基于模糊数学理论的大坝风险后果综合评价

大坝风险后果综合评价涉及众多评价因子,各因子间存在不确定性,将模糊数学理论应用于大坝风险后果的综合评价,以江西5座水库为例,应用层次分析法计算水库溃坝生命损失、经济损失、环境影响及社会影响等因子的权重,通过隶属度确定大坝风险等级并对其进行排序.结果表明,若发生溃坝事件,5座水库大坝后果均十分严重,属特别重大事故,评价结果客观合理.研究表明,模糊数学综合评价方法能够较客观地反映大坝风险程度,具有方法简便、推理过程严密等特点,为大坝风险后果综合评价提供一条新途径.     

溃坝后果综合评价模型特性分析及适用性研究

溃坝后果评价是计算大坝风险的核心内容之一,溃坝损失后果评估是否准确直接关系到大坝风险度的大小。溃坝后果评价是一件复杂繁琐且系统性工作,需要将生命损失、经济损失、环境影响和社会影响等4个方面的评估结果进行综合。随着数学理论发展,线性加权综合评价、模糊数学综合评价、物元综合评价、灰色关联度综合评价、主成分分析综合评价等成为常见综合评价模型。而每种模型方法各有特点,实际适用性效果各异。就常见的5种综合评价模型,以江西省5座水库溃坝后果评价为例,对5种评价模型计算特性和结果进行了比较分析,获得了每种方法使用技术要点,并得出在对多座水库的溃坝后果严重程度评估排序时,线性加权综合评价模型应用效果最为可靠,其次推荐采用物元综合评价模型的结论。     

基于主成分分析法的大坝风险后果综合评价模型

 大坝风险后果综合评价涉及众多评价因子,各因子间存在一定的相关性。将主成分分析理论应用于大坝风险后果的综合评价,以江西5座水库为例,将数据标准化,根据相关系数矩阵,以综合因子的贡献率确定主成分和权重,计算出主成分值以及综合分值,结合评价标准最终确定大坝风险后果等级并对其进行排序。结果表明：若发生溃坝事件,5座水库大坝后果均十分严重,属特别重大事故,评价结果客观合理。研究表明,主成分分析法能够较客观地反映大坝风险程度,具有方法简便、推理过程严密等特点,为大坝风险后果综合评价提供一条新途径。     

基于集对分析的大坝风险后果综合评价

针对大坝风险的自身不确定性、相互间关联性及量纲不统一而造成的大坝风险后果综合评价困难的问题,结合现有法律法规对溃坝后果事故等级分类的相关规定,建立基于集对分析的大坝风险后果综合评价模型,从同、异、反三方面刻画风险后果与各事故等级的趋同程度,并根据最大集对势原理确定大坝风险后果综合评价等级及其排序。将该评价模型应用于江西省5座水库大坝溃坝后果综合评价中,并将该评价结果与基于属性区间计算模型的评价结果进行对比。结果表明:集对分析评价模型过程简明、运算量少,且评价结果合理、客观、全面、清晰,为大坝风险后果综合评价提供了一种新思路。     

基于大坝脆弱度与溃坝后果系数的群坝风险排序方法再研究

我国水库数量世界第一，大坝安全涉及公共安全，安全管理成本巨大，如何在大坝安全管理中体现差别化，被各级政府所重视，随着党和国家对水库安全要求越来越高，现有大坝安全管理方式已经逐渐无法满足各级政府对水库大坝安全实施差别化管理的需求，研究提出体现大坝差别化管理的方法十分必要。在大坝脆弱度和溃坝后果系数概念基础上，对大坝风险指数计算方法进行再研究，对大坝风险指数法的内涵作了深入分析，对溃坝后果系数作了改进，重新将该方法用于20座震损水库上，获得大坝风险指数排序的有益认知。结果表明，脆弱度并非大坝风险指数的唯一因变量，需将脆弱度和溃坝后果结合起来考虑才能确定大坝风险指数的高低，风险指数大的水库大坝应优先安排加固。     

