基于可靠度的工程风险决策初探

客观存在的诸多不确定性因素,使得工程系统的规划和设计不可避免地存在着风险。通过运用结构可靠度计算的优化算法,将工程结构的风险率计算转化为对结构可靠指标的计算,给出了基于可靠性理论的决策分析方法和两个算例,算例1以挡土墙设计为例,阐述了决策分析方法的有效性和实用性。算例2对南水北调中线工程穿黄方案的选择问题,给出了一个简单的决策模式。     

长江防洪决策支持系统——决策方案管理系统

在分析防洪决策特点的基础上,以长江防洪决策支持系统为例,设计开发了具有生成新方案、删除旧方案、选择方案、选择模型、设置模型参数、运行模型、查询显示运行结果、给出方案描述、比较多种方案等功能的防洪决策方案管理系统(DCMS,Decision Case Management System),并对实现这一系统的技术途径作了描述.     

基于雨洪预报信息的防洪决策风险分析方法研究

研究了基于洪水预报信息的防洪决策风险分析方法,对长江三峡至螺山河段的防洪系统是否启用分蓄洪区的各种防洪决策方案,给出了决策风险的定量描述。     

水利工程的施工导流方案决策探析

施工导流方案的优劣决定着水利工程建设项目的成败,是合理安排施工进度、施工程度、优选建筑形式及枢纽布置的关键。本文在详细介绍了水利施工导流的基础上,简要分析导流方案的决策流程和影响,以期为导流方案的优选决策及导流工作的顺利实施提供一定参考价值。     

高坝泄流雾化环境污染原体观测研究

高水头大流量的泄水建筑物泄流时产生严重泄流雾化对工程和环境造成污染,是必须考虑的重要问题。介绍了泄流雾化观测的新技术及其原理,包括:用立体摄影测量方法观测雾化流运动扩散的形态范围;用放射性同位素测量典型区域内泄流雾化浓度,并配合以雨量简测量典型范围内泄流雾化降雨强度等。并以漫湾水电站原体观测为实例,介绍了实施方法和效果。     

岩石高边坡加固方案决策的经济风险分析

边坡具有满足人们要求的稳定性是边坡治理的基本要求,由于边坡工程涉及众多不确定性因素,致使任何边坡工程治理后仍有失效的可能性。本文从边坡稳定可靠性分析及边坡工程加固的经济风险分析入手,结合工程实例探讨了高岩石边坡加固标准确定的风险决策方法。     

基于联系累积前景理论的基坑支护方案决策

基坑支护方案决策受决策者的风险态度和指标的随机模糊性影响与控制,是一个复杂的不确定性决策难题。应用联系数与累积前景理论的耦合方法,探讨了基坑支护方案的联系累积前景理论优选新模型,即首先基于原始规范化的决策信息确定正、负理想方案,再基于联系数理论定量统一描述待选方案与正、负理想方案间的确定和不确定关系,以构建基于联系前景效用价值函数的综合决策模型,并求解最优的权向量,确定合理的基坑支护方案。实例应用和与其他方法结果对比表明,文中方法应用于基坑支护方案优选是有效可行的,且能定量表达待选方案与理想方案间的联系和转化态势,避免了基坑支护方案决策过程的非理性。     

基于滑坡风险评价的水电站坝址比选研究

针对滑坡风险在水电工程进行坝址比选时量化评价的问题,提出了基于滑坡风险评价的坝址比选研究方法,在综合考虑滑坡危险性分析、易损性分析和破坏性评价的基础上,引入滑坡体重要性系数、工程影响系数、距离模数、滑坡体状况系数、工况发生年概率等5个指标参数,综合考虑滑坡体客观情况与人类活动影响因素,建立以年期望值为指标的水电工程滑坡灾害评价体系。用坝址安全风险指标、堵江引起发电量损失指标、河道清淤指标、库内清淤指标、涌浪破坏损失指标、人口易损性指标和自然易损性指标等指标作为标准对坝址选择进行风险综合评价,可有效避免在安全风险指标相似情况下坝址风险确定难的问题。通过对滑坡体造成的破坏损失评价,运用安全与经济性相平衡原则,得出基于风险评价的坝址比选结果。以雅砻江卡拉水电站坝址选择为计算实例,得出同一量纲下的计算分析结果,该结果更直观可靠,为坝址比选提供了依据。     

混凝土高坝动力模型材料的试验研究

基于动力模型试验的动力相似准则,经一系列配合比和力学性能试验及动弹性模量超声波检测,研制了新型高混凝土坝动力试验模型材料DMM。初次提出以河砂作为混凝土坝动力相似材料的粗骨料主材,显示出能够借此有效调控动弹性模量和材料重度的新特点,明显优于石英砂等材料。大量试验结果表明,DMM材料不仅重度高、动弹性模量低,且其应力-应变关系中具有稳定而明显的线弹性阶段,符合高混凝土坝动力模型试验和相似准则的基本要求,且环保无毒、价廉、制作周期较短,可成为优良的动力相似材料。     

