小(二)型水庫除險(xiǎn)加固工程中層次分析法的應(yīng)用

龔傲龍 普千益 包 磊

(1.國家林業(yè)局昆明勘察設(shè)計(jì)院，云南 昆明 650216; 2.昆明和筑工程技術(shù)咨詢有限公司，云南 昆明 650032)

·水利工程·

小(二)型水庫除險(xiǎn)加固工程中層次分析法的應(yīng)用

龔傲龍1普千益2包 磊1

(1.國家林業(yè)局昆明勘察設(shè)計(jì)院，云南 昆明 650216; 2.昆明和筑工程技術(shù)咨詢有限公司，云南 昆明 650032)

通過系統(tǒng)分析影響小(二)型水庫正常運(yùn)行的諸多因素，利用改進(jìn)的層次分析法建立層次目標(biāo)體系，并對(duì)各影響因素的權(quán)重值進(jìn)行了評(píng)估。最后運(yùn)用專家打分法對(duì)實(shí)例小(二)型水庫除險(xiǎn)加固工程中安全檢查所發(fā)現(xiàn)的主要問題進(jìn)行了多層次的綜合評(píng)估，從而定量化的確定了實(shí)例小(二)型水庫工程現(xiàn)狀的質(zhì)量等級(jí)。

小(二)型水庫，除險(xiǎn)加固，層次分析法，庫容

0 引言

庫容大于或等于10萬m3而小于100萬m3的水庫即為小(二)型水庫[1]。以云南一省為例，截至2013年，在云南省境內(nèi)的水庫中，數(shù)量最多的就是小(二)型水庫，達(dá)到了4 442座[2]。這些水庫大多建于二十世紀(jì)五六十年代，防滲、輸、泄水系統(tǒng)等方面的工作并不完善，同時(shí)由于缺乏必要的管護(hù)，導(dǎo)致多數(shù)水庫出現(xiàn)了無法滿足水庫正常運(yùn)行需要等問題，甚至部分水庫大壩已經(jīng)發(fā)生了流土、管涌等滲透破壞現(xiàn)象[3]。據(jù)云南省水利廳統(tǒng)計(jì)，在4 442座小(二)型水庫中，存在病險(xiǎn)的水庫就有3 420座[4]。因此，對(duì)小(二)型水庫展開除險(xiǎn)加固工作就顯得十分必要和迫切。目前，實(shí)際在小(二)型水庫除險(xiǎn)加固工程的安全評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中，缺乏規(guī)范的安全評(píng)價(jià)流程，主要依據(jù)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)主觀做出定性判斷，存在一定的片面性。針對(duì)這一問題，本研究采用改進(jìn)的層次分析法，探索病險(xiǎn)小(二)型水庫的定量安全評(píng)價(jià)模型，為規(guī)范化的小(二)型水庫除險(xiǎn)加固安全評(píng)價(jià)過程提供參考理論支持。

1 研究方法

1.1 安評(píng)指標(biāo)體系

小(二)型水庫的安全評(píng)價(jià)體系可以由大壩，輸、泄水建筑物，近壩庫岸，金屬結(jié)構(gòu)4個(gè)子系統(tǒng)組成。建立的小(二)型水庫現(xiàn)狀安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示。

1.2 改進(jìn)的層次分析法

在對(duì)層次分析法研究過程中，發(fā)現(xiàn)該方法也存在明顯的不足[5-7]。因此,根據(jù)心理學(xué)中比較判斷矩陣所反映的人的“差別感覺”，引入了指數(shù)型標(biāo)度[8-10]。在指數(shù)型標(biāo)度中，將標(biāo)度1定義為同樣重要，將標(biāo)度9定義為極端重要，但中間標(biāo)度則綜合根據(jù)傳遞性原則而使用指數(shù)標(biāo)度法。

1.3 指標(biāo)權(quán)重確定

經(jīng)咨詢國家林業(yè)局昆明勘察設(shè)計(jì)院相關(guān)工程專家后，構(gòu)造如下判斷矩陣。其中，表1給出了第一層次單排序權(quán)重W，表2～表5給出了第二層次單排序權(quán)重W，并分別驗(yàn)證了所構(gòu)造的各判斷矩陣均具有合適的一致性。

表1 A—B判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

表2 B1—C判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

表3 B2—C判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

表4 B3—C判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

表5 B4—C判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)

