该方法应用于黄河下游某堤防工程的风险评价,结果与实际情况相符,表明该方法合理可行。     

堤防工程信息管理与风险评价系统的研究与开发

基于地理信息系统(GIS)和网络技术(Web),研究和开发分布式堤防管理系统,综合系统包括堤防信息查询子系统、堤防工程结构风险分析子系统、洪水风险子系统。系统可以方便地对堤防及保护区的各类信息进行查询,同时还可以根据历史大洪水或实时水雨情,对堤防的结构风险、洪水风险进行评估,成果数据可在C/S和B/S两种方式下进行查询、统计及展示等。     

新时代建立堤防风险标准的哲学思考

结合当前我国堤防工程管理实际,分析了堤防风险管理和风险标准制定中存在的多样性评估需求与现有功能单一的矛盾、风险标准的客观需求与现实缺位的矛盾、标准制定中专家与公众对堤防风险认知差异的矛盾等;运用马克思主义唯物辩证法的立场、观点和方法,从联系与发展、矛盾与统一等视角,深入分析了堤防风险管理的哲学本源,阐释了标准和标准化对象的辩证关系、互动关系,探究了堤防风险管理标准化活动和发展的规律;提出在制定堤防风险标准时,要综合考虑我国东、中、西部区域经济、社会、环境在发展中的不平衡性,堤防风险评判指标体系应兼顾生命损失风险、经济损失风险和社会环境损失风险,应充分认识堤防风险标准与堤防管理的相互作用、相互促进关系;进而,以马克思主义的实践论、认识论、矛盾论为指导,就如何建立与经济发展水平相适应的堤防风险标准、如何合理构建堤防风险评判指标体系、如何定期开展堤防风险标准修订提出了建议。     

多因素作用下结构的风险计算

合理建立风险模型是风险研究领域的一个重要课题。纵观现有的风险分析及计算方法，大多数研究者采取分而治之的方法，把各种风险相互孤立起来单独进行研究，看来是欠合理的。因此提出了综合考虑多因素作用下风险处理的方法，以条件概率和全概率公式为工具导出了以边坡为研究对象的水文风险和结构风险共同作用的风险模型，并采用回归拟合的方法进行风险计算，对以往的研究方法进行改进和完善。并以一边坡结构为例，在洪水风险为随机的情况下给出边坡失效破坏风险的具体计算过程。     

基于极限学习机的堤防工程多元风险指标评价方法

为提高堤防工程风险评价的准确性,提出了基于极限学习机的堤防工程多元风险指标评价方法。首先,综合考虑影响堤防风险的28个评价指标,利用层次分析法从预警系统、堤防工程系统、环境系统和社会经济系统这4个方面建立了堤防工程多元风险评价指标体系。接着,基于极限学习机算法对28个指标进行标准化处理及分级标准构建,以风险指标作为输入量,分级隶属度作为输出量,划分风险等级,量化评价指标,估计多元风险评价指标值和判断风险的严重程度。最后,依托鄱阳湖重点堤防——康山大堤,构建多元风险评价指标体系,运用极限学习机算法计算多元风险评价指标值。评价结果表明:康山大堤目前处于基本安全水平,符合康山大堤经过两次加固后的工程实际情况,并与其他方法进行对比,验证了提出方法的可靠性和有效性。该方法可拓展应用到其他重要水工结构工程风险评估中。     

堤防工程设计施工运营全过程风险评估与管理框架

提出了基于霍尔三维结构的堤防工程系统分析模型,建立了堤防工程设计-施工-运营全过程风险评估及管理的技术框架,阐明了风险分析中范围界定、风险因子识别及分析的工作要点,探讨了危险性分析中堤防失事破坏的3种原因,论述了适用于不同阶段的堤防溃决风险率计算方法及风险评估方法;并且针对不同阶段开展了堤防工程风险评价与效益分析,讨论了风险调控方案选择与对策实施及动态监测、信息反馈的技术流程与实施要点。拟定的堤防工程全过程风险评估及管理工作流程和技术方案有望在工程实践中逐步得到应用和发展完善。     

江河堤防防洪能力的风险分析

江河堤防防洪能力可靠度,反映了堤防最高防洪水位与来流洪水位之间的数量关系。采 用随机变量的分析方法,对河道堤防的防洪能力进行风险分析,给出了河道防洪能力的可 靠度和风险度的定义、风险计算模式和计算方法。并以实例计算了某河段防洪能力的风险度 。     

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。     

堤防风险管理决策与降低风险措施

介绍了风险管理决策的概念和流程,从堤防风险管理决策的主要内容、堤防安全评估等级的划分、堤防风险管理决策信息技术的发展3个方面展开对堤防风险管理决策的研究,归纳总结了堤防降低风险的工程措施和非工程措施.     

基于概率分布未知的多目标风险决策

研究了概率分布未知情况即不确定性占主要成份的多目标风险决策问题并对风险成因作了分析，研究主要考虑模型结构不确定性所引起的风险；然后提出用代用风险函数数即灵敏度指标来度量风险的相对大小；随后即基于代用风险函数建立多目标风险决策模型并给出求解模型的方法；最后将其应用到丹江口水库二期规划算例中。     

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。     

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。     

国外堤防风险管理现状及对我国的启示

为提高我国堤防风险管理水平和堤防防洪能力,介绍了荷兰、英国、法国、比利时、美国、日本和中国堤防风险管理现状,通过对比分析发现,国外堤防风险管理模式是政府与利益相关者共治,一般成立专门的水管理部门负责一切涉水事务,重视日常管理与维护,定期进行全面深入调查,注重堤坝数据库和网络信息化建设,趋向防灾社会化。借鉴国外经验,提出应从提高安全标准、转变防洪观念、加强立法、风险社会化、管理智慧化5个方面加强我国堤防风险管理,提升防洪能力。研究成果可供堤防管理者决策使用。     

防洪堤结构风险计算模型探讨

本文根据防洪堤运行的实际，定义了防洪堤结构的风险，并提出了防洪堤结构风险计算的数学模型；其次，分析了土体的物理力学等的不确定性，并用MC方法计算防洪堤结构的不确定性.算例结果表明，防洪堤结构风险相对于水文风险而言是不能忽视的。