水利水电工程系统的风险评估方法研究

【摘要】：改变电源结构,充分利用清洁能源,加快水利水电工程建设,提高水利水电工程系统抗风险能力,对构建资源节约型及绿色能源型社会具有重要意义。我国十二五规划明确提出要大力发展水利水电工程建设,目前在水利水电工程建设的各个阶段相关风险评估已经有大量的研究成果,但现有的方法和模型大多以水利水电工程系统的局部作为研究对象,存在风险局限性的缺陷,有必要对水利水电工程建设从规划、勘测、设计、施工到运行管理整体风险评估理论及方法进行更深入研究。本文以水利水电工程系统为研究对象,充分考虑水利水电工程建设各个阶段之间风险的相互影响,从A.D.HALL方法、模糊数学方法、权重分析方法、系统风险分析和评价等不同角度深入研究了水利水电工程系统的风险分析及评估方法问题。同时在理论研究成果的基础上展开应用研究,期望达到完善水利水电工程建设风险评估理论的目的,并能为水利水电工程安全评估提供理论参考。本文的主要工作如下： (1)水利水电工程系统的分析方法研究。给出了水利水电工程系统的定义,在此基础上全面总结了水利水电工程系统从规划、设计、施工、运行到管理各阶段存在的风险因素,探讨了水利水电工程系统整体风险特性、功能及结构等特点,采用Ansys有限元方法研究了设计阶段系统元素风险对系统的影响。 (2)水利水电工程系统的风险识别及管理研究。探讨了水利水电工程系统中大量的不确定性风险因素,采用数据挖掘及技术评估表对这些不确定的风险因素进行设别,在此基础上以概率论方法、专家打分法、蒙特卡罗方法、直接积分法、大系统目标规划法对水利水电工程系统风险评估进行研究。 (3)水利水电工程系统A.D.HALL三维结构模型研究。从风险后果及数据挖掘的角度分析了水利水电工程系统风险的不确定性及相应的风险管理方法,将A.D.HALL理论引入到水利水电工程系统中,创建了水利水电工程系统A.D.HALL三维结构模型；通过对系统霍尔三维结构模型中每一个小的单元进行风险评估从而得出水利水电工程系统存在的风险。依据水利水电工程系统相对定性的安全评估准则,实现评估水利水电工程整体风险程度的目的。 (4)基于A.D.HALL三维结构模型的水利水电工程系统的风险评估方法研究。首次采用层次分析法(AHP法)对水利水电A.D.HALL系统进行了研究,确定了该系统中各风险因素对大系统风险的影响,构建了水利水电A.D.HALL矩阵的层次模型,在此基础上通过层次分析法,创建了水利水电大系统中的目标层、准则层、方案层,判断矩阵及方案层的判断矩阵,将水利水电建设过程中每一个阶段的风险进行整合,最后通过对水利水电系统A.D.HALL的风险评估,达到评估水利水电工程系统的目的,从而解决了水利水电系统整体风险的评估方法问题。通过算例计算验证了该方法的可行性。 (5)水利水电工程系统的风险模糊综合评判方法研究。结合水利水电工程系统失效的实际问题,将系统的失效概率以模糊数的形式表示,以事件的发生可能性代替事件的发生概率,通过模糊计算法得到事件发生的平均值及偏差程度,从而得出事件的可能性分布,进而系统地研究了水利水电工程系统的失效概率；根据水利水电工程系统风险指标评估体系,应用模糊分析方法对水利水电工程系统各阶段风险因子进行研究,推导出水利水电工程系统的权重系列,创建了水利水电工程系统风险模糊综合评判方法,通过算例计算验证了该方法的实用性。 【关键词】：水利水电工程系统 大系统理论 A.D.HALL理论 层次分析(AHP法) 风险评估 模糊综合评判方法
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：F426.91;F284;TV512
【目录】：

