一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水利水电工程施工导流风险决策技术领域，具体涉及一种不过水土石 围堰挡水标准的风险决策方法。
【背景技术】
[0002] 施工导流影响水电工程建设全局，工程费用所占比重大，一般为水电工程总费用 的5%~20%，且是一项风险性工程，不过水土石围堰若发生漫顶溃决事件，势必给工程带 来巨大的损失。因此，不过水土石围堰挡水标准的风险决策成为水利水电工程规划、建设、 投资、决策、管理的关键性问题。近年来部分工程专家和学者在不过水土石围堰挡水标准风 险决策方面开展了相关研宄，取得了一定的进展。其中，应用较多的为最小期望损失决策法 与多目标决策方法。
[0003] 以往决策方法利用精确值量化施工导流标准决策指标，但未曾考虑决策指标值的 不确定性。然而，施工导流系统蕴含众多随机性因素，以及工程建设的复杂性和不确定性， 决策指标值往往难以精确表达。实际工程中，决策指标具有一定的变异性，这些指标值可认 为是在一定范围内变化的。因此，以往决策方法忽略了决策指标的随机性，难以适应实际施 工导流系统复杂的不确定性带来的不过水土石围堰挡水标准的决策难题。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是：提出一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方 法，解决传统决策方法因忽略决策指标随机性而带来的问题。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法，包括以下步骤：
[0007] a.构建不过水土石围堰挡水标准的决策指标体系；
[0008] b.计算不过水土石围堰挡水动态风险；
[0009] c.通过引入变幅系数估计决策指标区间数；
[0010] d.基于信息熵计算区间数指标的客观熵权，结合主观权重计算决策指标的综合权 重；
[0011] e.基于区间数可能度原理对方案进行排序，决策出最终方案。
[0012] 具体的，步骤a中，基于初期施工导流系统特性，构建不过水土石围堰挡水标准的 决策指标体系，选取的决策指标包括：导流工程费用C b、溃堰风险损失费用Cbp、围堰施工平 均强度D。
[0013] 具体的，步骤b中，不过水土石围堰挡水动态风险即为洪水最高水位超过围堰堰 顶风险，设馬为导流围堰挡水风险率，若围堰挡水年限为k年，则运行年限内的挡水动态风 险为：
[0014] Rb (k) = I-(I-Rb) k。
[0015] 具体的，步骤c中，所述通过引入变幅系数估计决策指标区间数的方法包括：
[0016] 针对导流工程费用 Cb的区间数估计：CB= [(CB1+CB2) (l_ib)，（CB1+CB2) (l+ib)]
[0017] 其中，CB1是导流建筑物的建设费用，包括泄水建筑物，上下游围堰费用；C B2是基抗 抽排水费用；ib为导流工程费用变幅系数；
[0018] 针对溃堰风险损失费用Cbp的区间数估计：
[0019]
【主权项】
1. 一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法，其特征在于，包括以下步骤： a. 构建不过水土石围堰挡水标准的决策指标体系； b. 计算不过水土石围堰挡水动态风险； c. 通过引入变幅系数估计决策指标区间数； d. 基于信息熵计算区间数指标的客观熵权，结合主观权重计算决策指标的综合权重； e. 基于区间数可能度原理对方案进行排序，决策出最终方案。
2. 如权利要求1所述的一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法，其特征在于， 步骤a中，基于初期施工导流系统特性，构建不过水土石围堰挡水标准的决策指标体系，选 取的决策指标包括：导流工程费用C b、溃堰风险损失费用Cbp、围堰施工平均强度D。
3. 如权利要求1所述的一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法，其特征在于， 步骤b中，不过水土石围堰挡水动态风险即为洪水最高水位超过围堰堰顶风险，设R b为导 流围堰挡水风险率，若围堰挡水年限为k年，则运行年限内的挡水动态风险为： Rb (k) = l-(l-RB)k〇
4. 如权利要求1所述的一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法，其特征在于， 步骤c中，所述通过引入变幅系数估计决策指标区间数的方法包括： 针对导流工程费用Cb的区间数估计：CB= [(CB1+CB2) (l-ib)，（CB1+CB2) (l+ib)] 其中，CB1是导流建筑物的建设费用，包括泄水建筑物，上下游围堰费用；CB2是基抗抽排 水费用；ib为导流工程费用变幅系数； 针对溃堰风险损失费用Cbp的区间数估计：
其中，k为围堰运行使用年限；i为风险损失折算成到基准年的折现率；Crt (η)为围堰重 建费用；Crf (η)为工期损失导致推迟工程发电费用，可利用贝叶斯统计方法，结合当前电价 综合计算；ip为风险损失费用变幅系数； 针对围堰施工平均强度D的区间数估计：围堰施工平均强度区间数D为决策者根据工 程经验、考虑施工进度安排条件估计的变幅范围D = [Ds，Db]，其中Ds、Db分别为最小、最大 施工强度。
5. 如权利要求1所述的一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法，其特征在于， 步骤d中，设导流标准方案集X= (XpX2,…，xm)，决策指标集U= (UpU2, ···，!〇,对应方案Xi 关于Uj的属性值为a i」，构成决策矩阵A= (Bij)mxn，其中，Sij= [a (i = 1,2, j = 1，2,…，η)，对A = (Bij)mxn进行规范化，设规范化后的矩阵为Λ = = [/;'，/:丨]， 则
式中：Ii、I2分别为效益型和成本型属性集； 基于信息熵理论及区间数决策矩阵的定义，第j个属性U1的熵定义为
式中：λ为决策者给出的平衡系数，且满足〇〈 λ〈1 ; 各指标区间数属性熵权计算式为
设指标综合权重为W= (WpW2, ···，》")，满足WdwfWwn= 1，主观权重为F= (Lf2，… ，fP);综合权重由主观权重与客观权重组成，即
6.如权利要求5所述的一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法，其特征在于， 步骤e包括： η 根据综合权重计算各导流标准方案的综合评价值：z/(u') = Σ 1ι'Λ_ = I2,…，; M 对m个导流方案综合评价值区间数Z1 (W), z2(w)，…zm (w)排序，首先建立区间数两两比 较的的可能度矩阵，BP :
其中，Pu表示z i (w)彡Zj(W)的可能度，设可能度矩阵P的排序向量为V = (V1, V2,… ，vn)，则第i个分量的计算式为
按照V= (Vl，V2，…，vm)中各个分量的大小进行排序，即可得到相应不过水土石围堰挡 水标准方案的排序。
【专利摘要】本发明属于水利水电工程施工导流风险决策技术领域，其公开了一种不过水土石围堰挡水标准的风险决策方法，解决传统决策方法因忽略决策指标随机性而带来的问题。该方法包括：a.构建不过水土石围堰挡水标准的决策指标体系；b.计算不过水土石围堰挡水动态风险；c.通过引入变幅系数估计决策指标区间数；d.基于信息熵计算区间数指标的客观熵权，结合主观权重计算决策指标的综合权重；e.基于区间数可能度原理对方案进行排序，决策出最终方案。本发明适用于水利水电工程施工导流风险决策。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104636624
【申请号】CN201510084334
【发明人】张超
【申请人】中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月16日