1.4 定量評(píng)分

針對(duì)所建立的小(二)型水庫現(xiàn)狀安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各項(xiàng)指標(biāo)，咨詢專家后進(jìn)行定量打分，然后通過構(gòu)造判斷矩陣所得出的各指標(biāo)相應(yīng)權(quán)重，可以得到小(二)型水庫現(xiàn)狀安全評(píng)價(jià)的定量描述。現(xiàn)擬定，小(二)型水庫現(xiàn)狀安全評(píng)價(jià)定量得分滿分為100分，以60分為合格線，低于60分以下，即代表該水庫需要進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。

2 實(shí)例研究

2.1 水庫現(xiàn)狀

以國家林業(yè)局昆明勘察設(shè)計(jì)院所承接的龍排雙河閘水庫除險(xiǎn)加固工程為依托，進(jìn)行實(shí)例研究。龍排雙河閘水庫位于云南省楚雄州牟定縣西北約18 km處的江坡鎮(zhèn)龍排村，至今已投入運(yùn)行57年。水庫大壩壩型為均質(zhì)土壩，主要建筑物包括：大壩、輸水涵洞、溢洪道等。經(jīng)2016年9月國家林業(yè)局昆明勘察設(shè)計(jì)院工程技術(shù)人員現(xiàn)場檢查，該水庫工程已暴露出較嚴(yán)重的安全隱患，水庫不能正常蓄水，大壩處于帶病運(yùn)行狀態(tài)，需進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。

2.2 專家打分

經(jīng)咨詢相關(guān)專家后，按照龍排雙河閘水庫各項(xiàng)工程現(xiàn)狀實(shí)際情況，進(jìn)行打分，得分如表6所示。

表6 龍排雙河閘水庫安評(píng)得分情況

2.3 安評(píng)定量描述

依次可得到大壩B1、輸、泄水建筑物B2、近壩庫岸B3與金屬結(jié)構(gòu)B4的綜合安評(píng)得分：

故龍排雙河閘水庫綜合現(xiàn)狀安全評(píng)價(jià)得分：

從結(jié)果上看，龍排雙河閘水庫綜合現(xiàn)狀安評(píng)得分為52.65分，小于及格分60分，即表明龍排雙河閘水庫現(xiàn)狀工程安評(píng)等級(jí)不合格，需要進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。同時(shí)，根據(jù)最大隸屬度原則，可以追溯影響龍排雙河閘水庫工程安全的最主要指標(biāo)為大壩B1子系統(tǒng)下的排水設(shè)施C4及輸、泄水建筑物B2子系統(tǒng)下的輸水設(shè)施C6和溢洪道C7。因此，在除險(xiǎn)加固工程經(jīng)費(fèi)一定的情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮對(duì)這三項(xiàng)設(shè)施進(jìn)行完善處理。

3 結(jié)論與討論

本文采用改進(jìn)的層次分析法所構(gòu)造的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與構(gòu)造矩陣能夠比較全面的反映小(二)型水庫工程現(xiàn)狀的實(shí)際情況，并依據(jù)專家打分法，從而客觀、真實(shí)的對(duì)小(二)型水庫現(xiàn)狀安全等級(jí)作出定量評(píng)估和判斷。同時(shí)，通過將各項(xiàng)影響小(二)型水庫現(xiàn)狀安全的工程因素進(jìn)行量化打分，使其更為直觀，指導(dǎo)除險(xiǎn)加固經(jīng)費(fèi)的使用。本文結(jié)果顯示，結(jié)合改進(jìn)的層次分析法和專家打分法的小(二)型水庫現(xiàn)狀安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，是小(二)型水庫除險(xiǎn)加固前期安評(píng)調(diào)研工作中一個(gè)較好的發(fā)展方向。

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Application of Analytic Hierarchy Process (AHP) to reinforcement of a small reservoir type Ⅱ

Gong Aolong1Pu Qianyi2Bao Lei1

(1.KunmingSurvey&DesignInstituteofStateForestryAdministration,Kunming650216,China;2.KunmingHezhuEngineeringTechnologyConsultingCo.,Ltd,Kunming650032,China)

By analyzing the factors which affect the normal operation of a small reservoir type Ⅱ, improved Analytical Hierarchy Process was used to establish level target system and evaluate the weight of each factor. Then using expert scoring method for comprehensive evaluation of these problems which was found when checking reinforcement of a small reservoir type Ⅱ, the integrated quality level of the reservoir has been quantitatively defined.

small reservoir type Ⅱ, reinforcement, Analytic Hierarchy Process(AHP), capacity of reservoir

1009-6825(2017)21-0209-02

2017-04-07

龔傲龍(1992- )，男，碩士，助理工程師

TV621

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