基于风险需求的混凝土坝变形预警指标研究

The traditional method about early warning index establishing of concrete dam deformation, belongs to the engineering safety management category. It does not reflect the downstream risk demand. Along with the development of economy, science and technology level, the enhancement of the safety consciousness of social public, the reservoir dam management mode will be gradually transformed to risk management mode from the traditional engineering management mode. Under this background, the concrete dam deformation early warning index will then must be shifted. Based on the traditional structure establishing method of concrete dam deformation early warning index, and taking the failure probability and dam structure safety degree of the concrete dam as links, risk management concepts are implanted in the traditional method, and the risk demand of deformation warning index is put forward. Then, the study on deformation early warning index of concrete dam based on risk demand is carried out in the project. The research includes hierarchy theory, index established criteria and index established approaches of concrete dam based on risk demand. Through the studies in the project, risk management mode on the macroscopic level is penetrated to the daily dam safety monitoring management. The early warning index planned to establish of concrete dam deformation based on risk demand, not only satisfies engineering safety needs, but also reflects the demands of dam risk, which means it reflects the measurement of dam risk. Moreover, the early warning index of concrete dam deformation will change with the dynamic change of the dam risk. So, the project is of great theoretical significance and application value.

传统的混凝土坝变形预警指标，属于工程安全管理范畴，未体现下游风险需求。随着经济科技水平的发展、社会公众对安全意识的增强，水库大坝的管理模式将从传统工程管理模式逐渐过度到风险管理模式。在此背景下，混凝土坝变形预警指标拟定方法也必随之转变。本项目以混凝土坝变形预警指标拟定的结构方法为基础，以混凝土坝溃坝概率与大坝结构安全程度及其转异为衔接纽带，在传统的拟定方法中植入风险管理理念，提出拟定变形预警指标的风险需求，开展基于风险需求的混凝土坝变形预警指标研究。具体内容包括基于风险需求的混凝土坝变形预警指标等级划分理论、变形预警指标拟定准则以及变形预警指标拟定方法等。通过本项目研究，使得宏观层面上的风险管理模式渗透到大坝日常安全监控管理当中，拟建立的基于风险需求的混凝土坝变形预警指标不仅满足工程安全的需要，同时还体现出大坝风险的度量，并随风险的动态变化而变化，具有重要理论意义与推广应用价值。

水库大坝的管理模式，将从传统的工程管理模式逐渐过渡到风险管理模式。传统的混凝土坝变形预警指标研究纵然丰富，但一般属于工程安全管理范畴，并未体现下游各种因素对大坝安全的要求，也即没有体现大坝风险的度量。目前，国内外关于基于风险需求的混凝土坝变形预警指标的研究成果，鲜有报道。通过本项目的研究，旨在使得建立的预警指标不仅满足工程安全的需要，同时还体现出大坝风险的要求，并随风险的动态变化而变化，它将实现宏观层面的风险管理模式渗透到大坝的日常安全管理当中，可为混凝土坝的风险管理提供有效技术支撑。. 本研究在已有典型混凝土重力坝、拱坝变形安全监测资料分析成果的基础上，进一步挖掘分析其变化规律，得出了一些拟定混凝土坝变形预警指标的新认识。研究了混凝土坝的变形安全等级划分、溃坝后果以及溃坝风险等级，并将溃坝风险划分为低、中、高以及极高四个级别；提出了混凝土重力坝、混凝土拱坝的可能破坏模式；建立了溃坝安全等级与坝体结构转异之间的关系，提出了基于风险需求的混凝土坝变形预警指标分级。研究提出了基于风险需求的混凝土坝变形预警指标拟定准则，包括Ⅰ级安全预警指标拟定准则、Ⅱ较安全预警指标拟定准则、Ⅲ级较不安全预警指标拟定准则。研究了相关粘弹性、粘塑性分析计算模型，提出了混凝土坝Ⅰ级安全与Ⅱ级较安全、Ⅲ级较不安全预警指标拟定方法。以某水电站工程为实例，拟定了该水电站大坝的Ⅰ级安全、Ⅱ级较安全以及Ⅲ级较不安全的预警指标。最后，总结了该研究方向尚需进一步深入开展的工作。. 依托本项目公开发表论文5篇（EI检索2篇）、获得软件著作权1项、发布标准2项、获得省部级特等奖奖励1项、培养研究生2名。