水工建筑物安全監(jiān)控理論定義和概述課件

1、水工建筑物安全監(jiān)控理論水工建筑物安全監(jiān)控定義水工建筑物安全監(jiān)控理論是以水利水電工程建設(shè)和運(yùn)行中發(fā)生的各種可能危害、事故為主要研究對(duì)象，以工程特征信息為基礎(chǔ)，總結(jié)、分析已發(fā)生危害事件或事故的經(jīng)驗(yàn)，綜合運(yùn)用自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和管理科學(xué)等方面的有關(guān)知識(shí)，識(shí)別和預(yù)測(cè)建設(shè)、運(yùn)行活動(dòng)中存在的不安全因素，并采取有效的控制措施防止危害、事故發(fā)生的科學(xué)技術(shù)知識(shí)體系。水工建筑物安全監(jiān)控理論的基本內(nèi)容是根據(jù)各種危害、事故發(fā)生機(jī)理的認(rèn)識(shí)，應(yīng)用系統(tǒng)工程的原理和方法，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行直到廢除的整個(gè)壽命過程中，實(shí)施預(yù)測(cè)、分析、評(píng)價(jià)其中存在的各種不安全因素，判斷工程安全程度，根據(jù)有關(guān)法規(guī)，綜合運(yùn)用各種安全技術(shù)措施和組

2、織織管理措施、消除和控制危險(xiǎn)因素，提出安全對(duì)策建議，為工程安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供科學(xué)依據(jù)。水工建筑物安全監(jiān)控的基本內(nèi)容水工建筑物安全監(jiān)控水工建筑物安全監(jiān)控我國現(xiàn)行安全管理體制企業(yè)負(fù)責(zé)、行業(yè)管理、國家監(jiān)察、群眾監(jiān)督安全生產(chǎn)基本方針：安全第一、預(yù)防為主、綜合治理 水工建筑物安全監(jiān)控相關(guān)法規(guī)：大壩安全監(jiān)測(cè)工程驗(yàn)收規(guī)范混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范DLT5178-2003水電廠大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化驗(yàn)收細(xì)則水工建筑物強(qiáng)震動(dòng)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范水庫大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則Sl258-1水閘安全鑒定規(guī)定土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范SL60-94土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程SL169-96其它相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和國家法律法規(guī)安全評(píng)價(jià)方法（

3、1）按評(píng)價(jià)結(jié)果的量化程度分類法 定性直觀、經(jīng)驗(yàn)（如巡查、檢測(cè)、運(yùn)行情況） 安全評(píng)價(jià)方法的分類定量資料統(tǒng)計(jì)分析獲得的指標(biāo)或規(guī)律(數(shù)學(xué)模型）對(duì)水工建筑物的狀況進(jìn)行定量的計(jì)算，安全評(píng)價(jià)的結(jié)果是一些定量的指標(biāo)，如事故發(fā)生的概率、事故的危害(或破壞)范圍、定量的危險(xiǎn)性、事故致因因素的事故關(guān)聯(lián)度或重要度等。 按照安全評(píng)價(jià)給出的定量結(jié)果的類別不同，定量安全評(píng)價(jià)方法還可以分為概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法、危害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法和危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法。概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法 根據(jù)安全影響因素的事故發(fā)生概率，應(yīng)用概率分析方法，求取安全影響因素的關(guān)聯(lián)度(或重要度)或整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率的安全評(píng)價(jià)方法。故障類型及影響分析、故障樹分析、邏

4、輯樹分析、概率理論分析、馬爾可夫模型分析、模糊矩陣法、統(tǒng)計(jì)圖表分析法等都可以用安全影響因素的事故發(fā)生概率來計(jì)算整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的事故發(fā)生概率。歸納推理評(píng)價(jià)法是從事故原因推論結(jié)果的評(píng)價(jià)方法，即從最基本危險(xiǎn)、有害因素開始，逐漸分析導(dǎo)致事故發(fā)生的直接因素，最終分析得出可能的事故。演繹推理評(píng)價(jià)法是從結(jié)果推論原因的評(píng)價(jià)方法，即從事故開始，推論導(dǎo)致事故發(fā)生的直接因素，再分析與直接因素相關(guān)的之間因素，最終分析和查找出致使事故發(fā)生的最基本危險(xiǎn)、有害因素。（2）按評(píng)價(jià)的推理過程分類法 分為歸納推理評(píng)價(jià)法和演繹推理評(píng)價(jià)法。（3）按安全評(píng)價(jià)要達(dá)到的目的分類法可分為影響因素安全評(píng)價(jià)方法、危險(xiǎn)性分級(jí)安全評(píng)價(jià)方法和事故后果安

5、全評(píng)價(jià)方法。影響因素安全評(píng)價(jià)方法是采用邏輯推理的方法由事故推論最基本影響因素或由最基本影響因素推論事故的評(píng)價(jià)法，該類方法適用于識(shí)別系統(tǒng)的危險(xiǎn)、有害因素和分析事故，這類方法一般屬于定性安全評(píng)價(jià)法。危險(xiǎn)性分級(jí)安全評(píng)價(jià)方法是通過定性或定量分析給出系統(tǒng)危險(xiǎn)性的安全評(píng)價(jià)方法，該類方法適應(yīng)于系統(tǒng)的危險(xiǎn)性分級(jí)，該類方法可以是定性安全評(píng)價(jià)法，也可以是定量安全評(píng)價(jià)法。事故后果安全評(píng)價(jià)方法可以直接給出定量的事故后果，給出的事故后果可以是系統(tǒng)事故發(fā)生的概率、事故的傷害(或破壞)范圍、事故的損失或定量的系統(tǒng)危險(xiǎn)性等。安全評(píng)價(jià)方法選擇(1)充分性原則 充分了解工程特點(diǎn)和可用的評(píng)價(jià)方法，準(zhǔn)備好充分資料(2)適應(yīng)性原則 資