深度不确定性下的灾害风险稳健决策方法评述

由于未来气候变化和城市化相互耦合作用,极端气候事件频发,尤其是沿海超大城市所面临的复合洪水风险持续上升.基于稳健决策方法,评估未来潜在适应措施的表现性能及经济效益,提出适应风险的实施路径,可有效管理极端灾害事件,降低灾害风险,增强城市韧性.首先分析了国际上处理深度不确定性的稳健决策方法理论基础,其次评述了被广泛应用于灾害风险领域的稳健决策、多 目标稳健决策、动态适应性规划、适应对策路径、动态适应性对策路径及实物期权分析6种稳健决策方法,并进行系统对比分析.最后,提出未来可综合稳健决策和适应对策路径的优点,也可使用多目标稳健决策解决多目标问题、权衡多目标决策.此外,实物期权分析可量化适应措施的决策投资时机.这些稳健决策方法都为解决深度不确定性、降低灾害风险、制定适应气候变化策略提供了方法和工具.     

基于变形的土石坝地震风险分析

土石坝抗震安全的设计一般立足于预防结构的倒塌,如何使土石坝结构地震破损控制在可接受的风险水平是一个值得研究的重要课题。应用地震风险分析理论,建立了土石坝地震风险分析方法,包括地震危险性分析、地震易损性分析和地震灾害损失评估3个方面。在场地地震危险性分析基础上,将基于性能的抗震设计思想应用于土石坝结构地震易损性分析中,以土石坝坝顶相对沉陷为评价指标,划分土石坝震损等级,最后结合地震经济损失分析,建立了土石坝地震风险计算模型,在技术和经济上对土石坝地震破损风险进行分析计算。以某高土石坝为例,用该模型对大坝的震害和经济损失进行了预测分析,其结论可为土石坝安全评价及投资决策等提供依据。     

基于滑坡风险评价的卡拉水电站坝址比选研究

以雅砻江卡拉水电站为例,针对滑坡群风险在水电工程坝址比选时的量化评价问题,在考虑滑坡体危险性分析和易损性分析的基础上,引入滑坡体工程影响系数、重要性系数、距离模数、滑坡体状况系数4个指标参数,综合考虑滑坡体客观情况与人类活动的影响,建立以年期望损失为指标的水电工程滑坡风险评价体系。在以坝址安全风险指标、堵江引起发电量损失指标与清淤损失指标和涌浪破坏损失指标为标准的综合评价方法中,运用安全与经济相平衡原则,得出基于滑坡风险评价的坝址比选结果。经实例计算,采用改进后的评价方法可得同一量纲下的计算分析比常规方法更具可比性,综合考虑可为坝址比选提供依据。     

深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力分析

针对强震区深厚覆盖层上高土石坝的特点,在三维真非线性有效应力地震反应分析基础上,提出了一套深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力的研究方法。从稳定、变形、防渗体安全等方面,对建在深厚覆盖层上的长河坝高心墙堆石坝的极限抗震能力进行了研究和分析。根据坝坡稳定性、地震残余变形、液化可能性、单元抗震安全性、防渗心墙及坝基防渗墙安全等多角度的评价结果,初步认为,长河坝的极限抗震能力为0.50～0.55g。     

磷石膏高坝稳定性分析

对于磷石膏的力学特性,国内外的研究很少。通过室内高压三轴试验,研究了磷石膏的强度与围压的关系。从高压三轴试验结果来看,磷石膏的强度随着围压的升高而降低,且磷石膏的高压折减效应比较明显。在稳定性分析中,如果采用常规围压条件下的三轴试验得到的强度进行分析,其稳定性分析结果是偏于不安全的。以一个高磷石膏坝为例,对其稳定性进行数值模拟分析。结果表明,考虑强度折减以后其安全系数明显降低。得出了磷石膏具有明显的高压强度折减特性,在高磷石膏坝的稳定性分析中一定要考虑高压强度折减的结论。     

拱坝坝肩岩体动力稳定性分析研究方法简述

高拱坝坝肩岩体动力稳定性分析是高拱坝抗震研究的主要内容之一。从高拱坝的抗震设防标准及动力稳定安全判定准则、坝肩岩体的结构和动力特性、坝肩岩体动力稳定性分析的刚体极限平衡法、离散元法、刚体弹簧元法、拉格朗日不连续变形分析方法、数值流形方法、随机理论与方法等方面对高拱坝坝肩岩体动力稳定性分析的理论和方法进行系统的归纳和总结,并介绍了各方面的最新进展。可以看出,为满足高拱坝建设实践的需要,应对高拱坝坝肩岩体动力稳定性分析的理论和方法进行更深入的研究。     

