水工盾构隧道施工安全风险综合评价与判定

随着地下空间的开发利用,盾构法成为隧道工程施工的主流。近年来在盾构隧道风险评价中,风险的随机性和模糊性常被忽视,评价结果没有比对,无法确定重要因素,因此为解决风险评估过程的不确定性,提出基于熵权-集对分析-云模型的盾构隧道施工安全风险综合评价模型。首先,通过梳理文献构建评价指标体系;其次,采用熵权法计算指标权重,基于集对分析理论对风险因素进行初步判定;最后,基于云理论整合专家评价的随机性和模糊性,构建盾构隧道施工安全风险云模型,并用云模型评估施工安全风险的等级,将风险因素与初步判定结果进行比对得到最终评价结果。以某水资源配置工程为例,验证了该评价模型是有效可行的。     

基于云模型评价盾构施工安全等级

根据河流情况、地质条件、降雨、盾构埋深等多个评价指标，利用云模型和组合赋权法对盾构在泥炭土中施工安全性进行评价。首先根据盾构施工等级分类标准生成每个评价等级的云数字特征，然后建立评价因子的云模型，并得到评价因子的确定度，运用距离函数将层次分析法和改进熵权法进行组合，得到指标组合权重，根据权重及确定度计算出综合确定度，综合确定度值最大原则确定盾构施工的安全等级。该场地地层由泥炭质土、黏质粉土及粉土互层组成，盾构施工下穿多个河道，正直雨季，设计施工风险大。应用云模型并充分考虑各种因素影响，进行施工安全等级评价，为设计及施工安全风险分析提供理论依据。明确风险等级，在设计及施工中有针对性的采取措施，做到经济安全。     

熵权的集对分析模型在红旗水库大坝运行风险评价中的应用

针对通河县红旗水库大坝运行风险的不确定性,将基于熵权的集对分析模型应用于该评价中。通过集对分析计算出各评价指标之间的联系度,再结合熵权法确定出各评价指标的权重数值,从而得出通河县红旗水库大坝的安全等级和通河县红旗水库大坝的分类。     

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。     

改进云模型的水库大坝应急预案可行性评价

针对当前水库大坝应急预案可行性评估难、评价过程中缺乏技术层面指导的问题，从组织体系、运行机制、应急保障、应急训练四个维度，建立了水库大坝应急预案二级可行性评价指标体系，利用层次分析法和熵权法计算各级指标的主、客观固权，引入遗传算法和变权理论对其进行耦合修正，并结合云模型理论建立了水库大坝应急预案可行性综合评价模型，应用于某水库工程，结果表明：该水库应急预案可行性综合得分为85.66,评价等级为优秀，与预案评审结果一致，验证了改进方法在水库大坝应急预案可行性评价上的有效性和适用性。     

大岗山拱坝整体稳定性数值分析

大岗山水电站坝址区地形地质条件复杂、地震烈度高,整体稳定性控制难度大。基于大岗山拱坝的地质条件及基础加固处理措施,采用三维非线性有限元法,对正常工况下的坝体位移、应力和超载能力进行了计算分析,并使用超载法研究了大坝结构的整体稳定性。研究结果与国内其它高拱坝工程的对比分析表明,大岗山拱坝的整体稳定性较高,设计措施可行。     

基于AHP-熵权法与物元可拓理论的大中型水库工程社会稳定风险评估方法研究

为保障大中型水库工程实施过程中的社会稳定,针对以往评估中评价指标的不确定性和一般模糊评估方法确定权重的不合理性,建立了AHP-熵权法综合评价模型,对指标间的相关性分析以及对评估指标的基础数据质量高低进行评判确定综合权重;引入物元可拓理论得出评价指标可靠性的综合关联度,根据最大隶属度选择原则评估大中型水库工程社会稳定风险等级;提出了基于AHP-熵权法与物元可拓理论的大中型水库工程社会稳定风险评估方法,并基于QJ水电站建设工作实例论证所构造方法的可行性与有效性,结果表明：评估结果与实际情况一致,该风险评估方法准确、可靠,可为大中型水库工程社会稳定风险评估提供科学依据。     

