土石坝施工与运行风险综合评价

土石坝施工与运行风险综合评价
土石坝施工期为风险事件高发期,导致工程建设目标的协同管理存在较大困难,其运行期潜在发生的事故也对下游人民群众的生命、财产安全造成了一定威胁。

对不同阶段风险的正确认识和合理评价是大坝设计、施工与运行管理的基础,而目前关于土石坝施工和运行阶段的风险分析与评价尚存在明显不足。

因此,本文在国家自然科学基金面上项目(51379192)、郑州大学水利与环境学院优秀博士论文培育基金的资助下,进行土石坝施工与运行风险综合评价研究,主要工作和成果如下:(1)土石坝施工期风险因子动态识别。

基于霍尔三维结构理论,在研究土石坝施工期风险形成路径的基础上,根据施工阶段的划分,采用WBS-RBS矩阵从知识维、逻辑维和时间维三个角度构建土石坝施工期风险动态评价指标体系;引入logistic回归分析理论,作为专家经验的有效补充,主客观相结合进行风险因子相对重要性排序。

(2)土石坝施工期漫坝风险动态分析。

在分析影响土石坝施工期漫坝风险的上游来水、导流建筑物泄流能力和挡水建筑物顶部高程等关键因素不确定性基础上,基于Monte-Carlo方法模拟水文、水力和施工进度,建立了土石坝施工期漫坝风险动态分析模型,揭示相关因素不确定性对于土石坝施工期漫坝风险的影响特性。

(3)土石坝施工期多目标风险分析。

采用S型曲线分布作为拟合函数,将常规突变评价值映射到底层指标隶属度上得到改进的突变评价值,解决常规突变评价法存在的突变评价值过高、优劣方案的突变评价值过于接近的问题。

将改进的方法应用于土石坝施工期安全、质量、进度和成本等多目标风险分析,分析结果更具客观性的同时也更为清晰。

(4)土石坝运行期风险评价。

结合国内水库大坝安全现状及其他行业已有风险标准,考虑经济、社会发展水平及群众对于风险接受意愿,对风险标准相关参数的选取进行针对性地分析论证,采用ALARP准则和F-N曲线构建与现行安全标准有效衔接的中国水库大坝风险标准,可有效评价土石坝运行期各种工况下的风险水平。