基于风险的病险水库除险加固方案优化技术

目前病险水库的除险加固设计只偏重于工程治理措施,倾向于水库大坝工程的安全,未考虑除险加固设计方案对下游居民安全、社会经济、城镇交通等的风险以及对自然环境的影响。因此,基于风险分析的除险加固优化技术对于今后病险水库除险加固方案是有效和必要的。本文参考国外病险水库大坝安全和除险加固风险分析理论的最新进展,结合我国病险水库大坝和除险加固技术的特点,进行了除险加固方案与大坝风险关联分析与决策、除险加固方案评价指标分析和基于风险分析的除险加固方案优化技术的研究,提出了基于风险的病险水库除险加固方案的评价、分析和优化方法,为今后病险水库除险加固工作提供技术支撑。     

发挥优势 着力结合 为水库除险加固提供科技支撑和技术保障

除险加固规划、排序、安全鉴定是病险水库的除险加固工作的前期而关键性的工作．江西省水利科学研究院近年来充分发挥科技的支撑作用,开展了病险水库除险加固规划编制、风险分析与风险排序、评价技术标准制定、安全评价技术方法的引进提高、除险加固动态管理信息系统的建立等技术研究,经过系统的整合,形成了一套完整、科学的适合江西省病险水库除险加固的安全评价体系,为江西省病险水库除险加固工作提供了技术保障．     

基于FMCEA的六都寨水库建筑物风险程度分析

采用风险分析技术评价大坝安全风险,是保证水库安全运行和除险加固治理的重要依据。利用FMECA风险分析法并参照加拿大BC水电公司大坝风险分析标准,对湖南省六都寨水库的大坝、溢洪道及引水隧洞加固前后的风险程度进行了分析和探讨。分析认为加固前六都寨水库主要建筑物存在较为严重的风险,指出了建筑物加固的优先排序;通过采取工程加固措施及加强安全监测,可降低建筑物失效发生概率。分析成果对今后水库大坝安全评价及除险加固设计具有一定的借鉴作用。     

区域水库群大坝安全评价体系的构建

结合江西省水库群大坝安全评价工作,介绍了区域水库群大坝安全评价体系的构建过程,包括大坝安全评价技术标准的制定、单座水库大坝工程险度评价和风险评估、区域性水库群除险加固全面规划、水库群大坝安全风险排序、大坝病险原因分析及对策研究、除险加固方案的实施效果评价及区域性水库群除险加固动态管理信息系统的建立等内容。该体系在江西省水库群大坝安全评价中的应用效果良好,可为决策者提供科学依据。     

基于风险的病险水库除险决策技术

利用风险分析及风险管理技术,研究群坝风险排序技术、单座水库大坝风险要素排序技术,以河南省安阳市的10座小型水库为例进行风险排序,以江苏省某水库东副坝为例进行风险要素排序,探讨在资金有限条件下确保最大可能地降低病险水库风险的技术。研究成果可应用于目前正在开展的病险水库除险加固决策。     

病险水库除险加固方案优化技术的研究

目前,水库大坝工程安全以及工程治理措施为病险水库除险加固设计的主要侧重点,而对于自然环境、城镇交通、社会经济以及下游居民安全的影响分析较少。鉴于此,结合国内外水库除险加固风险分析理论以及水库大坝安全的最新进展,探讨分析了除险加固方与水库风险的关联决策;通过对事件树法与层次分析法的分析提出水库除险加固方案评价方法、优化技术,可为提高水利工程投入运行服役寿命和病险水库工程质量提供技术支撑。     

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。     

病险水库主要问题及除险策略

我国水库大坝数量众多,"98"洪水以来,国家安排多轮病险水库除险加固规划,水库大坝安全得到了有效保障。随着时间推移、环境变化以及技术认知的提高,仍存在诸多的病险水库。党和国家高度重视病险水库的安全问题,"十四五"规划中明确提出要加快病险水库除险加固,水利部也安排部署"十四五"期间全国水库除险加固和运行管护工作。文章总结了病险水库除险加固实施情况及大、中、小型病险水库存在的主要问题,提出病险水库除险策略,降低或消除病险水库的安全风险,可为全国病险水库除险加固工作指引思路。     

病险水库除险加固排序方法初探

在美国亚利桑那州水库加固排序方法的基础上,结合我国实际,提出了一套基于我国水库大坝运行管理及水库安全鉴定资料的病险水库除险加固排序方法.该方法综合考虑了各类失事模式的后果以及与失事模式相关的缺陷数量和严重性,是一个半定性和半定量的方法.文中介绍了该方法的框架,详细阐述了对各类评价指标进行赋值的依据或说明,并结合3座病险水库进行了示范性应用说明.     

