【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及大壩安全，具體涉及一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法。
技術介紹
1、土石壩安全評價是通過對大壩結構和運行情況的研究，給出大壩運行性態的綜合評價，指出大壩存在的主要問題，確定大壩安全關注的重點部位和薄弱環節。目前主要的方法有專家評價和風險及綜合評價。
2、通過組織專家對大壩進行綜合評價，是目前大壩安全評價中最常用和較可靠的辦法，每5年一次的大壩安全定期檢查更是十分必要。但該方法投入人力物力較大，耗時較長，難以實現大壩安全的實時、動態和進程式評價，存在一定的安全隱患。
3、風險分析法考慮潰壩的可能性及產生后果的疊加，包括風險識別、風險估計、風險評價、風險轉移和風險決策等5個環節。風險識別就是通過對壩址區地質、大壩結構等深入分析，提出可能出現的潰壩路徑；風險估計就是計算潰壩的幾率及下游經濟損失、生命損失、社會與環境損害等；風險評價就是疊加潰壩風險與損失，然后進行評價；風險轉移是通過后果轉移減少風險損失的措施；風險決策是反復進行上述步驟后提出若干的可行風險處理方案。近年來，大壩風險分析方法在壩工界已得到了廣泛研究和應用，但是其是從大壩失事可能模式出發，考慮風險與損失的結果，其概念明確，指導性強。但是計算包含定量與非定量部分，初始模型建立復雜，需要專業機構進行模擬計算，普通工程人員不易上手，難以實時化。
4、綜合評價法的思路為：根據評價目的及指標量化實施可能性，確定評價體系；確定指標的權重和隸屬函數；采用評價計算方法評價目標。該方法由于思路清晰，指標體系明確，在水利、土木、礦山、環境
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術存在的問題提供一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法。
2、本專利技術采用的技術方案是：一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法，包括以下步驟：
3、步驟1：構建分項分部土石壩安全評價指標體系；
4、步驟2：確定各項及各部的主觀和客觀指標權重；根據監測數據確定客觀指標權重ω2，根據預設專家經驗確定主觀指標權重ω1；
5、步驟3：根據博弈論方法對權重進行調整，得到調整后的組合權重ω；
6、步驟4：確定歷史土石壩健康等級；
7、步驟5：根據監測數據計算各指標的隸屬度；
8、步驟6：根據步驟5得到的隸屬度得到評價系數，結合步驟4的健康等級，采用聚類分析得到評價結果。
9、進一步的，所述分層土石壩安全指標評價體系為：
10、土石壩安全評價集記為c＝{c1，c2，…，cn}，ci為項目層，n為項目個數；ci＝{ci1，ci2，…，cim}，其中cij為第i層第j個評價指標，m為指標個數；
11、項目層包括抗洪能力、結構穩定、滲流穩定、抗震安全和金屬結構；抗洪能力包括壩頂高度復核和下泄洪水復核；結構穩定包括壩坡穩定、壩體變形、防滲體變形、其他結構變形、接觸變形、近壩區岸坡；滲流穩定包括滲流壓力、滲流坡降、滲流量和滲流水質；抗震安全包括大壩抗震安全系數和土體液化可能性；金屬結構包括鋼閘門工作情況和啟閉機工作情況。
12、進一步的，所述組合權重的計算方法如下：
13、ω＝δkω1+(1-δk)ω2
14、其中，δk為客觀權重和主觀權重的權重分配系數，δk根據博弈論方法確定。
15、進一步的，所述主觀指標權重ω1和客觀指標權重ω2根據熵權法確定。
16、進一步的，所述評價系數計算過程如下：
17、計算項目層ci隸屬度xi：
18、
19、其中：xij為指標cij對應的隸屬度，ωij為指標cij對應的權重；
20、評價系數t1為
21、
22、其中：δt為調整系數，調整系數根據土石壩安全評價指標確定。
23、進一步的，所述步驟6中根據聚類方法得到土石壩安全評價指標的年際相關性，年際相關性結合評價系數t1確定評價結果。
24、進一步的，所述獲取土石壩安全評價指標的年際相關性，年際相關性結合評價系數t1確定評價結果過程如下：
25、計算安全評價指標a年的隸屬度，根據計算得到的隸屬度建立原始數據矩陣t；
26、將原始數據矩陣進行歸一化處理，構建模糊判斷矩陣r；
27、根據模糊判斷矩陣，不同年份間的數據采用數量積法計算得到不同年份之間的相似度λ；
28、相似度λ與預設閾值進行比較，相似度超過該閾值判定為在該年份具有轉折；
29、獲取該年份各安全評價指標的隸屬度，根據隸屬度判斷其是否具有危險性。
30、本專利技術的有益效果是：
31、(1)本專利技術按土石壩破壞模式分項份部位建立評價體系，符合實際情況；
32、(2)本專利技術針對現有綜合評價方法中指標指定及權重確定主觀性強的問題，采用博弈論對權重進行動態調整修改；
33、(3)本專利技術采用聚類方法對年際之間的結果進行聚類，綜合主客觀結論給出了安全的評價結果。
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1.一種基于分項分部的聚類土石壩安全評價方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法，其特征在于，所述分層土石壩安全指標評價體系為：
3.根據權利要求2所述的一種基于博弈論改進賦權的土石壩安全評價方法，其特征在于，所述組合權重的計算方法如下：
4.根據權利要求3所述的一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法，其特征在于，所述主觀指標權重ω1和客觀指標權重ω2根據熵權法確定。
5.根據權利要求2所述的一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法，其特征在于，所述評價系數計算過程如下：
6.根據權利要求5所述的一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法，其特征在于，所述步驟6中根據聚類方法得到土石壩安全評價指標的年際相關性，年際相關性結合評價系數T1確定評價結果。
7.根據權利要求6所述的一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法，其特征在于，所述獲取土石壩安全評價指標的年際相關性，年際相關性結合評價系數T1確定評價結果過程如下：
【技術特征摘要】
1.一種基于分項分部的聚類土石壩安全評價方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法，其特征在于，所述分層土石壩安全指標評價體系為：
3.根據權利要求2所述的一種基于博弈論改進賦權的土石壩安全評價方法，其特征在于，所述組合權重的計算方法如下：
4.根據權利要求3所述的一種基于分項分部位的聚類土石壩評價方法，其特征在于，所述主觀指標權重ω1和客觀指標權重ω2根據熵權法確定。
【專利技術屬性】
技術研發人員：張瀚，宋崇能，李艷玲，吳震宇，裴亮，周靖人，李亞楠，曹宇鑫，
申請(專利權)人：四川大學，
類型：發明
國別省市：
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