正态云模型在洪水灾害风险评估中的应用

为了提升洪水灾害评估工作的准确性,文章针对传统评估方法中存在的随机性和不确定性问题,将层次分析法与熵权法理论应用到洪水灾害风险评估中,通过云模型概念与评估指标定性与定量之间转换关系,构建了基于正态云模型的洪水灾害风险等级综合评估模型,然后带入实测数据,最终确定风险评估等级。通过实例研究结果表明,基于云模型的洪水灾害风险评估更加真实、有效、可行。研究成果为地区防洪规划和防洪措施提供了辅助决策。     

基于改进物元的大坝基岩安全评价

针对物元可拓方法中存在的局限性,对物元可拓方法进行了修正,在点与区间的距和等级评定的计算方法上进行了改进。以大坝基岩安全监测指标数据为基础,将改进物元可拓方法应用于大坝基岩安全评价中,采用熵权法确定各指标的权重,通过对比度确定待评大坝基岩的安全等级,构建出基于改进物元的大坝基岩安全评价模型。应用表明,该改进物元可拓模型能够客观地反映大坝基岩安全状态。     

大坝安全性状综合评价方法

针对经典物元可拓模型的关联函数是分段函数,指标间的互不相容性没得到彻底解决的问题,根据大坝安全性状综合评价的特点,提出了改进的物元可拓模型,同时为避免人为确定权重的主观性,引入熵权法确定权重,建立了基于熵权的大坝安全性状综合评价的改进物元可拓模型。采用该模型对某水库大坝进行分析,评价结果与工程实际相符,说明该模型在大坝安全性状评价中应用是可行的。     

基于熵权法与模糊综合分析法的病险水闸风险评价

通过建立病险水闸的风险评判指标体系,运用熵权法和模糊综合分析法评估水闸的风险等级。以某地区26座病险水闸的现场调查分析、现场安全检测和工程复核计算分析报告等资料为基础,计算病险水闸评判指标体系的重要度,并结合熵权得出各评价指标的综合权重,构建隶属函数进行单因素评判,通过模糊加权法综合评估大岑寨闸的风险等级。结果表明,该水闸风险等级为高风险。该评价方法可对区域内一批病险水闸按风险值高低进行科学规划,进而分批实施病险水闸的除险加固。     

基于改进云模型的堤坝除险加固效益后评价研究

针对堤坝除险加固效益后评价,从经济、社会、生态环境效益3方面构建效益评价指标体系,该体系包括防洪增量效益、灌溉增量效益、经济内部收益率、水环境影响等15项指标,确定效益极佳、较好、一般、较差、极差5个评价等级及相应标准,提出改进云模型进行综合评价。该模型将投影寻踪法和熵权法计算得到的客观权重与云模型计算的初始权重相耦合,利用组合评价法计算指标权重,根据指标等级与标准计算云模型的3个特征值(期望Ex,熵En,超熵He),采用条件云发生器计算各指标的隶属度,进行综合评价。将上述方法应用于湖北省黑湾水库堤坝除险加固效益后评价,验证了改进云模型评价方法的有效性和适用性。     

基于模糊综合评价模型的水利工程移民风险研究

水利工程移民是水利工程建设的重要组成部分,若不能妥善地安置移民,将会影响到社会的稳定和经济及环境的协调发展。本文以大棚沟水库防洪工程为例,通过研究水利工程移民风险,建立风险因素集和水利工程移民风险评价指标体系。采用模糊熵权法确定水利工程移民风险评价模型中各指标的权重,并对水利工程移民风险进行综合分析评价,得出该工程所处的风险等级及关键的风险因素,为建设单位制定风险防范措施提供了可靠依据。     

