基于WBS-RBS耦合矩阵法的水利工程洞室施工作业人因风险评估

为解决事故树分析法在复杂系统中识别风险时存在编制困难且容易遗漏风险的问题,本文提出了基于工作-风险分解(WBS-RBS)耦合矩阵法的水利工程洞室施工作业人因风险评估方法.首先,将水利工程洞室作业流程与风险进行细化分解,形成WBS-RBS耦合矩阵,识别出整个施工过程中的风险;其次,采用区间层次分析法计算风险因素权重,在此基础上通过专家调查法得到风险发生概率和损失后果的量化值,并用风险因素权重进行加权,得到修正的风险值;然后,将修正的风险值填入WBS-RBS耦合矩阵,得到各项风险因素和工作单元的风险值及占比情况.最后,以水利水电工程施工行业发生的多起洞室施工伤亡事故为例,验证了方法的科学性与有效性.

基于双层模型的水利工程应急物资调度优化

为了提升水利工程事故应急物资调配的效率,构建综合考虑应急配送中心的应急物流能力和以总时间满意度最大为目标的应急物资调度双层模型,对应急物资调度过程进行优化。首先,根据改进的应急物流能力指标体系,对应急配送中心的应急物流能力做出评价并确定上层物资分配的权重;然后将降半哥西分布引入时间满意度函数可以综合考虑各事故点的受灾程度不同,提升物资分配的时效性与公平性。最后,根据实际水利工程事故设计算例,通过双层模型与传统模型的结果对比分析,验证该模型的有效性。结果表明:双层模型能够综合考虑实际的应急配送中心应急物流能力和各个受灾点不同的物资需求时间敏感度,得出总时间满意度最大且更为符合实际情况的应急物资调度方案。

考虑后悔理论与灰色关联分析的水利工程多属性群决策方法

针对水利工程中运用后悔理论解决多属性群决策问题时出现的后悔值非线性问题,提出一种结合灰色关联分析法的多属性群决策方法。首先利用后悔理论得到决策者对每个方案的感知效用并确定后悔决策矩阵;其次针对后悔值之间的非线性问题,运用灰色关联分析确定属性权重并得出各方案的综合后悔值,然后依据综合后悔值的排序选出最佳方案;最后通过水利工程事故案例分析,验证了该方法的可行性。结果表明该方法可以解决后悔理论中的非线性特性及权重问题,使决策结果在考虑心理因素情况下更具合理性。

不同粒径及级配对碎石料休止角影响的试验研究

为探究不同粒径及级配对碎石料休止角的影响,通过散粒体边坡堆积试验中改进的碎石料休止角测量方法,对不同粒径及级配碎石料休止角进行测量,并结合试验堆积现象进行观察分析。结果表明:随均质粒径碎石料粒径的增大,休止角逐渐增大;随不均匀系数的增加,平均粒径对休止角的影响逐渐变小;不均匀系数对休止角的影响呈先增大后趋于稳定;颗粒级配分布愈不均匀,散粒体边坡休止角越大。

水利工程施工应急能力G1-灰色评价方法研究

为有效加强水利工程应急能力建设,采用G1-灰色综合评价法对水利工程应急能力进行了综合评价研究。在水利工程施工特点和应急管理研究基础上,建立应急能力评价指标体系。通过采用G1法分析各应急能力评价指标相互关系,确定了指标权重。引入灰色理论将样本信息处理成灰色评价矩阵,并结合指标权重进行单值化处理得到应急能力综合评价值和评价等级。研究结果表明,搜救抢险能力、应急资源调配能力和应急决策指挥能力对于水利工程应急能力建设起到最主要的作用。该评价方法不仅可揭示指标重要程度关系,还能有效量化和评价水利工程项目综合应急水平,具有较好的实用性。

水利工程施工安全人为因素重要度分析

为有效预防和控制水利工程施工高危作业中事故的发生,应科学分析在事故中占主要作用的人为因素,并有针对性地进行整改。结合水利工程施工特点,利用人类行为因素分析分类系统(HFACS)找出引发事故的人为因素,建立事故树和贝叶斯网络模型,对水利工程施工中高危作业事故中人为因素进行定量分析,得出各因素的相对重要度;并根据分析结果,提出相应的建议和整改措施。该方法揭示了水利工程施工安全与人为因素的内在关系,可为有效预防和控制事故的发生提供依据。

水利工程高危作业人因评价体系中的认知图理论研究

为加强水利工程施工安全管理和预防事故发生,通过建立认知地图对高危作业中的人为因素进行了分析。在修订的人为因素分析与分类系统(HFACS)对高危作业人为因素进行识别的基础上,通过引入认知地图理论,建立了人为因素的因果认知地图并进行头节点、尾节点和中心性分析;提出认知广度和认知深度概念,通过数理统计各人为因素出现的频数和采用G1法求其各因素权重,建立二维平面认知地图,对事故的关键影响因素进行了识别和分析。结果表明:教育培训、作业环境和人员健康状况是导致高危作业事故最核心因素,该方法能有效对水利工程人为因素进行分析研究,具有一定适用性。

