跨河道桥工程防洪风险管理体系研究

论文摘要

随着社会进步、经济发展,全球洪灾损失逐年增长、各种桥梁倒塌事故频发、河段上建设的桥梁、亲水景观工程等跨河工程日益增多,针对目前我国河道等相关法规管理现状,在原有防洪影响评价的基础上,本文提出跨河道桥工程防洪风险评价理念,建立了跨河道桥工程的防洪风险评价指标体系,创建了跨河道桥工程的防洪风险管理体系,旨在推动风险管理理论研究及水利工程建设的发展。本论文在综合运用广义结构可靠性原理、水力学、水文学、力学、运筹学、概率与统计学、模糊数学、管理学等相关学科的理论基础上,尝试将国际最新的全面风险管理理念引入到跨河道桥工程防洪风险管理体系中,对跨河道桥工程的防洪风险进行全过程、全部风险、全方位、全面组织为特征的全面风险管理研究。依据国家的《防洪法》、《水法》和《河道管理条例》以及相应各种制度规范,建立了跨河道桥工程防洪风险评价指标体系的原则及其主要指标内容。在建立的跨河道桥工程防洪风险评价指标体系基础上,对跨河道桥工程进行防洪全面风险管理研究,即将全过程、全部风险、全方位、全面组织为特征的全面风险管理理念,贯穿于跨河道桥工程防洪风险的全生命周期,对其进行全面、动态、完善、循环地风险分析、风险评价、风险决策及风险监控。首先对影响跨河道桥工程防洪风险的全部主要因素进行风险辨识,运用层次分析法计算其权重系数;并用系统、动态的方法,对风险在全生命周期发生的概率进行定性、定量地分析、计算,同时就其后果损失做出定性、定量地估计与描述:在计算风险发生的概率时,充分考虑到防洪风险的全生命周期特点,将模糊随机变量、模糊随机可靠度及模糊风险概率理论应用到计算中,将行洪能力风险、抗冲刷风险、堤防防洪风险作为模糊随机性风险,基于模糊随机可靠度理论,运用JC法,计算模糊可靠指标及模糊风险概率;将规划标准风险、河势稳定风险、防汛风险、对第三方水事权益风险以及其他风险作为模糊性风险,采用常规的模糊数学理论,对所得到的有关模糊信息进行处理计算得出风险概率,使得风险计算更为全面,对于风险决策更具有参考价值。然后结合计算出来的风险后果损失,计算出系统的风险值,进行风险评价及全面、全方位地风险决策及风险监控,从而构建起全过程、全部风险、全方位、全面组织的跨河道桥工程防洪全面风险管理体系。最后结合工程实例验证了方法体系的适用性与可靠性,并就当前管理中存在的问题,提出建议和下一步展望。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 洪水灾害损失逐年增长
• 1.1.2 各种桥梁倒塌事故频发
• 1.1.3 跨河道桥工程日益增多,但因河道治理标准不健全等原因埋下巨大隐患
• 1.2 国内外水利防洪风险评估理论的发展现状
• 1.2.1 传统风险分析发展
• 1.2.2 模糊风险分析发展
• 1.3 本文研究宗旨及主要内容
• 第二章 跨河道桥工程防洪风险管理相关基础理论方法
• 2.1 全面风险管理理论
• 2.1.1 全面风险管理理论发展及应用
• 2.1.2 现代大型工程项目的全面风险管理涵义
• 2.1.3 现代大型工程项目的全面风险管理体系内容
• 2.2 综合评分法
• 2.3 层次分析法
• 2.3.1 判断矩阵的一致性检验
• 2.3.2 单排序比较判断矩阵
• 2.3.3 层次总排序
• 2.4 结构可靠度理论
• 2.4.1 结构可靠性基本理论简介
• 2.4.2 结构可靠度计算方法
• 2.4.3 常用分布函数的计算公式
• 2.5 基于模糊随机变量的广义可靠度理论
• 2.5.1 基于模糊随机变量的广义可靠度理论
• 2.5.2 基于结构的模糊随机可靠度理论计算方法
• 第三章 跨河道桥工程防洪风险评价指标体系
• 3.1 跨河道桥工程防洪风险评价指标体系建立的必要性
• 3.2 跨河道桥工程防洪风险评价指标体系建立的原则
• 3.3 跨河道桥工程防洪风险评价指标体系
• 3.3.1 规划标准指标群
• 3.3.2 行洪能力指标群
• 3.3.3 河势稳定指标群
• 3.3.4 堤防防洪指标群
• 3.3.5 防汛指标群
• 3.3.6 冲刷能力指标群
• 3.3.7 对第三方水事权益影响指标群
• 3.3.8 其他指标群
• 第四章 跨河道桥工程防洪全面风险管理
• 4.1 防洪风险分析
• 4.1.1 防洪风险辨识
• 4.1.2 各风险事件权重的确定
• 4.1.3 概率计算
• 4.1.4 后果估计
• 4.2 防洪风险评价
• 4.2.1 系统风险评估准则
• 4.2.2 系统风险值的模糊计算方法
• 4.3 防洪风险决策
• 4.4 防洪风险监控
• 4.4.1 防洪风险监控目标
• 4.4.2 防洪风险监控步骤
• 4.4.3 防洪风险监控方法
• 第五章 黄万线跨越天津境内河道防洪风险评估
• 5.1 黄万线跨越天津境内河道防洪风险评估案例背景
• 5.1.1 铁路建设基本情况
• 5.1.2 线路布置
• 5.1.3 主要跨河桥梁
• 5.1.4 蓄滞洪区内桥梁
• 5.1.5 工程评价的依据
• 5.1.6 流域基本情况及防洪调度运用方案
• 5.1.7 主要交叉河道和滞洪区基本情况及治理规划
• 5.2 防洪风险评价指标计算
• 5.2.1 大港行洪道蓄滞洪区防洪风险评价指标计算
• 5.2.2 独流减河防洪风险评价指标
• 5.2.3 子牙新河防洪风险评价指标
• 5.2.4 洪水对桥梁的影响指标计算
• 5.3 风险辨识
• 5.4 风险权重计算
• 5.5 风险概率计算结果
• 5.5.1 模糊随机风险概率计算
• 5.5.2 模糊性风险概率计算
• 5.6 后果估计
• 5.6.1 各风险事件发生的后果严重程度的评分
• 5.6.2 风险概率与后果严重程度的计算
• 5.7 风险值计算
• 5.8 风险决策及监控
• 5.8.1 措施
• 5.8.2 结论及建议
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结和创新点
• 6.2 当前存在的问题
• 6.3 建议及下一步展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