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我国是筑坝大国,遍布全国各地的大坝在国民经济发展过程中扮演着重要的角色。然而,大坝的潜在威胁也是巨大的,一旦失事就会给下游地区带来严重灾害,并且随着老坝、病险坝数量日益增加,大坝的安全问题越来越引起人们的关注,与此相应的大坝风险分析也在世界范围内迅速展开。大坝的风险分析是评价和改进大坝安全度的有效工具,它能结合工程判断深入地研究大坝的弱点或缺陷,提高对失事原因和溃坝或漫坝后果的认识,为决策提供依据。 本文在前人成果的基础上,对大坝风险分析的理论及其应用进行了较为系统研究,主要内容包括: (1) 阐述了影响大坝安全的不确定性因素,给出了大坝风险分析的具体步骤,并详细地介绍了大坝风险估计的三种常见方法,从总体上探讨了基于风险概念的大坝决策、设计与管理问题。 (2) 研究探讨了土坝坝坡失稳的影响因素及其不定性,以库水位的变化当作土石坝坝坡失稳的起始事件,提出了坝坡失稳风险的计算模型,建议了以最危险滑裂面为计算对象的计算方法。结合工程实例进行了应用研究,在应用研究过程中,本文提出了一些相关的计算公式,并在某些数据处理问题上作了与前人不同的尝试,同时讨论了土的抗剪强度指标的分布类型、变异系数对计算结果的影响程度。 (3) 针对洪水漫顶事件,建立了大坝洪水漫顶的风险模型,并通过实例详细地讨论了模型中各有关参数的不确定性处理方法(比如洪水作用增加的水位L特征值的计算方法等),同时讨论了入库洪水的不确定性对洪水漫顶风险率的影响以及按规范设计的大坝的防洪能力问题。 (4) 简要地介绍了洪灾损失评估的方法,其中包括:影响洪灾损失的不确定性因素;洪灾评估系统的进展;同时主要地介绍了生命损失和经济损失的评估方法。 (5) 详细地介绍了大坝风险决策中三种常见的方法,即:风险校核分析方法、风险经济分析法、允许风险分析方法。给出了风险校核的具体计算方法,阐明了风险经济分析法的基本概念,提出了数学表达式。同时,讨论了国内外的允许风险标准问题。