[00119980]中小型病险水库风险分析及除险加固方案决策研究

在国家自然基金、国家重点实验室开放基金、省厅基金和校基金项目的联合资助下,本项目对中小型病险水库风险分析和除险加固方案决策进行了研究。通过本项的研究,首先系统建立了一套适用于中小型水库溃坝风险分析的方法。依据溃坝模式及溃坝路径的识别结果,利用事件树法计算溃坝概率,针对中小型水库的特点,对其作出荷载、溃坝模式、计算方法的简化;在总结确定溃坝生命损失、经济损失和社会环境与影响方法的基础上,提出了适合中小型水库的风险分析方法;在此基础上,引入AHP-TOPSIS法,利用AHP法确定各溃坝损失的权重系数,根据最终计算的风险分析AHP-TOPSIS指数对区域多座中水库进行风险排序。为了对中小型病险水库的除险加固方案进行科学的决策,首先建立了中小型病险水库除险加固方案决策指标体系。然后,构建了基于DEA-灰色关联决策模型的中小型病险水库除险加固防渗方案决策模型。由于众多决策指标值不确定性及权重信息不完全性,对传统灰色关联度决策理论进行改进,引入DEA交叉评价思想,建立权重信息不完全下的DEA-灰色关联决策模型,计算各备选方案的平均综合交叉关联度,根据其值对方案进行排序;此外,通过建立权重信息完全下的传统灰色关联度决策模型,计算各备选方案的灰色综合关联度,按其对方案进行优劣排序。最后,通过考虑决策指标量值的模糊性,引入Vague集理论,将TOPSIS决策模型扩展到Vague集环境,构建基于Vague集理论的模糊多属性决策模型;并在此基础上,考虑决策专家组的人员构成,综合各专家的决策结论,对专家组意见进行集结,构建基于Vague-TOPSIS的群决策模型。 本项目的研究成果被成功应用于国内30多座中小型病险水库的除险加固工程中。结合本项目研究,项目组成员已发表学术论文50余篇,其中8篇被SCI收录,18篇被EI收录,部分研究成果被同行学者和工程技术人员高频次引用和参考,如“大坝安全监测的BP网络模型与预报研究”、“大坝安全监测的国内外研究与发展”分别被他引超过百篇次。