中小型水库病险问题分析及除险加固技术探讨

病险排查和除险加固是保障水库安全运行的一项重要内容,文章根据水库大坝安全评价鉴定和除险加固工程实例,以土石坝为主,对中小型水库存在的病险问题及除险加固技术措施进行了分析和探讨,为保证水库安全运行、充分发挥工程效益提供了借鉴。     

熵权-集对分析方法在大坝运行风险评价中的应用

根据大坝实际运行状况,确立恰当的评价指标和评价准则并对大坝运行风险状况做出准确的判断,是水利工程运行管理的重要内容。然而,评价指标和评价准则之间往往存在复杂的模糊、非线性关系。集对分析法在定量处理多因素间不确定性问题上有较大的优越性,可以用来进行大坝运行风险的评价。采用信息论中的熵权理论,通过定量计算各指标所提供的信息量的大小来确定指标权重,建立基于熵权的大坝运行风险评价集对分析模型,将该模型应用于某坝运行风险评价中,计算分析得出该坝安全等级,并预测其风险发展的趋势。实例证明,基于熵权的集对分析方法简单可行、科学合理,为大坝运行和风险评价提供了新的方法。     

水库大坝安全保障关键技术

本文系统探讨了我国水库大坝病险与溃坝规律。介绍了世界最高实体坝现场溃坝试验和室内试验结果,揭示了土石坝溃决机理和溃决过程。系统阐述了基于风险的大坝安全评价方法、病险水库除险加固技术、大坝风险控制非工程措施、大坝安全信息监测与预测预警、大坝风险标准等涉及水库大坝安全保障体系建设的一系列关键技术。本研究成果丰富了溃坝理论,完善了溃坝模拟技术,可服务于全国水库大坝安全行业管理和实践。     

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。     

群坝风险评估指数排序方法的探讨

结合江西省水库的实际情况,研究了群坝的风险评估指数排序方法,综合评定了大坝工程安全风险程度因子和溃坝损失影响因子,并综合考虑水行政主管部门对水库管理因素的排序、总库容、灌溉效益、加固前期工作等情况,确定水库的综合影响因子.以这3大影响因子的乘积表示水库的风险评估指数的高低,风险指数越大,表明水库越危险,应优先得到除险加固.通过对江西省200余座不同类别的水库应用排序表明,该计算方法简单实用,可操作性强,分析结果与实际基本相符,可用于群坝除险加固排序.     

水库大坝安全评价技术与方法探讨

对病险水库定期开展水库安全评价工作至关重要。国内外水库安全评价技术与方法主要分为传统的定性准则法和综合评价分析法,重点介绍了综合评价分析法中的综合评分法,层次分析法,风险评估分析法和模糊综合评价法的原理和步骤。比较分析表明,传统的定性准则法具有评价内容明确,评价方法可操作性强的优点,适合用于评价单一项目,但其未考虑各类影响大坝安全的不确定因素,评价结论层次不明显,参考价值有限;综合评价分析法能够通过各种计算方法,定量考虑各类影响因素的影响程度和权重,因此评价结果更加可靠。     

尾矿库溃坝风险指标体系及风险评价模型研究

尾矿库风险评价应研究坝及其附属构筑物的安全状况，评价尾矿库运行期的安全等级。因此，加强尾矿库风险管理，建立尾矿库溃坝风险指标体系和风险评价模型，对于减少和防止尾矿库溃坝事故的发生，确保尾矿库的安全运行，使之更好地为矿山安全生产服务，为国民经济健康持续快速发展服务等方面都具有重要意义。本文基于理论分析、相关性计算方法，建立了尾矿库溃坝风险指标体系，并应用多层模糊模式识别理论建立了尾矿库溃坝风险评价模型，并提出了尾矿库运行期安全等级的划分方法。建立的风险指标体系和风险评价模型，可同国家安全监管总局尾矿库普查和管理系统结合，用于尾矿库运行期安全等级的划分。     

基于灰色关联度法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,各因子间存在一定的相关性。将灰色关联度法应用于江西省5座水库大坝风险后果的综合评价中,应用层次分析法计算水库溃坝生命损失、经济损失及社会环境影响等因子的权重,根据关联度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座水库大坝溃坝后果均十分严重,属特别重大事故。灰色关联度法能够较客观地反映大坝风险后果的严重程度,具有计算简便、推理过程严密等特点。