论文摘要
本研究以平原水库的风险作为主要的研究对象,将以概率论和可靠度为基础的风险分析方法引入水库堤坝安全评价中,对堤坝风险分析的理论、模型、方法以及应用进行了研究,并采用模糊综合评价法对水库安全等级进行评估。文中总结了风险分析的一般过程,基于国内外实践资料采用故障树分析方法对水库堤坝失事破坏类型进行了分析,将渗透破坏失事模式和坝坡失稳模式作为平原水库堤坝的主要失事模式;同时对各失事风险率的表述方式进行了说明,给出了风险率计算模型中积分计算方法,以及各失事模式下条件失事概率中随机变量的标准差估计方法,并建议将失事风险率计算结果用风险率与库水位关系曲线来表示,以更好地表现堤坝安全程度。结合水库的具体情况,本文依据失事模式的分析,建立了堤坝坝坡失稳、渗流破坏的风险模型;针对各失事模式的特点,提出了各自条件失事概率的计算方法,并且应用风险及可靠度理论,采用蒙特卡罗法分别对该水库堤坝失事风险进行了计算分析。最后,在总结国内外水库评估研究成果的基础上,本文建立了基于层次分析法的二级模糊综合评估模型,将评估等级分为四个等级,给出服从梯形分布的隶属函数来确定水库各影响因素对各个等级的隶属度,运用层次分析法确定初始权重后,根据最大隶属度确定被评估对象的等级归属。本研究针对不同失事模式构建的风险分析数学模型与安全评价体系可供类似工程借鉴,亦可推广用于土石坝工程设计与安全评价的风险决策分析,对同类工程具有重要参考价值。