[发明专利]一种大坝安全综合评价方法

摘要

本发明属于大坝安全勘测技术领域，公开了一种大坝安全综合评价方法，包括以下步骤：①构建大坝安全体系的层次结构模型，生成以目标层和准则层、准则层和因素层为父子关系的树状图；②基于层次分析法得出各元素的权重；③基于熵权法得出各元素的客观权重值；④计算指标的综合权重；⑤评价结论隶属度判断；⑥大坝性态综合评判。本发明能更充分的利用专家知识、工程经验和测量数据，更全面和深入的分析和评价大坝工作性态，且算法清晰，易于实现，鲁棒性好，能成为大坝安全管理中更为可靠的决策辅助手段。

主权项

一种大坝安全综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：①构建大坝安全体系的层次结构模型，生成以目标层和准则层、准则层和因素层为父子关系的树状图；②基于层次分析法得出各元素的权重，具体为：将同一层次的元素两两比较的重要性进行定量描述为Q_ij，构造判断矩阵Q，归一化判断矩阵Q，并求出Q的最大特征值λ_max及对应的特征向量M，根据以下公式计算出一致性系数CR：CR＝(λ_max‑n)/((m‑1)RI)；式中，m是矩阵Q的阶，即当前元素的个数；RI是矩阵平均随机一致性指标；将CR取值小于等于0.1作为判断权重分配合理的标准，适当调整判断矩阵Q中相应元素的取值，以使CR取值符合要求，此时判断矩阵Q的特征向量M即为权重向量；③基于熵权法得出各元素的客观权重值，具体为：根据以下公式计算出评价指标的熵权向量W：W_i＝(1‑h_i)/(N‑H)；式中，W_i为第i个指标的熵权重；h_i为第i个指标的信息熵值；H为所有指标的熵总和；N为指标的总数量；④计算指标的综合权重，具体为：基于步骤②得到的权重向量M和步骤③得到的熵权向量W，根据以下公式计算出综合权重向量A：$A_i=W_i{M}_i/\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{W}_k{M}_k;$式中，A_i为第i个指标的综合权重；W_i为向量W中第i维的值；M_i表示向量M中第i维的值；⑤评价结论隶属度判断，具体为：根据以下公式计算出隶属度函数：$L_{ij}=\left\{\begin{array}{cc}0& 0\<x\≤min\\ (x-\min )/(max-min)& \min \<x\≤max\\ 1& max\<x\end{array}\right.$式中，x为各评价指标的实测值；min、max为大坝评分的分级标准值；由此可组成隶属度矩阵L；⑥大坝性态综合评判，具体为：基于步骤④得到的综合权重向量A和步骤⑤得到的隶属度矩阵L，根据以下公式计算出大坝的最终性态评价结果向量R：R＝AL；根据结果向量R中的4个因子值，分布代表对于安全、基本安全、不安全、极不安全的评价结果的隶属度，则取隶属度最大的值代表的状态，为本方法最终评价结果。