基于直覺模糊層次法和云模型的水工鋼閘門評估

李奇　鄭圣義

關鍵詞：直覺模糊層次法;云模型;水工鋼閘門;安全評估

中圖分類號：TV62;TV882.1 文獻標志碼：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.03.023

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

近年來，我國水利水電事業(yè)蓬勃發(fā)展，建設了眾多大型水電站、水閘等水利設施，而在這些建筑物中起調(diào)節(jié)水量作用的水工鋼閘門也大力發(fā)展，閘門的水頭越來越高，孔口和流量越來越大，但閘門越來越輕型化，其安全性顯得尤為重要[1]。鋼閘門在運行多年后難免產(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行的問題，因此必須定期對鋼閘門進行檢測[2]，合理評估閘門的安全狀態(tài)，對其存在的安全問題及時發(fā)現(xiàn)并處理。早在1997年，鄭圣義等[3]就對水工鋼閘門安全檢測和安全評估進行了簡要描述。之后楊光明等[4]分析了綜合評價法和可靠度分析法用于水工鋼閘門安全評價的可行性。隨著無損檢測技術的發(fā)展，其也在鋼閘門檢測中得到推廣應用，LIK[5]基于貝葉斯定理和鋼閘門無損檢測結(jié)果，對鋼閘門的疲勞可靠度進行了更新。李劍斌等[6]采用層次法和模糊評價方法對水工鋼閘門的安全狀態(tài)進行了全面評價，證明這種方法是有效的。賈文斌等[7]采用改進的層次法對鋼閘門進行分析，解決了層次法中判斷矩陣一致性較難滿足的問題。危文廣等[8]采用變權法對層次法分析閘門時各項指標權重加以修正，減少了主觀因素的影響。蔣榮等[9]建立了基于TOPSIS方法的水工鋼閘門安全評價模型。水工鋼閘門的安全狀態(tài)評估是一個不確定性和模糊性的問題，評估指標中定量與定性指標同時存在，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，筆者將直覺模糊層次法和云模型方法相結(jié)合進行鋼閘門安全評估。

1構建水工鋼閘門安全評估指標體系

依據(jù)《水閘安全評價導則》[10]，采用層次分析的方法，將鋼閘門的安全評估體系分為3個層次：①目標層，水工鋼閘門安全狀態(tài)的評估結(jié)果;②一級指標層，包含水工鋼閘門的閘門質(zhì)量、腐蝕情況、焊縫情況、閘門強度、閘門剛度、啟閉力、運轉(zhuǎn)情況等;③二級指標層，閘門各項檢測指標，這些指標都對閘門的安全靈活運行有著重要影響，是閘門安全檢測的基礎。通過對鋼閘門檢測指標進行層次分析，建立評估指標體系，見表1。評估指標包含定性和定量兩類：對于定性指標，可以結(jié)合專家意見和經(jīng)驗給出評估指標標準及標準值;對于定量指標，由于其物理含義各不相同，評估的標準值也不同，因此在進行安全評估之前，必須對各項指標值進行標準化處理。

2直覺模糊層次法

4結(jié)論

本文將直覺模糊層次法和云模型方法相結(jié)合用于閘門的安全評估，為閘門的安全狀態(tài)評估開辟了一種新途徑?；谥庇X模糊層次分析的方法求得各項指標的權重，考慮了專家做決定時的猶豫性和不確定性的影響，得出的權重更加符合實際情況。同時，采用診斷云圖和狀態(tài)云圖相互比較的方法得到閘門的評估結(jié)果，考慮了指標的不確定性和模糊性。通過工程實例評估表明，本文方法評估結(jié)果是準確合理的。

【責任編輯 張華巖】