农村小水电土石坝安全性模糊综合评价_许海龙pdf..docVIP

DOI:10.13905/j.cnki.dwjz.2014.08.022 低 温 建 筑 技 术 2014 年第 8 期( 总第 194 期) 140 殽 殽 科学管理 殽 殽农村小水电土石坝安全性模糊综合评价 许海龙 ( 河海大学力学与材料学院， 南京 210098) 【摘 要】 构建了土石坝安全评价指标体系，通过参考规范及相关资料，选用工程质量、运行管理、防洪能 力、渗流安全、结构安全、金属结构作为子目标。引进基于指标重要性分值和熵权理论相结合的改进 AHP 法，消除 权重主观性强的缺陷。最后选用模糊综合评价法，利用中间型柯西分布，确定了隶属度函数从而求出隶属度矩 阵，结合前面所求得的综合权重得到科学、合理的评价结果。 【关键词】 改进 AHP; 模糊综合评价法; 土石坝; 安全评价; 指标权重 【中图分类号】 TU279. 72 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001 6864( 2014) 08 00140 02  我国农村小水电挡水建筑物主要以土石坝为主，又因 其大多修建于边勘测、边设计、边施工的“三边”工程时期， 缺乏足够水文、地质等基础资料，运行一段年代后使得土石 坝出现大面积的老化、开裂、渗漏以及严寒地区冻胀损坏等 情况，具有极大的安全隐患［1］。 土石坝安全性影响因素众多，它们之间相互作用、相互 联系，定性指标与定量指标混杂，设置一套能够更加科学评 价结果的安全评价体系，具有重大意义。目前工程界对其 安全评价方法主要为 4 种，即专家评估法、专家系统法、标准 比照评价法和系统决策法等。在计算各个指标权重时，传 统的层次分析法计算权重时具有极强的主观性，建立一种 兼顾专家主观知识和客观条件的评价体系，能使得土石坝 安全性评价更加合理、科学、实用。 土石坝安全评价指标体系 表 1 土石坝安全等级表 安全等级 评估区间 评分阀值 分值含义 安全 大坝达到现行“标准”和设计的 80 100 100 要求，只需正常的维修养护。 大坝达到现行“标准”和设计要 较安全 60 80 70 求，只需在设计洪水位下通过常 规维护可保证工程的安全性 大坝不能满足现行“标准”和设 计要求，可能会影响大坝正常使 不安全 40 60 50用，汛期险情数量较多，需要在 安全性调查基础上，通过局部加 固加强汛期抢险力量来解决 大坝存在危及安全的严重缺陷， 危坝 40 20汛期运行中出现重大险情的数 量众多，须采取除险加固措施 土石坝安全评价是个复杂的系统，往往要考虑诸多的 ［2］ 规定水库大坝安全 因素，参照《水库大坝安全鉴定办法》 状况分为三类，即正常坝、病坝、险坝，同时大坝安全评价的  另一种分法为五级划分法，即安全、基本安全、轻度不安全、 不安全、很不安全。实践发现，对于规范的三级评价法，正 常坝的范围很宽，包含了正常、基本正常和轻度异常的情 况，而采用五级法的话，里面的基本正常和轻度不安全区分 模糊。因此也有学者将大坝安全划分为四级［3］，即安全、较 安全、不安全、危坝。本文也参照这个划分规则，将土石坝 安全等级进行四级划分: 按照《水库大坝安全鉴定办法》以及上述土石坝影响因 素分析，以土石坝整体安全性为总目标，将总目标分解成工 程质量 A1 ，大坝运行管理 A2 ，防洪能力 A3 ，结构安全 A4 ，渗 流安全 A5 ，金属结构 A6 等 6 个子目标，即 A = ( A1 ，A2 ，A3 ， A4 ，A5 ，A6 ) ，每个子目标再分解成若干基础目标，Ai = ( Ai1 ， Ai2 ，…，Aij ) ，相应权重 Wi = ( Wi1 ，Wi2 ，…，Wij. ) 。 模糊综合评价方法［4］ 2. 1 模糊综合评价数学模型 模糊综合评价的数学模型涉及三个基本要素: ( 1) 确定评语集。 u = { u1 ，u2 ，……un } ( 1) ( 2) 建立评价集。 v = { v1 ，v2 ，……vm } ( 2) ( 3) 建立模糊评价矩阵。第 i 个指标评价因素 Ui 到评 语集 V 的映射可表示为: f( ui ) = { ri1 ，ri2 ，……，rim } ( 3) 由此构造整体模糊矩阵为: 1 r11 r12 …… r1m 2