小(二)型水库除险加固工程中层次分析法的应用

龚傲龙 普千益 包 磊

(1.国家林业局昆明勘察设计院，云南 昆明 650216; 2.昆明和筑工程技术咨询有限公司，云南 昆明 650032)

·水利工程·

小(二)型水库除险加固工程中层次分析法的应用

龚傲龙1普千益2包 磊1

(1.国家林业局昆明勘察设计院，云南 昆明 650216; 2.昆明和筑工程技术咨询有限公司，云南 昆明 650032)

通过系统分析影响小(二)型水库正常运行的诸多因素，利用改进的层次分析法建立层次目标体系，并对各影响因素的权重值进行了评估。最后运用专家打分法对实例小(二)型水库除险加固工程中安全检查所发现的主要问题进行了多层次的综合评估，从而定量化的确定了实例小(二)型水库工程现状的质量等级。

小(二)型水库，除险加固，层次分析法，库容

0 引言

库容大于或等于10万m3而小于100万m3的水库即为小(二)型水库[1]。以云南一省为例，截至2013年，在云南省境内的水库中，数量最多的就是小(二)型水库，达到了4 442座[2]。这些水库大多建于二十世纪五六十年代，防渗、输、泄水系统等方面的工作并不完善，同时由于缺乏必要的管护，导致多数水库出现了无法满足水库正常运行需要等问题，甚至部分水库大坝已经发生了流土、管涌等渗透破坏现象[3]。据云南省水利厅统计，在4 442座小(二)型水库中，存在病险的水库就有3 420座[4]。因此，对小(二)型水库展开除险加固工作就显得十分必要和迫切。目前，实际在小(二)型水库除险加固工程的安全评价环节中，缺乏规范的安全评价流程，主要依据设计人员的经验主观做出定性判断，存在一定的片面性。针对这一问题，本研究采用改进的层次分析法，探索病险小(二)型水库的定量安全评价模型，为规范化的小(二)型水库除险加固安全评价过程提供参考理论支持。

1 研究方法

1.1 安评指标体系

小(二)型水库的安全评价体系可以由大坝，输、泄水建筑物，近坝库岸，金属结构4个子系统组成。建立的小(二)型水库现状安全评价指标体系如图1所示。

1.2 改进的层次分析法

在对层次分析法研究过程中，发现该方法也存在明显的不足[5-7]。因此,根据心理学中比较判断矩阵所反映的人的“差别感觉”，引入了指数型标度[8-10]。在指数型标度中，将标度1定义为同样重要，将标度9定义为极端重要，但中间标度则综合根据传递性原则而使用指数标度法。

1.3 指标权重确定

经咨询国家林业局昆明勘察设计院相关工程专家后，构造如下判断矩阵。其中，表1给出了第一层次单排序权重W，表2～表5给出了第二层次单排序权重W，并分别验证了所构造的各判断矩阵均具有合适的一致性。

表1 A—B判断矩阵及一致性检验

表2 B1—C判断矩阵及一致性检验

表3 B2—C判断矩阵及一致性检验

表4 B3—C判断矩阵及一致性检验

表5 B4—C判断矩阵及一致性检验

1.4 定量评分

针对所建立的小(二)型水库现状安全评价指标体系中各项指标，咨询专家后进行定量打分，然后通过构造判断矩阵所得出的各指标相应权重，可以得到小(二)型水库现状安全评价的定量描述。现拟定，小(二)型水库现状安全评价定量得分满分为100分，以60分为合格线，低于60分以下，即代表该水库需要进行除险加固处理。

2 实例研究

2.1 水库现状

以国家林业局昆明勘察设计院所承接的龙排双河闸水库除险加固工程为依托，进行实例研究。龙排双河闸水库位于云南省楚雄州牟定县西北约18 km处的江坡镇龙排村，至今已投入运行57年。水库大坝坝型为均质土坝，主要建筑物包括：大坝、输水涵洞、溢洪道等。经2016年9月国家林业局昆明勘察设计院工程技术人员现场检查，该水库工程已暴露出较严重的安全隐患，水库不能正常蓄水，大坝处于带病运行状态，需进行除险加固处理。

2.2 专家打分

经咨询相关专家后，按照龙排双河闸水库各项工程现状实际情况，进行打分，得分如表6所示。

表6 龙排双河闸水库安评得分情况

2.3 安评定量描述

依次可得到大坝B1、输、泄水建筑物B2、近坝库岸B3与金属结构B4的综合安评得分：

故龙排双河闸水库综合现状安全评价得分：

从结果上看，龙排双河闸水库综合现状安评得分为52.65分，小于及格分60分，即表明龙排双河闸水库现状工程安评等级不合格，需要进行除险加固处理。同时，根据最大隶属度原则，可以追溯影响龙排双河闸水库工程安全的最主要指标为大坝B1子系统下的排水设施C4及输、泄水建筑物B2子系统下的输水设施C6和溢洪道C7。因此，在除险加固工程经费一定的情况下，应优先考虑对这三项设施进行完善处理。

3 结论与讨论

本文采用改进的层次分析法所构造的评价指标体系与构造矩阵能够比较全面的反映小(二)型水库工程现状的实际情况，并依据专家打分法，从而客观、真实的对小(二)型水库现状安全等级作出定量评估和判断。同时，通过将各项影响小(二)型水库现状安全的工程因素进行量化打分，使其更为直观，指导除险加固经费的使用。本文结果显示，结合改进的层次分析法和专家打分法的小(二)型水库现状安全评价指标体系，是小(二)型水库除险加固前期安评调研工作中一个较好的发展方向。

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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

龚傲龙(1992- )，男，硕士，助理工程师

TV621

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