6、料、方法、手段(3)系統(tǒng)性原則真實(shí)、合理、系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(4)針對(duì)性原則工程特點(diǎn)，提供所需結(jié)果安全評(píng)價(jià)方法的選擇過程生產(chǎn)監(jiān)測(cè)資料分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法統(tǒng)計(jì)學(xué)基本方法 大量觀察法、綜合指標(biāo)法、統(tǒng)計(jì)分組法、統(tǒng)計(jì)推斷法和統(tǒng)計(jì)模型法等。 統(tǒng)計(jì)模型法：將客觀信息的統(tǒng)計(jì)資料配合適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)表達(dá)式，反映現(xiàn)象間數(shù)量關(guān)系和數(shù)量特征的方法。描述因變量 y 如何依賴于自變量 x 和誤差項(xiàng) 的方程稱為回歸模型一元線性回歸模型可表示為 y = a + b x + y 是 x 的線性函數(shù)(部分)加上誤差項(xiàng)線性部分反映了由于 x 的變化而引起的 y 的變化誤差項(xiàng) 是隨機(jī)變量反映了除 x 和 y 之間的線性關(guān)系之外的隨機(jī)因素對(duì) y

7、的影響是不能由 x 和 y 之間的線性關(guān)系所解釋的變異性a 和 b 稱為模型的參數(shù)誤差項(xiàng)是一個(gè)服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量，且相互獨(dú)立； N( 0 ,2 )相關(guān)分析和回歸分析做出散點(diǎn)圖考察數(shù)據(jù)的分布進(jìn)行直線回歸分析殘差分析強(qiáng)影響點(diǎn)的診斷及多重共線性的判斷 要注意自變量和效應(yīng)量的內(nèi)在本質(zhì)規(guī)律！相關(guān)分析和回歸分析不相關(guān)負(fù)線性相關(guān)正線性相關(guān)非線性相關(guān)完全負(fù)線性相關(guān)完全正線性相關(guān)散點(diǎn)圖相關(guān)關(guān)系散點(diǎn)圖相關(guān)關(guān)系散點(diǎn)圖一元回歸分析一元線性回歸方程（一）特點(diǎn) 資料估計(jì)a、b（1）y主要受x影響，還有其它因素影響；（2）與一元方程不同，是矛盾方程組。（二）參數(shù)估計(jì) 最小二乘法、最大似然法（三）一元回歸方程的特點(diǎn)判定系

8、數(shù) r2xyy總平方和(SST)回歸平方和(SSR)殘差平方和(SSE)判定系數(shù) r2提出假設(shè)H0: b1 = 0 (沒有線性關(guān)系) H1: b1 0 (有線性關(guān)系) 計(jì)算檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量3. 確定顯著性水平，并進(jìn)行決策 tt，拒絕H0； tF ，拒絕H0線性相關(guān)？提出假設(shè)H0： bi = 0 (自變量 xi 與 因變量 y 沒有線性關(guān)系) H1： bi 0 (自變量 xi 與 因變量 y有線性關(guān)系) 計(jì)算檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量 t3. 確定顯著性水平，并進(jìn)行決策 tt，拒絕H0； tt，不拒絕H0單個(gè)系數(shù)檢驗(yàn)回歸模型中兩個(gè)或兩個(gè)以上的自變量彼此相關(guān)多重共線性帶來的問題有 可能會(huì)使回歸的結(jié)果造成混亂，甚至?xí)?/p>

9、把分析引入歧途 可能對(duì)參數(shù)估計(jì)值的正負(fù)號(hào)產(chǎn)生影響，特別是各回歸系數(shù)的正負(fù)號(hào)有可能同預(yù)期的正負(fù)號(hào)相反。如水位升高對(duì)大壩變形和應(yīng)力的影響如何檢驗(yàn)是否存在多重共線性? 目前常用的有方差擴(kuò)大因子法和特征根判定法。下面簡(jiǎn)單介紹方差擴(kuò)大因子(VIF)法。多重共線性當(dāng)發(fā)現(xiàn)自變量存在嚴(yán)重的多重共線性時(shí)，可以通過剔除一些不重要的自變量、增大樣本容量、對(duì)回歸系數(shù)做有偏估計(jì)(如采用嶺回歸法、主成分法、偏最小二乘法等)等方法來克服多重共線性。標(biāo)準(zhǔn)化后的回歸系數(shù)與沒有標(biāo)準(zhǔn)化方程的回歸系數(shù)的關(guān)系自變量選擇原則 預(yù)測(cè)平方和(Prediction Sum of Squares)準(zhǔn)則:對(duì)于給定的某p個(gè)自變量X1，X2，Xp，在樣本數(shù)據(jù)中刪除第i組觀測(cè)值(Xi1，Xi2，Xip;Yi)后利用這p個(gè)自變量和Y的其余n-