基于中心复合设计的RSM边坡可靠度研究

为提高边坡可靠度的计算精度与效率,基于响应面法(RSM)的思想,考虑影响边坡稳定的主要强度参数粘聚力c、内摩擦角的不确定性,同时计入边坡稳定计算模型不确定性,分别采用中心复合设计(CCD)和拉丁超立方抽样(LHS)获取2种不同试验设计的样本数据,借助岩土工程极限平衡Slide程序获取Bishop、Spencer、Morgenstern-Price等3种稳定模型的样本响应值,编写Matlab程序求解边坡可靠度指标和验算点。以Monte Carlo(MC)法计算结果作为可靠性分析的基准解,并与基本二层土模型和托巴110 k V施工变电站边坡计算结果进行对比分析。结果表明,CCD求解的可靠度指标更接近MC基准解,满足精度的同时,提高了求解效率。

基于Kendall法的高危施工作业中人为因素偏相关性研究

水利工程高危作业中诸多人为因素之间并非完全独立,找出两个特定因素之间的相关作用和内在联系,能有效预防和控制事故的发生。本文根据修订的人为因素分析分类系统(HFACS)框架,采用Kendall法分析了每个因素与相邻层次的因素之间相关作用的大小,并通过偏相关分析滤除了多个变量之间可能产生的相互影响,最终得出每个因素与相邻层次的因素之间净相关作用的大小。根据分析结果对工程的管理与整改提出合理建议。

向家坝水电站地下厂房洞室群围岩稳定分析

采用三维弹塑性损伤有限元数值分析法对向家坝地下厂房洞群围岩稳定性进行了分析论证。探讨了围岩力学参数以及围岩力学模型对洞周塑性区、应力与位移的影响,通过多种方案计算和比较,论证了向家坝地下厂房大型洞室参数、支护形式、支护参数的合理性。综合分析后认为:向家坝水电站右岸地下厂房洞室群的成洞条件较好,围岩基本是稳定的,经过锚喷支护后整体稳定是有保证的。

基于LHS抽样RSM数据表的边坡可靠度研究

为有效求解边坡可靠度,采用拉丁超立方(LHS)抽样提出了基于响应面法(RSM)数据表的边坡可靠度计算模型。考虑影响边坡稳定性的主要强度参数c,φ的不确定性,采用LHS抽样构建RSM随机样本点,借助岩土工程极限平衡的Slide程序获取样本响应值;通过将数据表法与RSM结合求解边坡可靠指标及失效概率。以Monte Carlo法计算结果作为可靠性分析的基准解,并与基本2层土坡模型和托巴110 k V施工变电站边坡计算结果进行对比分析,结果表明此方法不仅精度满足要求,且计算量较小、效率高,对实际工程边坡可靠度分析具有一定指导意义。

基于IAHP-直觉模糊集的水利工程应急救援方案决策

为更准确有效地进行应急救援方案的比选,提出基于区间层次分析法(IAHP)和直觉模糊集理论的应急救援方案决策模型算法。首先,基于IAHP确定应急救援评价指标体系并求各指标权重向量。然后,引入直觉模糊集,结合TOPSIS理论和评价指标的权重向量,计算各应急救援决策矩阵与直觉模糊正、负理想决策矩阵的加权欧式距离,得到集体直觉模糊决策矩阵。最后,根据IFWA算子得出各方案综合属性值得分函数,确定应急救援方案的优劣顺序。实例验证表明:救援时效性是应急救援方案决策中需要考虑的最重要因素,灾害现场控制和灾害社会影响在决策中也起到了重要作用;各方案的得分函数有明显差别,排序清晰合理,与工程实际救援情况相符。该决策模型能较好地对水利工程施工应急救援方案进行定量评价,可行性和有效性好。

基于区间直觉模糊信息TODIM法的水利工程应急决策研究

为更合理地进行应急方案比选,减少不确定因素和决策者偏好对决策结果的影响,构造了1种更加适应水利工程应急决策的模型。针对应急决策环境的模糊性和不确定性,引入区间直觉模糊集表达评价信息,采用区间直觉模糊熵计算各指标权重;通过构造备选方案两两比较矩阵,运用区间直觉模糊距离测度公式计算方案间的损益值;结合TODIM法计算各方案相对占优度并进行比较排序,确定最优方案。研究结果表明:在损失规避系数确定的前提下,选择任一区间直觉模糊距离公式都不影响方案的优劣排序,决策模型具有一定的可靠性和稳定性。

高压喷射灌浆防渗技术在三峡工程中的应用

对高压喷射灌浆防渗技术在三峡工程一期土石围堰中的成功应用作了全面的介绍,详细阐述了其施工布置、施工主要参数、施工程序和施工方法.工程实践证明高压摆喷防渗技术在三峡全风化花岗岩中是切实可行的,防渗可以得到保证.该技术的成功应用为相关工程提供了借鉴和参考.

