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1、黄河下游堤防安全管理技术探析 摘要:社会经济的发展对黄河下游堤防工程安全管理工作也提出了更高的要求,科学技术的发展和综合国力的增强为堤防管理的现代化提供了技术经济支持,这些都为开展黄河下游堤防工程的安全评估研究提供了很好的机遇。关键词:黄河下游堤防安全管理技术中图分类号:TV871文献标识码:A一、前言黄河下游堤岸防护工程是保护堤岸安全、稳定的有效措施。黄河下游堤岸在黄河洪水期经常受到水流、风浪的侵袭、冲刷,严重的可造成失稳、破坏、以致决口失事,因此对这些堤段必段采取防护工程措施以控制、调整水流、稳定
2、岸线、保护堤岸安全。二、堤防工程安全综合评估体系的构建1、堤防工程安全综合评估的含义安全评估是指对一个具有特定功能的工作系统中固有的或潜在的危险及其严重程度所进行的分析和评价,并以既定指数、等级或概率值做出定量的表示,最后根据定量值的大小决定采取预防或防护对策.由此可见,堤防工程安全评估应包括以下内容:(1)分析存在的不安全因素,7堤防不安全的极限状态应是堤防决口,包括漫决、冲决和溃决,因此应围绕导致决口的内因和外因分析不安全因素;(2)用系统的观点和方法分析各因素对堤防工程安全的影响程度并做出定量表示
3、,即在设定的边界条件下对各不安全因素对整个堤防工程可能造成的危害程度进行分析;(3)根据确定的标准判定堤防的安全等级,其中判定标准的确定又与堤防保护范围内的人口密度和经济发展水平有关,也与整个社会的承受能力有关;(4)对不同的安全等级采取相应的措施,包括工程措施与非工程措施,如在非汛期进行除险加固、维修养护,在汛前做好防汛责任制落实、搞好各级洪水下的防洪预案,在汛期抓好“洪水预报、洪水调度、查险抢险”三个关键环节.从上述可以看出,堤防的安全是相对的、动态的概念,即安全是对一定的洪水量级、特定的工程与非工
4、程保障措施而言的.2、影响黄河堤防工程安全的因素分析造成堤防决口的主要因素因决口的形式不同而有所不同,漫决是由堤防高度不达标或超标准洪水造成的,评价时涉及堤防工程等级的确定、设计洪水频率及堤防超高的规定、设计洪水位的计算等问题。溃决多是因堤身内部隐患或强透水性堤基在高水位长期作用下发生渗水、管涌、漏洞,在抢护措施不到位情况下,7继而发展为决口。冲决多是由河势变化造成大溜顶冲堤防,或者风浪淘刷堤坡,而堤身土质为砂性土且缺乏有效的防护措施造成堤岸崩塌,抢护不力时便可发展为决口。从上述分析可以看出,堤身的材料
5、特性、断面形式及大小、堤身隐患、防护措施等都是影响堤防安全的内部因素。洪水特性及河势是影响堤防工程安全最重要的外部因素.同时还应该看到,堤防工程在经历过多次险情后,进行了不同程度的加固,堤防的抗风险能力也会相应的加强,因此除险加固措施也应作为内因来考虑。综上所述,影响堤防安全的因素十分复杂,并且相互交错,相互影响.为此,在评价堤防安全状况时,既要考虑多方因素的影响,又要本着科学性、可行性、可操作性的原则,有针对地、有重点地选择影响因素作为评价指标.据此选择堤身断面(堤顶及临背河地面高程、堤顶宽度、边坡比
6、)、粘粒含量、干密度、除险加固情况(历史险情统计、隐患探测资料、加固措施及效果)、防护情况(护岸措施等)以及堤基土层的渗透特性等作为内因评估指标,将洪水位、洪水历时、降雨以及河势状况等作为外因评估指标,而把查险抢险等人为因素作为预防措施来考虑,不再单独作为评估指标。3、影响因素的量化处理由于各评估指标特点各异,既有定性指标又有定量指标,而且定量指标的量纲也不相同,所以在评估之前,7必须确定基础指标的评估值。基础指标即评估指标体系中不能再进一步分解的指标,其中定性指标具有模糊性和非定量化的特点,很难用精确
7、的数学值来表示,只能采用模糊数学的方法对模糊信息进行量化处理.当采用专家打分法处理时,如果专家选择合适,专家的经验较为丰富,对情况比较了解,精度较高.这就需要给专家提供尽可能多的信息,并合理确定专家打分表,以获取定性指标的评估值.定量指标由于其量纲不尽相同,不具有可比性,因此,在知道指标的实际值后,需要根据各指标的特点进行无量纲化处理后得到其评估值。4、权数的选择堤防工程安全评估指标体系具有明显的层次性,这就需要根据各指标对其上层指标的相对重要性程度分别赋予不同的权数,指标间的相对重要性程度是可以从不同
8、角度加以反映的,包括信息量的多少、独立性的大小、可靠性的高低以及评价者的判断等。根据堤防工程安全评估问题的性质特点,其权数应该是估价权,即下层指标对其所属的上层指标性能优劣的影响程度。5、赋权方法的确定估价权是以评价者的主观判断为依据的,但是如果能够综合考虑客观赋权方法,可以扬长避短,建立适合堤防工程安全评估指标的静、动态权系数优化融合赋权模型.7鉴于以上目的,在资料比较齐全的情况下,可以考虑利用人工神经网络训练各因素的权重再结合层次分析法