乌东德高拱坝极限抗震能力研究

乌东德水电站是金沙江下游河段上4个水电梯级的最上游梯级,大坝为265 m高的双曲拱坝。采用非线性有限元法,将拱坝坝体-坝基作为一个整体系统,在考虑坝体横缝影响及无限地基辐射阻尼影响基础上,模拟坝肩控制性滑块各滑裂面在地震作用下张开、滑移的非线性力学行为,研究设计与校核地震作用下大坝的抗震性能,探讨大坝-坝基整体系统在强震作用下的抗震潜力。研究结果表明：设计地震条件下,坝体仅在拱端应力集中区域拉应力超过抗拉强度,压应力则均满足强度要求,坝肩块体稳定,大坝-坝基体系的整体安全性可以保证;校核地震条件下,坝体应力值略有增加,能够满足不溃坝的设防要求;以大坝-坝基代表性的位移、变形量变化曲线的拐点作为评价极限抗震能力的标准,可知拱坝-坝基体系的抗震超载安全系数为2.7,相应的基岩水平向峰值加速度0.729g,拱坝-坝基体系抗剪参数强度储备安全系数为2.0,乌东德高拱坝具备较强的极限抗震能力。     

高拱坝动力试验模型气幕隔震的数值模拟及试验研究

基于坝体坝基相互作用和流体-气体-固体耦合理论模型,采用动力有限元时程分析的数值仿真方法,对锦屏一级高拱坝动力试验的模型,进行了气幕隔震的三维数值模拟。基于动力试验模型的相似原理、模型材料的单轴抗压强度试验以及超声波检测,得到了试验模型的基本相似物理参数;保证试验模型的基本动力相似;气室材料采用厚度为1 cm的工程塑料ABS,坝体上游面的左、右两岸直接用聚苯乙烯塑料(简称ABS)拉通覆盖,均匀地分布在坝体上游面,达到整体气室隔震的效果。数值计算及试验结果基本相符,气幕显著降低了上游坝面的动水压力。与无气幕相比,动水压力削减可达70%以上。通过数值计算分析及试验研究相结合的手段,论证了气幕减震蕴含的工程价值。     

高拱坝施工初-中期导流风险模型及应用

面向工程设计阶段,采用高拱坝施工动态仿真技术获取施工初-中期挡水度汛面貌数据,综合考虑水文、水力随机性因素,构建高拱坝施工初-中期导流风险模型,提出采用Monte Carlo方法耦合挡水度汛面貌数据和主要随机因素进行风险模型求解的方法。基于风险分析原理提出了导流洞设计的风险判别方法,给出导流洞尺寸设计优化的数学模型和具体步骤。通过金沙江上游某高拱坝工程案例分析的结果表明:所提风险模型及求解方法是适用的、有效的,该模型能够得到整个施工初-中期导流风险率,较为客观地反映高拱坝施工中期度汛可能存在的两种挡水情况,克服了初期导流风险模型的局限性;施工中期导流风险率随导流洞尺寸增大而减小,导流洞尺寸设计的可行方案集存在界限,即优化方案。研究成果可为高拱坝施工导流的风险决策和设计优化提供理论支撑。     

溃坝风险后果研究现状与发展趋势

溃坝风险后果分析是水库大坝风险评估的重要内容。影响溃坝风险后果的因素多,作用机理复杂,导致不同研究方法的分析结果与实际后果之间均存在较大差异。从风险后果的内涵出发,建议风险后果可分为生命损失、经济损失和环境影响3个基础类别;分析国外研究成果与应用情况,明确从基于历史资料构建经验模型到基于致灾机理构建物理模型的发展趋势;分析中国溃坝风险后果评估现状,明确结合致灾机理的经验模型分析、半定量评价和区域损失叠加计算三类研究方法在准确性和实用性方面的优点与不足;提出应从加强致灾机理分析、注重准确性与实用性的结合、重视非工程措施的重要作用和在应用中不断改进等4个方面采取措施,提高风险后果研究水平和实际应用效果。     

瑞利阻尼系数确定方法对高土石坝地震反应的影响研究

土石坝地震反应分析中,瑞利阻尼系数在很大程度上影响计算的精度。改进了阻尼系数的确定方法,采用不同阻尼系数对土石坝进行了时域动力分析,并与频域计算结果进行了比较。结果表明：当坝高超过100 m后,采用结构基频确定瑞利阻尼系数的方法高估了结构的阻尼,导致结构的动力反应偏小;改进后的方法能较好地反映结构的阻尼特性。通过对拟建的双江口直心墙土石坝进行动力分析,进一步验证了改进阻尼系数确定方法的合理性。