• 摘要5-7
• 英文摘要7-18
• 第1章 绪论18-30
• 1.1 研究的目的和意义18-20
• 1.2 国内外大坝风险研究现状20-27
• 1.2.1 加拿大大坝风险管理20-22
• 1.2.2 澳大利亚大坝运行风险评估方法22-23
• 1.2.3 美国大坝运行风险评估方法23-24
• 1.2.4 中国水利水电工程应用风险评估现状24-27
• 1.3 本文主要研究内容及创新点27-30
• 1.3.1 本文的研究内容27-28
• 1.3.2 本文的创新点28-30
• 第2章 水利水电工程系统分析方法30-51
• 2.1 系统思想及系统工程30-31
• 2.2 系统思想的发展及演变31-32
• 2.3 水利水电工程系统的定义32-33
• 2.4 水利水电工程的系统特性33-37
• 2.4.1 当前建设的主要成就33-34
• 2.4.2 水利工程的设计任务34
• 2.4.3 水利工程的特点34-35
• 2.4.4 水电工程设计的类型35
• 2.4.5 系统主体结构设计阶段的步骤35-36
• 2.4.6 拱坝建设概况36-37
• 2.5 水利水电工程系统结构和功能37-39
• 2.5.1 水利水电工程系统结构和功能37-38
• 2.5.2 系统结构决定系统功能38-39
• 2.5.3 系统功能对系统结构的反作用39
• 2.6 水利水电工程系统的特征39-42
• 2.6.1 水利水电工程系统集合性39-40
• 2.6.2 系统关联性40-41
• 2.6.3 目的性41-42
• 2.6.4 环境适应性42
• 2.6.5 自然规律的影响和制约42
• 2.7 水利水电工程系统与其它元素的相互影响42-47
• 2.7.1 设计参数43
• 2.7.2 有限元模型43-44
• 2.7.3 坝踵正应力44-47
• 2.7.4 与环境之间的关系47
• 2.8 水利水电工程系统的特点47-48
• 2.9 水利水电工程系统分析方法48-50
• 2.9.1 系统概念及作用48-49
• 2.9.2 系统分析的特点49-50
• 2.10 小结50-51
• 第3章 水利水电工程系统风险识别51-66
• 3.1 水利水电工程系统风险概述51-53
• 3.1.1 水利水电工程系统风险51
• 3.1.2 系统风险的特点51-52
• 3.1.3 系统风险因素和风险事故52-53
• 3.2 水利水电工程系统风险的分类53-57
• 3.2.1 按风险后果划分54
• 3.2.2 按风险来源划分54-56
• 3.2.3 按风险影响范围划分56
• 3.2.4 按风险后果的承担划分56
• 3.2.5 按风险的可测性进行划分56-57
• 3.3 水利水电工程系统风险识别57-65
• 3.3.1 系统识别风险阶段的任务58
• 3.3.2 系统风险数据挖掘58-59
• 3.3.3 系统风险识别的依据59-60
• 3.3.4 系统风险识别步骤60
• 3.3.5 风险识别途径和潜在风险描述60-62
• 3.3.6 系统风险识别技术62-64
• 3.3.7 数据挖掘64-65
• 3.4 小结65-66
• 第4章 水利水电工程系统风险管理特点66-73
• 4.1 风险管理在水利水电工程系统风险中的作用66
• 4.2 风险分析和风险管理66-68
• 4.3 水利水电工程系统风险管理的特点68-70
• 4.3.1 时间要素68-69
• 4.3.2 风险管理的方法69-70
• 4.3.3 风险承受能力评估70
• 4.4 水利水电工程系统风险管理规划70-72
• 4.4.1 风险管理规划的依据70-71
• 4.4.2 风险管理规划内容71-72
• 4.5 小结72-73
• 第5章 水利水电工程系统风险评估方法研究73-98
• 5.1 水利水电工程系统风险评估方法初探73-78
• 5.1.1 概率统计法73-74
• 5.1.2 水利水电工程系统主观评分方法74-75
• 5.1.3 水利水电工程系统系统德尔菲法75
• 5.1.4 水利水电工程系统MFOSM法75-78
• 5.2 水利水电工程系统A.D.HALL三维结构图78-83
• 5.2.1 A.D.HALL理论78-79
• 5.2.2 A.D.HALL三维结构79-80
• 5.2.3 A.D.HALL三维结构图80-83
• 5.2.3.1 水利水电工程系统A.D.HALL三维结构图80-81
• 5.2.3.2 时间维81-82
• 5.2.3.3 逻辑维82-83
• 5.2.3.4 知识维83
• 5.3 水利水电工程A.D.HALL三维结构图风险评估问题83-86
• 5.4 基于A.D.HALL的水利水电工程系统研究86-90
• 5.4.1 系统特征87
• 5.4.2 活动矩阵的构建87-88
• 5.4.3 活动矩阵中符号的含义88
• 5.4.4 活动矩阵的具体应用88-90
• 5.5 A.D.HALL系统的风险评估方法研究90-95
• 5.5.1 系统风险分析90-91
• 5.5.2 风险评估方法91-95
• 5.6 算例95-97
• 5.6.1 层次结构模型95-96
• 5.6.2 标准层及方案层矩阵96
• 5.6.3 判断矩阵的特征向量96-97
• 5.6.4 计算结果97
• 5.7 小结97-98
• 第6章 水利水电工程系统模糊风险指标体系研究98-114
• 6.1 构建水利水电工程系统风险指标体系98-99
• 6.2 L-R型模糊概率模型99-100
• 6.3 模糊事件树在水利水电工程系统事故分析中的应用100-104
• 6.4 模糊评价指标体系104-105
• 6.5 算例105-110
• 6.6 水利水电工程系统各阶段风险分析及风险评估流程图110-113
• 6.7 小结113-114
• 第7章 总结与展望114-116
• 7.1 全文总结114-115
• 7.2 展望115-116
• 参考文献116-125
• 致谢125-126
• 附录126-129
• 攻读博士学位期间发表的学术论文129-131
• 攻读博士学位期间参加的科研工作131

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第2章 泥沙淤积对水利水电工程的影响    

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开发乌江清洁能源 建设绿色环保水电    戴绍良;彭鹏;唐成书;

知贤求贤爱人才 尊贤敬贤用人才    

武警水电部队24年为西藏建设20项水利水电工程    翟平国特约通讯员 史志强

如何解决水利水电工程建设对环境的影响    五台县水资源管理委员会办公室 闫丽

水利国企改革先行者    本报记者 李冬明 通讯员 谢元鉴 宁健

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扬帆开拓 再展雄风    本报记者 贺秀峰 石海华 通讯员 王艳辉

土木工程师：设计“问责”第一人    本报记者 安领弟

《水利水电工程定额与造价》即将面市    李莉

水利水电工程市场靠创新赢来大发展    本报记者 戈晓芳

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基于网格快速重构的三维地质体建模研究与应用    王威

有压瞬变流反问题研究    于永海

工程可视化辅助设计理论方法及其应用    刘东海

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水利水电工程移民安置项目后评价研究    张君伟

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