基于风险分析的高土石坝抗震安全评估方法研究

作     者：张宏洋 王浩宇 杨益格 马聪 汪顺生 张先起 

作者机构：华北水利水电大学水利学院 华北水利水电大学智川书院 黄河流域水资源高效利用省部共建协同创新中心 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.52079051) 河南省高等学校重点科研项目(21A570001 22A570004 23A570006) 

主　　题：地震易损性 地震灾害损失 溃坝后果综合评价 抗震安全 风险评估 

摘      要：抗震安全风险评估是大坝抗震设计和风险管理的重要依据。然而现有对高土石坝的抗震安全风险评估的系统性研究分析还需要进一步深入。本文综合考虑地震危险性、易损性和地震灾害损失3方面内容，结合已有风险评估标准，提出了较为完整的高土石坝抗震安全风险评估体系。首先，通过F-N曲线法和ALARP准则将地震危险性、易损性和灾害损失分析结果相结合，采用风险矩阵法划分高土石坝地震综合风险等级；然后，通过数学模型量化各等级下的地震综合风险指标，并以此制定各等级的风险评价标准和接受准则；最后，综合以上内容建立高土石坝抗震安全风险评估体系，以生命损失为决定因子，给出了高土石坝地震综合风险等级评估标准。以紫坪铺大坝为研究实例进行抗震安全风险评估，结果表明，紫坪铺大坝的地震综合风险指数R=6.115×10-7，相应的地震风险等级为Ⅴ级，位于可接受区域，说明紫坪铺大坝因地震的破坏作用导致溃坝的可能性低，处于安全状态。本文所提抗震安全风险评估体系可为高土石坝抗震安全设计和风险控制提供参考。