基于AHM的水库除险加固排序方法研究

在水库大坝风险评价概念的基础上,利用层次分析模型方法对病险水库溃坝后果综合系数进行了定量分析。结果表明:应以生命损失的权重系数来控制溃坝后果综合系数,从而获得病险水库的风险量化指数,为病险水库除险加固排序提供依据,使风险大的水库能优先得到除险加固。     

基于主成分分析法的水库大坝风险排序综合指标研究

水库大坝风险排序研究对风险管理具有重要意义。文章在全国病险水库除险加固信息管理系统数据库基础上,综合考虑溃坝损失、溃坝概率、水库效益3方面因素,采用主成分分析法建立水库大坝风险排序综合指标及其对应的计算方法。通过某省的15座病险水库应用实例说明,基于主成分分析法确定水库大坝风险排序综合指标的方法,具有合理性和可行性,对于水库大坝风险管理具有应用价值。     

模糊层次分析法在溃坝后果评价中的应用研究

水库大坝一旦溃决,不仅影响水库本身正常功能及经济效益,还会对下游区域生活的人民带来生命、财产损失,因此,对溃坝后果进行风险分析是必要的。文章运用模糊层次分析法对溃坝后果进行风险计算和评估,建立分析模型,并应用于小街水库中,结果表明,模糊层次分析法能够较真实的反映水库溃坝后果的严重程度。     

溃坝后果的模糊综合评价

溃坝属于非正常和难以预测的事件,它所造成的后果影响体现在多方面,且具有一定的模糊性。将生命损失、经济损失、环境影响、社会影响作为溃坝后果的4个评价因子构建等级评价矩阵,采用正态型函数作为隶属度函数,建立了溃坝模糊综合评价模型。将此模型应用到广东茂名云炉水库的溃坝后果评价中。根椐最大隶属度原则及模糊综合评价方法,可判定该大坝溃决后果属于"严重"。此评价结果,与已有的调查结果相符,说明该模型能较好地量化溃坝后果。     

水库大坝风险等级评估方法研究及应用

结合我国实际,综合考虑水库大坝自身安全以及潜在的溃坝后果,研究提出了一套相对简单和快速的水库大坝风险等级评估方法,包括风险指数快速评估方法、风险评分方法、定量风险评估方法。介绍了该套方法的分析思路与具体内容,详细阐述了对各类评估指标进行赋值的依据或计算方法,并结合某省13座病险水库工程进行了示范性应用。     

病险水库风险判别标准体系研究

在常规的大坝安全鉴定(评价)的基础上,引入和采用目前国际上先进的大坝风险分析概念和技术,建立了我国病险水库风险判别标准体系,主要包括工程安全评价、风险分析、风险评估及除险加固排序四部分.对沙河集水库大坝加固前后风险分析的应用实例表明用该体系进行风险评价能得到比较满意的效果.该体系还可通过对事件及溃坝后果赋值的办法,获得诸多病险水库的风险指数,从而应用于病险水库除险加固排序.     

小型水库溃坝初步统计分析与后果分类研究

小型水库是我国水库大坝数量的主体,在保障农村经济发展、粮食安全、农村社会稳定等方面发挥着不可替代的重要作用。对1990年后我国溃坝的小型水库初步统计分析表明,溃坝水库较集中于集水面积50 km2、坝高30 m以下的小(2)型水库,洪水漫顶与质量问题仍是水库溃坝的主要原因。结合小型水库应急事件转移人口,提出了按风险人口进行分级的后果分类标准,并对我国小型水库管理发展提出了相应建议。     

小型震损水库溃坝后果分析研究

采用溃坝后果综合评价函数,通过对小型震损水库溃坝的生命损失、经济损失、社会及环境影响的分析,确定了小型震损水库的溃坝后果,并得出了小型震损水库溃坝后果严重程度的等级划分模型。通过实例说明该模型在小型水库风险分析中实用、便捷,不仅有利于正确认识和评定小型水库溃坝造成的影响和损失,而且可以更合理地对小型水库溃坝风险进行评价。     

