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《华北电力大学(北京)》 2011年
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水利水电工程系统的风险评估方法研究

李芬花  
【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。
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