闹德海水库大坝安全综合评价

抗震安全评价 U7
u71 、u72
大坝 抗 震 设 施、其 他 结 构物抗震
下属层次内的各因素相对于上一层级某个因素的相对 重要性即为判断 矩 阵，如 运 行 管 理 评 价 U2 的 下 属 因 素 之 间 的判断矩阵，如 表 3 所 示。同 理，可 分 别 求 得 其 他 准 则 层 下 属因素之间的判断矩阵。
1 建立大坝水库安全综合评价指标体系
1． 1 构造结构层次体系
影响水库大坝安全的 因 素 较 多，且 各 因 素 之 间 具 有 较 为 复杂的模糊性和不确定性特征，因 此 在 安 全 评 价 中 必 须 综 合 考虑各因素在 系 统 工 程 中 的 影 响 作 用［2］。 本 文 依 据 大 坝 安 全性指标的 具 体 含 义 和 相 关，将 评 价 结 构 体 系 划 分 为 目 标 层、准则层和因素层，如表 1 所示。
2019 年 7 月 第 41 卷 第 4 期
地下水 Ground water
Jul． ，2019 Vol. 41 NO. 4
闹德海水库大坝安全综合评价
吴学伟
（ 辽宁省海城市水务集团有限公司，辽宁 海城 114200 ）
［摘 要］ 水库大坝安全影响因素通常具有典型的层次性、不确定性特征，根据各影响因素的内涵特征和相关 标准将大坝状态划分为三个级别，结合模糊理论和层次分析法构建了能够反映大坝安全状态的指标体系 ，并对指标 权重利用层次分析法确定。定量与定性指标的隶属度分别采用菱形隶属度分布函数和专家评分与逐级估量相结合 的方法确定，并以辽宁省闹德海水库为例，综合评价了其 安 全 状 态。结 果 表 明： 闹 德 海 水 库 大 坝 整 体 处 于“不 安 全 ” 状态，应采取相应的整治措施，该评价结果 基 本 上 能 够 反 映 大 坝 的 实 际 状 况； 所 建 立 的 指 标 体 系 和 评 价 模 型 呈 现 出 良好的适用性与可行性。
法确定指标之间 的 重 要 性 程 度，构 造 判 断 矩 阵； 最 后 根 据 权 重计算，对指标进行排序。本文考虑采用 AHP 法确定影响水 库 大 坝 安 全 的 各 指 标 权 重 ，计 算 步 骤 如 下 ：
（ 1） 构造判断矩阵。对不同指标的重要性程度采用 1 ～ 9 标度法进行两两对比分析，按照判 断 准 则 建 立 相 应 的 判 断 矩 阵，其中判断矩阵标度准则如表 2 所示。
（ 2） 一致性检验。然后根据判断矩阵求解权重向量 W1 ， 并对 n 个元素 C1 ，C2 ，…，Cn 的权 重 依 据 标 度 准 则 进 行 排 序， 进而可对矩阵 A 的最大特 征 根 λmax 进 行 求 解，并 且 符 合 以 下
［收稿日期］ 2019 － 01 － 09 ［作者简介］ 吴学伟（ 1984 － ） ，男，辽宁海城人，工程师，主要从事水资源及河道、水利工程方面工作。
［关键词］ 水库大坝； 安全状态； 模糊评价模型； 闹德海水库 ［中图分类号］ TV697 ． 1 + 3 ［文献标识码］ B ［文章编号］ 1004 － 1184 （ 2019 ） 04 － 0188 － 03
水库大坝广 泛 分 布 于 我 国 各 个 区 域，并 且 数 量 众 多，在 防洪抗旱、农田灌 溉、航 运 交 通 以 及 水 资 源 供 给 等 方 面 这 些 水库大坝发挥 着 不 可 替 代 的 作 用。然 而，由 于 年 久 失 修、运 行管理不当和设备老旧等问题，许 多 大 坝 存 在 着 不 同 程 度 的 质量缺陷，并对附近居民生活和生 态 环 境 带 来 了 极 大 的 安 全 隐患，水库大坝的 安 全 问 题 越 来 越 引 起 人 们 的 重 视 和 关 注。 在加快经济发展和维护社会稳定 中，全 面 了 解 水 库 大 坝 的 安 全状况 并 作 出 科 学、合 理 的 评 价 具 有 重 要 意 义 的 现 实 意 义［1］。模糊数学法与 AHP 层 次 分 析 在 水 利 工 程 安 全 评 价 方 面取得了较大的研究进展，将模糊综合评价与 AHP 层次分析 相结合，应用于岩石力学、基坑工程、地铁 隧 道 施 工 以 及 工 程 建设等领域的方法也较为常 见，具 有 理 想 的 评 判 效 果。通 过 改进层析分析法简化了判断矩阵 的 构 造 过 程，并 对 定 性 与 定 量因素隶属度确定时提出了不同的计算方式。
设计 洪 水 标 准、坝 顶 超 高 、调 洪 能 力
安
全 结构安全评价 U4 u41 、u42 、u43 大坝稳定性、变 形、建 筑
综
物强度
合 评
渗流安全评价 U5
u51 、u52 、u53
防渗 透 设 施、坝 体 与 坝 基 渗 流 、其 他 渗 流
价
金属安全评价 U6
u61 、u62
现场检查、金属结构分析
1． 2 AHP 法计算指标权重
在层次分析法的应用过程中应充分考虑以下几方面内容 如全面、客观、系统 分 析 对 再 利 用 价 值 影 响 因 素 之 间 的 重 要 呈程度，通过两两对比分析将定性 的 要 素 作 近 似 的 定 量 化 处 理，向经验丰富的专家学者咨询较 为 复 杂 的 影 响 因 素 决 策 问 题； 在不同工程实际应用中或不同层次下的相同的两个评价 指标的重要性程度可能存在差异，对 其 标 度 应 依 据 实 际 状 况 进行确定； 在解决实际问题时其判别矩阵未必符合一致性检 验有关要 求，在 通 常 条 件 下 可 再 次 进 行 检 验［3］。 利 用 AHP 层次分析法确定 各 指 标 权 重，其 基 本 流 程 为： 选 择 若 干 具 有 代表性的指标，并将其划分为多个层 级； 然 后 按 照 1 ～ 9 标 度
表 1 水库大坝安全综合评价结构层次体系
目标 层A
准则层 U
因素层 u
内涵
工程质量评价 U1 u11 、u12 、u13 、u14 工程地质、坝基、坝 体 及 其他质量
水
运行管理评价 U2
u21 、u22 、u23 安全监测 、Hale Waihona Puke 坝 维 修 、大 坝运行库
大 坝
防洪标准复核 U3
u31 、u32 、u33