事件树法原理及其在堤坝风险分析中的应用

介绍了事件树构建的原理和方法及分枝概率的计算方法。事件树法能灵活地处理自然界中的各种随机因素及认识不确定性，并可方便地把这些因素带入到结构系统的可靠性分析中，因此，其在堤坝风险分析中应用较广，国外应用较多。以一个实例介绍了事件树在堤防风险分析中的应用，实例考虑了堤防的3种可能破坏模式：漫顶、结构失稳、地基侵蚀。分析了堤防系统中的各不确定性影响因素及其定量求解方法，从工程实例中可以清楚地看出事件树法的优越性。     

堤防工程安全运行风险分析研究进展

为了提高我国堤防工程防洪减灾的管理与应急能力,完善我国堤防工程的风险防控体系,笔者基于堤防工程常见的失效模式,综述了堤防工程风险因子的划分和堤防工程安全运行风险评价的常用方法,总结了堤防工程失事后果评估方法与风险标准,指出了我国堤防工程风险分析方面存在的若干问题。堤防工程的安全评价工作应该从单一失事模式的评价向堤防系统的风险评价模式转变,定性分析向定量分析发展,加强堤防工程风险因子不确定性研究以及堤防工程失事后果的评估研究,加快建立我国堤防工程的风险标准。     

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。     

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。     

堤防工程堤基渗流安全评价方法

目前堤防工程安全评价方法是定性的,而堤防工程安全影响因素繁多,其影响因素既有定量又有非定量指标,且由于各指标存在不确定性和模糊性等特点,最终导致堤防的安全评价结果具有一定的不确定与随意性。为了建立定量化的堤防工程安全评价体系,以堤基工程渗流安全评价为例,分析了堤基渗透变形的主要表现形式,确定了堤基渗透破坏险情的安全主控因素,通过专家主观经验赋值法对各主控因素进行加权赋值,采用层次分析法建立了堤基渗流的安全评价模型,并利用具体的工程实例对所建立的模型进行验证。实例计算结果与工程实际相吻合,说明利用层次分析法建立定量化的堤防工程安全评价体系具有一定的准确性与可操作性。研究成果可推广至其他堤防工程中堤基渗流变形破坏的安全评估。     

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。     

基于网络分析法的堤防工程风险分析研究

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,结合网络分析法提出的新的堤防工程风险评价方法,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,为堤防工程的风险控制和管理提供了重要的参考。     

基于AHP的堤防安全评价系统研究

堤防的破坏形式主要有溃决、冲决和漫决,堤防的破坏方式主要有渗流作用引起的破坏(管涌、流土等)和失稳引起的破坏(滑坡、崩岸等)。针对堤防不同的破坏模式,建立了基于AHP的堤防安全评价体系,研究了指标值和权重值的确定方法,并应用模糊理论对堤防安全进行了综合评价。根据该研究方法,开发了相应的堤防工程安全评价软件,该软件具有针对性强和扩展性好等优点,可为堤防工程的快速诊断、除险加固、运行管理等提供技术支持。     

基于未确知测度的堤防工程风险分析研究

国内在堤防设计、施工、运行和管理过程中,往往存在诸多方面的不确定性因素,由于人们认识水平的局限所引起的主观不确定性是形成堤防工程风险因素的重要原因之一。考虑到人对各影响因素间比较判断的主观性和未确知性,结合未确知测度理论提出了堤防工程风险分析模型,并对模型的求解进行了详细的求证介绍。以某堤防工程为例,验证了该方法在堤防工程项目风险评价中应用的合理性,为堤防工程项目的风险控制和管理提供了参考。     

基于遗传-层次分析法的堤防安全综合评价

基于堤防工程安全影响因素多、关系复杂的特点,在对堤防安全综合评价指标体系构建的基础上,应用层次分析法、遗传算法以及集值统计法,构建了堤防安全综合评价模型并探讨了其求解算法。将遗传算法与层次分析法结合起来,研究了判断矩阵一致性检验和堤防安全主要影响因素筛选与权重确定问题;根据专家经验及其对定性指标的评分,运用集值统计法获得其评价值,评价值加权组合所得结果即为堤防的安全评价结果。将该模型应用于某湖泊堤防,得出该堤防的安全评价值为68.69,即该堤防属于轻度危险,从而提出在堤防日常管理中要加强巡查,并在汛前对重点堤段进行维护,发现问题及时解决。     

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 。     

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%.     

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。     

基于模糊可变模型的城市防洪 体系风险分析

采用模糊可变模型对某市防洪体系存在的风险进行分析,针对城市防洪体系风险分析的权重确定问题,引入了水库、堤防、滞洪区、分洪闸、水利投入比重、堤防达标率等六个评价指标,计算了该市防洪风险特征值。计算结果为1.539,介于微险与轻险之间,与线性模型得到的结论基本一致,但略偏于轻险。该方法操作简单,解决了城市防洪风险分析繁琐,分析过程指标权重是否合理等问题,并且便于实际分析应用。     

堤防漫顶可靠性分析模型及其应用

针对防洪工程规划中防洪标准或堤顶高程的确定,按照风险管理方法建立了堤防的漫顶可靠性分析模型。该模型考虑了水文、水力和风等风险源的随机性。结合实例,分析了堤防的漫顶可靠度、设计洪水标准、堤顶高程、设计风速等关键指标之间的关系。成果对于今后在堤防工程规划设计中采用基于堤防可靠性的标准具有参考价值。     

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。     

三角模糊数随机模拟的防洪工程联系数风险评价模型

针对受多种不确定性因素综合作用的流域防洪工程体系风险评价问题，提出用防洪工程体系风险评价指标样本与评价标准等级之间的多元联系数定量描述样本与标准等级之间隶属关系的层次性和模糊性，用三角模糊数和多元联系数理论相结合的方法处理风险评价中以区间数形式表示的评价等级标准的模糊性，用三角模糊数定量表示联系数的差异度系数的连续变化过程和各指标权重的不确定性，再通过随机模拟三角模糊数的方法建立了三角模糊数随机模拟的防洪工程联系数风险评价模型（CN-SSTFN）。研究结果表明：CN-SSTFN综合利用了流域防洪工程体系风险评价过程的各种主客观不确定性评价信息，以置信区间形式表示的评价结果比现有方法提供了评价结果可靠性方面的更多重要信息，能反映受多种不确定性因素综合影响的流域防洪工程体系风险评价的客观实际情况；CN-SSTFN的计算方法简便、通用，在各种系统风险等级评价问题中具有推广应用价值，有利于促进集对分析和可变模糊集理论的进一步发展。     

城市洪涝灾害风险分析与区划方法综述

对城市洪涝灾害风险的概念和内涵进行系统梳理,论述历史灾情统计法、遥感和GIS耦合法、指标体系法和情景模拟法等4种洪涝灾害风险分析方法的应用现状、适用范围和优缺点,着重就应用较为广泛的风险评估指标体系法进行论述,介绍指标体系构建和指标权重确定方法;论述了可应用于城市洪涝灾害风险等级区划的相等间隔法、分位数法、均值标准差法、自然间断法和隶属度函数法等方法,旨在为洪涝风险等级区划提供参考。