本发明涉及水库大坝安全研究，尤其涉及一种适用于中小型水库除险加固的模糊数学综合评价法。
背景技术：
1、水库大坝工程关系到社会的经济发展和民生保障，水库不仅是调控水资源时空分布，实现水资源优化配置的重要工程措施，也是我国江河防洪保安工程体系和水利基础设施重要的组成部分，还是保护和改善生态环境不可或缺的保障系统，在防洪，发电，供水，灌溉，航运，生态等众多方面发挥了不可替代的作用，承担着保障防洪安全，能源安全，供水安全，粮食安全，生态安全的重要功能。在经历了五十多年的运行，部分水库都出现了不同程度的病情、险情，面临一定的溃坝风险，因此开展老旧和病险水库的定期安全评价和鉴定工作，及时、尽早地发现水库大坝现状存在的安全隐患，对于保障水库的安全运行以及维护社会的长治久安具有重要的现实意义。
2、例如cn106355540a公开了一种基于gra-bp神经网络的中小型水库大坝安全评价方法，该方法包括以下步骤：基于灰色关联度分析方法筛选影响中小型水库大坝安全的主要因素，构建中小型水库大坝安全评价指标体系；生成网络训练检验样本；确定bp神经网络的拓扑结构；设定bp神经网络的主要训练参数，初始网络连接权值和阈值，设定网络训练的终止条件：误差精度和训练次数；采用l-m算法、累积网络全局误差进行网络修正；输入训练和检验样本对安全评价bp神经网络进行训练和检验，最终构建基于bp神经网络的智能大坝安全评价模型；该专利通过灰色关联度筛选影响水库大坝安全的主要因素，但是未考虑到水库大坝会因地理位置不同，水库大坝安全管理人员水平层次不齐，造成部分中小型水库大坝病险程度不同，生成的网络训练样本不一样，容易造成大坝安全评价模型不适用部分病险水库大坝。
3、例如cn114186808a公开了一种分析大坝安全状况的改进变权ahp-模糊综合评价法，包括如下步骤：构建水库安全评价层次结构模型；获取水库基础运行资料及历次安全鉴定成果；确定水库安全等级及评分区间；构造评价二级参评量安全程度的评语集；求出各项二级参评量的变权权重及模糊隶属度矩阵；求出各项一级参评量和最终层的模糊综合评价矩阵，并求得相应的模糊综合得分，得出最终安全评价结论。本发明提供了一种改进均衡系数取值方法，可以有效降低基于状态变权向量和均衡函数的传统变权 ahp 因对均衡系数取值的主观性和盲目性等缺陷对评价结果的客观性和真实性的影响，能够更好地暴露水库现状安全隐患，并为后续水库除险加固方案的制定和工作的开展提供一定参考依据；该方法通过水库运行资料确定水库安全等级及评分区间，未考虑到病险水库因地理位置的不同和水库安全管理人员管理水平不一样造成的水库运行状况不一样，也未考虑到水库大坝安全性态，水库大坝安全性态是水库安全运行的重要体现，且该专利采用的变权权重和均衡系数是决策者根据工程经验对二级参评量的均衡系数进行赋值具有一定的主观性和盲目性。
4、例如cn115481899a公开了一种基于大坝风险指标体系的工程安全评价方法，包括如下步骤：s1.构建大坝风险评价指标体系；s2.根据s1中的所述大坝风险评价指标体系，建立大坝风险评价模型；s3.形成判断矩阵；s4 .计算所述判断矩阵的各指标权重；s5.检验所述判断矩阵的一致性；s6.计算得到所述大坝风险评价模型的最下层指标真实权重；s7.计算出大坝风险指数，将风险以定量的方式评判，解决了现有技术中存在的大坝风险评估低效、不可信的技术问题；该专利通过构建水库安全评价指标体系，构建大坝安全风险评价模型时，未依据水库大坝安全评价导则,传统的水库大坝安全评价方法未结合定性和定量指标，在进行水库大坝安全评价时，选取的水库大坝安全评价指标既要有定量指标也需要有定性指标，通过定性指标与定量指标相结合，确定一个适用于中小型水库大坝的安全评价指标体系。
5、水库大坝安全性评价涉及工程质量、防洪能力、结构安全等指标及各指标所占权重，在目前的水库大坝安全评价中主要还是根据水利行业专家的经验结合水库大坝安全管理人员的日常记录分析确定水库大坝安全评价指标体系。例如《陕西水利》2023年12月第12期“基于组合赋权法的水库大坝安全性评价”中提出一种组合赋权法确定各个指标所占权重，该方法考虑到常规方法ahp法的优势，构建水库大坝安全评价指标体系，未考虑到水库行业专家及水库管理人员的意见。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用于中小型水库除险加固的模糊数学综合评价法，解决现有基于病险水库大坝评价标准不一，主观性强以及未考虑现有水库定量指标的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，一种适用于中小型水库除险加固的模糊数学综合评价法，包含以下步骤：
3、step1：获取水库大坝安全运行资料及安全鉴定结果，对影响水库大坝安全运行的因素进行分析；
