跨流域调水工程输水渠坡稳定的风险分析

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按照工程风险分析的方法,首先对输水渠坡的稳定进行风险识别,寻找影响渠坡失稳的因素和失稳后导致的后果因素,采用故障树法对渠坡失稳进行风险识别;再进行风险估计,将渠坡失稳风险归结为渠坡失稳概率和相应的渠坡失稳损失两部分,建立了渠坡失稳概率和相应损失的计算模型和确定性计算方法、步骤;然后进行风险评价,将失稳概率和损失综合考虑,建立了风险度的数学表达式,并提出了风险标准,为渠坡的风险评价及决策提供了科学依据。 在进行渠坡稳定的可靠度计算时,鉴于极限状态方程的高度非线性,采用了蒙特卡罗(Monte—carlo)数值模拟方法;在所有可能的滑动面中,用最优化方法寻找一个临界滑动面,使可靠指标达到最小。由于渠坡是非均质的,该优化问题是一个多极值问题,采用了遗传算法在整个定义域内搜索,得到全局最优解;将蒙特卡罗(Monte—carlo)数值模拟与遗传算法相结合,采用了方差缩减技术——复合重要抽样技巧进行数值模拟,提高了计算效率。 在进行损失后果分析时,将生命损失、社会经济损失、资源与环境损失构成重新划分为直接经济损失、间接经济损失和人员生命损失,从理论上讨论了这三类损失的计算方法,分别以价值核算、投入产出和个人收入能力的资本化为理论基础,建立了计算模型。 将渠坡稳定的风险分析方法用于南水北调中线工程某输水渠坡,通过风险识别主要考虑了正常情况、下雨入渗、渠水位骤降和地震作用等风险因素引起的渠坡失稳,计算了渠坡失稳的风险度;参考国内外滑坡的风险标准,针对跨流域调水工程,输水渠坡不管在渠道的哪段位置失稳,将都会导致渠道设施的破坏和供水中断,其对受水区产生巨大的社会经济影响,提出了渠坡的风险标准用允许可考指标表示的合理性。根据风险标准——允许可靠指标,进行了有意义的探讨。
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