高土石围堰堰体材料力学特性及变形研究

通过采样试验获取了三峡工程二期上游围堰堰体结构材料2种主要成分的力学特性和基本性质,总结了其变形规律。根据试验成果和实测,提出了既可以描述材料的蠕变过程行为,又能描述材料应力松弛特性而且符合大多数材料的粘弹性力学特性的三参量堰体材料流变本构模型。基于Duncan E-μ模型,编制了有限元分析程序。根据围堰运行部分实测变形数据,计算了堰体及防渗墙的变形。通过计算可知,在汛期高水头作用下,堰体及防渗墙结构在一次荷载作用下的瞬时变形呈现以下的规律:堰体大部分单元的垂直位移均表现为沉降位移,只有少数单元在高水头作用下出现向上的位移;防渗墙结构变形与堰体结构变形基本协调一致。这说明围堰结构在高水头作用下能够安全运行。

高水头作用下围堰堰体及防渗墙变形特性研究

为了弄清在高水头作用下围堰堰体及防渗墙的变形特性,以三峡工程二期围堰部分实测变形数据为基础,采用土石坝分析的DuncanE-μ本构模型,计算了堰体及防渗墙的应力和变形。结果表明,在高水头作用下,堰体及防渗墙结构在1次荷载作用下的瞬时应力及变形规律为:堰体大部分单元的垂直位移均表现为沉降,只有少量单元在高水头作用下出现向上的位移;防渗墙结构变形与堰体结构变形基本协调一致。说明围堰结构在高水头作用下能够安全运行。为类似结构设计提供了参考和依据。

水利工程施工安全影响因素风险率的动态演变分析

为探究水利工程施工系统动态变化过程,并获取安全影响因素风险率的演变规律,引用模糊认知图理论对高危作业事故中人为影响因素风险率进行动态推演分析。首先,运用修订后的人为因素分类与分析系统(HFACS)辨识高危作业中关键人为影响因素,并依据各因素间的因果联系及模糊认知图理论,构建水利工程施工风险因素关联模型。然后,根据风险率初始值及影响权重,采用模糊认知图的推理机制对影响因素风险率进行推演分析。结果表明,在水利工程施工系统动态演变过程中,直觉与决策差错、人员素质、操作违规分别是施工前、中、后期对系统安全性影响最大的因素,该推演方法可有效模拟水利工程施工中人为影响因素风险率的演变过程,具有较高的合理性。

基于PLS-SEM的水利工程施工安全分析

为了有效预防和减少事故发生,运用基于偏最小二乘的结构方程模型,针对水利工程进行施工风险分析。结合水利工程施工的特点,设定12个显变量与4个潜变量,建立水利工程施工风险评价模型,通过调查问卷的形式收集原始数据,应用SPSS软件对问卷数据进行信度与效度分析,再利用SmartPLS2.0软件进行循环迭代以及PLS回归分析,得到模型的载荷系数与拟合指标。计算结果表明,企业影响与组织机构、施工现场与技术措施、人员素质与操作违规、安全管理与安全监督之间的影响最大。该模型不仅描述变量间的因果关系,更能有效量化安全指标影响程度,在工程实际应用中有一定的借鉴意义。

溪洛渡水电站拱肩槽及进水口高边坡稳定性研究

溪洛渡水电站的拱肩槽开挖高边坡最高约250 m,进水口开挖高边坡最高约160 m,其稳定性是复杂的空间问题。通过对拱肩槽及进水口边坡的应力场、位移场和破坏区域模拟计算表明:拱肩槽、进水口边坡在拟订的开挖坡比条件下整体均处于稳定状态。边坡局部稳定性分析表明:拱肩槽、进水口边坡均存在不同程度的不稳定性块体,对边坡开挖施工和后期工程运行存在不同程度威胁。针对研究中发现的上述问题提出了相应的处理措施。

机器学习算法下水利工程风险因素关系分析

为了加强水利工程事故风险管理和预防事故发生,引入了机器学习中的数据关联算法,对水利工程事故案例的风险因素进行多维关联分析。在经过改进的人为因素与分类系统(HFACS)的水利工程风险框架体系的基础上,采用机器学习中的Apriori关联算法对事故案例中的风险因素进行数据挖掘,计算事故风险因素之间的多维关联规则,进而对事故案例的关键影响因素进行识别和分析,并为应急管理及应急救援提供数据分析及技术保障。