4、step2：依据水库大坝安全评价导则及目标水库大坝的运行特点，确定影响水库大坝安全运行的安全综合评价等级和安全评价指标体系；
5、step3：依据层次分析法及模糊数学理论构建水库准则层隶属函数；
6、step4：依据step3构建的隶属函数构建水库安全评价隶属矩阵，依据专家打分确定各个影响因素的权重；
7、step5：进行水库大坝安全风险综合判断矩阵一致性检验；
8、step6：将专家打分数据代入指标隶属关系表中，确定水库安全运行风险等级的隶属程度，根据第三层隶属度矩阵和相应层级的权重，计算得到第三层级的模糊综合判断结果；
9、step7：构建第二层影响因素的评价判断矩阵，作为第二层次模糊综合评价矩阵；
10、step8：构建第一层次因素集的评价矩阵，作为第一层次模糊数学综合评判矩阵,根据最大隶属度原则，可以确定基于专家打分数据的水库安全综合评价等级。
11、优选的方案中，所述step2中水库大坝安全运行的评价指标分为三层，第一层是水库大坝安全性态，第二层是水库防洪能力，渗流安全，结构安全，金属结构安全，工程质量安全，水库大坝安全运行管理安全，第三层是坝顶高程评价，泄洪过水能力，渗透比降，坝坡稳定，库岸稳定，坝体变形，闸门，坝基及岸坡处理，坝体质量，水库调度，大坝维修。
12、优选的方案中，所述step4中专家打分即影响水库大坝安全评价因素各个指标的得分，具体是邀请水库行业专家及水库大坝管理人员通过调查问卷的形式，得到影响水库大坝安全运行因素的得分，通过计算分析，一致性检验，将该组数据作为函数的基本参数。
13、优选的方案中，step8中水库安全综合评价等级是结合水库大坝安全评价导则及水库大坝安全鉴定风险分级标准，将影响水库大坝安全等级划分为为正常状态，基本正常状态，轻度异常状态，中度异常状态，重度异常状态五个等级，并根据不同的水库大坝的安全运行情况进行不一样的除险加固处理措施。
14、本发明提供的一种适用于中小型水库除险加固的模糊数学综合评价法，有如下有益效果：
15、1、本发明提出了一种基于模糊综合评价法的水库大坝安全评价，将影响水库大坝安全的因素分为2个第一层次因素和6个第二层次因素以及11个第三层次因素，上述影响因素不但结合了水库大坝安全评价导则，同时也咨询了水利行业专家以及水库安全运行管理人员的意见，构建的水库大坝安全评价指标体系更具有科学合理性；
16、2、本发明将病险水库大坝安全等级由3个增加到5个，让部分病险水库可以有更好的评价等级，建立病险水库安全评价等级，让有关部分可以针对具体的病险水库采取更加有利于水库大坝安全运行的措施；
17、3、本发明将影响水库大坝安全的因素分为定量指标和定性指标，分别构建定量指标安全等级隶属函数和定性指标隶属函数，确定水库大坝各个影响因素相对于安全等级的隶属程度，更好的开展水库大坝安全评价工作；
18、4、本发明采用三级模糊综合评价法，建立病险水库安全评价模型，可以对病险水库安全风险等级进行准确的评价，结合目标水库安全管理人员的数据验证模型的可靠性，可以为中小型病险水库大坝安全评价提供一定的参考依据；
19、5、本发明提供的一种基于模糊综合评价法在进行权重计算的时候，充分考虑到了水利行业专家及水库安全管理人员的意见，结合不同地理位置的水库全面制定水库大坝安全评价指标体系，建立水库大坝安全评价模型，为中小型病险水库大坝安全评价提供一定的参考依据，具有很高的研究价值和实践应用价值。
1.一种适用于中小型水库除险加固的模糊数学综合评价法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于中小型水库除险加固的模糊数学综合评价法，其特征在于：所述step2中水库大坝安全运行的评价指标分为三层，第一层是水库大坝安全性态，第二层是水库防洪能力，渗流安全，结构安全，金属结构安全，工程质量安全，水库大坝安全运行管理安全，第三层是坝顶高程评价，泄洪过水能力，渗透比降，坝坡稳定，库岸稳定，坝体变形，闸门，坝基及岸坡处理，坝体质量，水库调度，大坝维修。
3.根据权利要求2所述的一种适用于中小型水库除险加固的模糊数学综合评价法，其特征在于：step2中水库安全综合评价等级是结合水库大坝安全评价导则及水库大坝安全鉴定风险分级标准，将影响水库大坝安全等级划分为为正常状态，基本正常状态，轻度异常状态，中度异常状态，重度异常状态五个等级，并根据不同的水库大坝的安全运行情况进行不一样的除险加固处理措施。
4.根据权利要求1所述的一种适用于中小型水库除险加固的模糊数学综合评价法，其特征在于：所述step4中专家打分即影响水库大坝安全评价因素各个指标的得分，具体是邀请水库行业专家及水库大坝管理人员通过调查问卷的形式，得到影响水库大坝安全运行因素的得分，通过计算分析，一致性检验，将该组数据作为函数的基本参数。
