李奇　鄭圣義

關(guān)鍵詞：直覺(jué)模糊層次法;云模型;水工鋼閘門(mén);安全評(píng)估

中圖分類(lèi)號(hào)：TV62;TV882.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.03.023

引用格式：李奇，鄭圣義.基于直覺(jué)模糊層次法和云模型的水工鋼閘門(mén)評(píng)估[J].人民黃河，2022，44（3）：118-121，143.

近年來(lái)，我國(guó)水利水電事業(yè)蓬勃發(fā)展，建設(shè)了眾多大型水電站、水閘等水利設(shè)施，而在這些建筑物中起調(diào)節(jié)水量作用的水工鋼閘門(mén)也大力發(fā)展，閘門(mén)的水頭越來(lái)越高，孔口和流量越來(lái)越大，但閘門(mén)越來(lái)越輕型化，其安全性顯得尤為重要[1]。鋼閘門(mén)在運(yùn)行多年后難免產(chǎn)生磨損、銹蝕、老化、安全系數(shù)降低等一系列影響其安全運(yùn)行的問(wèn)題，因此必須定期對(duì)鋼閘門(mén)進(jìn)行檢測(cè)[2]，合理評(píng)估閘門(mén)的安全狀態(tài)，對(duì)其存在的安全問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。早在1997年，鄭圣義等[3]就對(duì)水工鋼閘門(mén)安全檢測(cè)和安全評(píng)估進(jìn)行了簡(jiǎn)要描述。之后楊光明等[4]分析了綜合評(píng)價(jià)法和可靠度分析法用于水工鋼閘門(mén)安全評(píng)價(jià)的可行性。隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，其也在鋼閘門(mén)檢測(cè)中得到推廣應(yīng)用，LIK[5]基于貝葉斯定理和鋼閘門(mén)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果，對(duì)鋼閘門(mén)的疲勞可靠度進(jìn)行了更新。李劍斌等[6]采用層次法和模糊評(píng)價(jià)方法對(duì)水工鋼閘門(mén)的安全狀態(tài)進(jìn)行了全面評(píng)價(jià)，證明這種方法是有效的。賈文斌等[7]采用改進(jìn)的層次法對(duì)鋼閘門(mén)進(jìn)行分析，解決了層次法中判斷矩陣一致性較難滿(mǎn)足的問(wèn)題。危文廣等[8]采用變權(quán)法對(duì)層次法分析閘門(mén)時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重加以修正，減少了主觀因素的影響。蔣榮等[9]建立了基于TOPSIS方法的水工鋼閘門(mén)安全評(píng)價(jià)模型。水工鋼閘門(mén)的安全狀態(tài)評(píng)估是一個(gè)不確定性和模糊性的問(wèn)題，評(píng)估指標(biāo)中定量與定性指標(biāo)同時(shí)存在，采用傳統(tǒng)的方法難以避免這些方面的影響?？紤]到這些因素的影響，筆者將直覺(jué)模糊層次法和云模型方法相結(jié)合進(jìn)行鋼閘門(mén)安全評(píng)估。

1構(gòu)建水工鋼閘門(mén)安全評(píng)估指標(biāo)體系

依據(jù)《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》[10]，采用層次分析的方法，將鋼閘門(mén)的安全評(píng)估體系分為3個(gè)層次：①目標(biāo)層，水工鋼閘門(mén)安全狀態(tài)的評(píng)估結(jié)果;②一級(jí)指標(biāo)層，包含水工鋼閘門(mén)的閘門(mén)質(zhì)量、腐蝕情況、焊縫情況、閘門(mén)強(qiáng)度、閘門(mén)剛度、啟閉力、運(yùn)轉(zhuǎn)情況等;③二級(jí)指標(biāo)層，閘門(mén)各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，這些指標(biāo)都對(duì)閘門(mén)的安全靈活運(yùn)行有著重要影響，是閘門(mén)安全檢測(cè)的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)鋼閘門(mén)檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行層次分析，建立評(píng)估指標(biāo)體系，見(jiàn)表1。評(píng)估指標(biāo)包含定性和定量?jī)深?lèi)：對(duì)于定性指標(biāo)，可以結(jié)合專(zhuān)家意見(jiàn)和經(jīng)驗(yàn)給出評(píng)估指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)值;對(duì)于定量指標(biāo)，由于其物理含義各不相同，評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)值也不同，因此在進(jìn)行安全評(píng)估之前，必須對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2直覺(jué)模糊層次法

4結(jié)論

本文將直覺(jué)模糊層次法和云模型方法相結(jié)合用于閘門(mén)的安全評(píng)估，為閘門(mén)的安全狀態(tài)評(píng)估開(kāi)辟了一種新途徑。基于直覺(jué)模糊層次分析的方法求得各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，考慮了專(zhuān)家做決定時(shí)的猶豫性和不確定性的影響，得出的權(quán)重更加符合實(shí)際情況。同時(shí)，采用診斷云圖和狀態(tài)云圖相互比較的方法得到閘門(mén)的評(píng)估結(jié)果，考慮了指標(biāo)的不確定性和模糊性。通過(guò)工程實(shí)例評(píng)估表明，本文方法評(píng)估結(jié)果是準(zhǔn)確合理的。

【責(zé)任編輯 張華巖】