大坝工作性态安全评估模糊云模型及其应用

针对大坝安全评价问题,提出了一种基于组合赋权和正态云耦合的安全评价模型。选取变形、渗流、环境因素作为大坝安全评价指标体系,根据既定体系确定大坝安全评价指标标准,在此基础上确定云模型的特征参数和各评价指标的综合权重,由云模型正向发生器给出评价指标的在各评价等级下的隶属度,最后由各评价指标的综合权重矩阵和对应评价等级下的隶属度矩阵给出大坝安全评价结果。最后结合工程实例,运用该模型对某大坝进行了安全评价,结果表明,该方法可以得出准确的结果。     

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。     

基于改进突变级数法的大坝运行安全等级评估方法

为减少大坝运行安全等级评估中不同监测效应量评价指标权重对评估结果客观性的影响，提出基于改进突变级数法的大坝运行安全等级评估方法。该方法将突变级数法不需要确定指标权重的优势应用于大坝运行安全等级评估中，在此基础上，采用熵值修正G2法对常规突变级数法中的指标重要性排序环节进行改进，基于G2法和熵值法的本质从主、客观角度综合考虑评价体系中各指标的相对重要性，使突变级数法中的指标排序更为科学，更好地发挥其优势。将改进的突变级数法应用于某大坝运行安全等级评估中，计算结果表明该方法评估过程简单、逻辑清晰、可靠性高，能切实判断大坝实际的运行安全状态，验证了该方法的有效性和实用性。     

基于熵权-正态云模型的地下水水质综合评价

针对地下水水质综合评价问题,建立了基于熵权—正态云的地下水水质综合评价模型。选取氟化物、高锰酸盐指数、氨氮、氯化物、总硬度、亚硝酸盐、硫酸盐、硝酸盐以及溶解性总固体9个指标作为水质综合评价指标,建立了相应的评价标准,采用云模型正向发生器计算水质分级评价指标的隶属度,采用熵权法给出各指标权重,根据隶属度矩阵和权重矩阵给出水质分级的确定度并进行综合评价。结合工程实例,选取模糊物元模型和投影寻踪模型对评价结果进行对比分析,结果表明:熵权—正态云模型评价结果和模糊物元模型、投影寻踪模型给出的评价结果基本一致;该模型在水质分级综合评价中应用是可行的,可作为一种新的水质分级模型。     

大岗山拱坝初期蓄水变形监测成果分析

根据大岗山水电站大坝及坝基变形成果,研究了大岗山混凝土双曲拱坝初期蓄水的变形分布特征和发展变化规律,分析了大岗山水电站蓄水期的工作形态。监测成果表明,大坝及坝基变形符合一般规律,量值在设计控制指标范围以内,其变形监测成果对其他特高拱坝具有重要的参考价值。     

博弈论云模型在大坝安全评估中的应用

为提升大坝安全评估工作的准确性,本文在结合博弈论原理基础上,探索构建了大坝安全评估云模型。同时,评价大坝的安全系数,选取涵盖大坝渗流指标、形变指标以及环境量指标等要素建立大坝安全评估指标体系。在确定云模型各特征系数及综合权重基础上,实现针对云模型评估指标体系各层级隶属度值的推求,从而在综合权重与隶属度矩阵基础上评估大坝安全程度。研究成果可为大坝安全运行评估及风险防控提供决策依据。     

基于EAHP-EWM-博弈TOPSIS的大坝风险识别方法

针对大坝风险指标具有不确定性和模糊性的特征,提出了1种基于EAHP-EWM-博弈TOPSIS组合模型的大坝风险识别模型,即通过可拓层次分析法和熵权法分别确定风险评价指标的主、客观权重,同时引入博弈理论确定最佳组合权重,并构造加权标准化决策矩阵,然后利用TOPSIS法计算出各风险因子与理想解的相对接近度作为风险因子排序的依据来识别大坝的主要风险源,最后将该方法应用于福建省某大坝的风险识别。工程实例表明,影响该大坝安全服役的主要风险因子为坝体渗流与两岸渗流,相对接近度分别为0.712 7、0.855 2,识别的主要风险因子和工程实际情况相吻合,验证了模型的有效性。本模型的区分度相比其他模型更明显,为大坝的除险加固和风险管理提供了有效依据。