大坝溃决导致的生命损失估算方法研究现状

简要介绍国内外已溃坝的生命损失概况,总结了在大坝溃决中影响生命损失的4个重要因素,即风险人口、洪水严重程度、警报时间和公众对溃坝事件严重性的理解程度。较为详细地介绍了目前国外估算溃坝生命损失的常用方法:Dekay&McClelland法、Graham法、RESCDAM法(简化Graham法)、Assaf法和Utah州立大学法,并初步评价了它们的发展过程和方向。在此基础上提出了我国生命损失估算方法的两个研究方向,建议我国溃坝生命损失估算方法研究应从调查已溃坝的生命损失入手,研究估算溃坝生命损失的经验公式,继而研究溃坝生命损失的可靠度分析方法。     

中小型水库防洪标准对比研究及对策建议

我国中小型水库众多、分布广泛,为社会提供了极大的经济和生态效益,但也有可能因大坝失事给水库下游地区造成人员伤亡和财产损失,成为洪灾风险的来源之一。通过与美国大坝等级划分和入库设计洪水选择指南的对比,指出了我国相关设计规范中,对中小型水库防洪标准的规定相对偏低,与我国当前的经济社会发展水平不相适应;分析论证了我国存在高风险潜在危险的中小型水库提高防洪标准的必要性和可行性,并提出了提高我国高风险潜在危险等级的中小型水库防洪能力的对策建议。     

病险水库除险加固排序在江西的示范应用研究

通过对江西省赣州市5座水库风险排序示范应用,提出了把握好各水库的溃坝模式及破坏路径的关键,揭示长龙等5座示范水库的生命损失和经济损失均位于不可容许的高风险区,应尽快进行除险加固.     

2000—2018年中国水库溃坝规律分析与对策

截至2018年底,我国已建成各类水库98 822座,总库容8 953亿m3。水库工程不仅是我国防洪体系的重要组成部分,更是优化水资源配置的关键工程措施。水库大坝一旦溃决将严重危及公共安全,从历史溃坝事件中吸取教训并分析溃坝特征规律,对提高水库安全管理和防灾减灾水平具有重要意义。在收集我国1954—2018年发生的3 541起溃坝事件的基础上,重点针对2000—2018年发生的84起溃坝事件,从空间分布、水库规模、坝高、坝型、溃坝原因、溃坝率等方面进行了详细统计分析,系统梳理了21世纪以来我国溃坝事件的规律趋势特征,主要包括:（1）气候变化背景下超标准洪水成为水库漫顶溃决的主因;（2）水库因工程质量导致的溃坝问题突出;（3）水库运行管理不当成为溃坝事件重要诱因;（4）西部地区溃坝率较其他地区仍然偏高。为进一步加强我国水库大坝安全管理,提出必须重视气候变化对水库大坝安全运行风险的影响、完善工程建设与运行安全监管体系、改善中西部地区大坝安全管理运行条件、兼顾水库安全管理工程措施与非工程措施等对策建议。     

土石坝安全度综合评价方法初探

提出了一种评价土石坝综合安全度的初步方法，包括土石坝工程安全性及大坝社会经济影响两个方面的研究。在工程安全性方面应用了可靠度分析的方法计算土石坝挡水各项功能的失效概率，在社会经济影响方面引入了社会经济影响因子。这种综合评价方法将进一步促进我国水库大坝安全管理水平的提高。     

我国水库大坝安全与管理的实践和面临的挑战

目前我国的大坝安全与管理已经取得较大进展,水平也有较大提高.但在新世纪依然面临着严峻挑战,我国病险水库除险任重道远;制度化、法规化、科学化的管理体制有待建设完善;面广量大的小型水库的安全问题已经成为防洪保安体系中最薄弱的环节,亟待解决;专业技术人员的数量和素质有待提高;水库大坝风险管理技术、除险综合优化技术、小型水库大坝评价和加固技术、除险效果的评价技术等安全与管理技术需要加强研究.因此,建议加速业主制度建设和区域性安全管理模式的探索、进一步加强法规建设、加强国际合作、引进和推广先进管理模式.