海洋石油開發(fā)工程定量風險評估方法研究

旨在建立并完善海洋石油工程風險定量評估理論，確定工程安全風險評價標準，開發(fā)風險評估決策系統(tǒng)，以達到用最小的經(jīng)濟代價，保證工程安全可靠的目的。研究基于相關(guān)理論，依托我國海洋石油工程實際，進行安全風險分析：建立各類風險因素事故樹，進行重要度分析；研究各類風險因素發(fā)生概率和后果的定量分析方法，計算風險值并排序；基于模糊數(shù)學與系統(tǒng)分析理論，建立海洋石油開發(fā)工程定量風險評估指標體系和風險衡定標準；建立風險措 2100433B

本項目提出了協(xié)同式可靠度分析方法，系統(tǒng)地研究了協(xié)同式可靠度方法的幾個關(guān)鍵問題：基于協(xié)同式可靠度方法的簡單模型修正方法、協(xié)同式可靠度方法誤差分析與控制、基于貝葉斯理論的協(xié)同式可靠度方法等。提出了考慮土體參數(shù)空間變異性的邊坡協(xié)同式可靠度方法，并基于邊坡穩(wěn)定分析的多種簡單模型和復(fù)雜模型進行協(xié)同式可靠度分析。提出了基于有限元法的邊坡失效后果定量評估方法、考慮參數(shù)空間變異性的多失效模式邊坡風險評估方法、基于協(xié)同式可靠度方法的二維/三維邊坡定量風險評估方法。探討了協(xié)同式可靠度方法在復(fù)雜邊坡風險評估中的應(yīng)用。本項目提出了一整套科學合理、高效實用的邊坡可靠度分析與定量風險評估方法，從而為復(fù)雜工程邊坡災(zāi)害防治提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，研究成果具有重要的理論意義和廣闊的工程應(yīng)用前景。項目執(zhí)行期間發(fā)表SCI收錄論文26篇、EI收錄論文8篇。獲湖北省自然科學一等獎1項，國際學術(shù)獎勵1項。培養(yǎng)博士生3人，碩士生3人。 2100433B

風險評估通常分為定性評估和定量評估。所謂定性評估，即不對災(zāi)害風險進行定量化處理，只做定性比較。定性評估往往依靠評估人的觀察和分析能力，借助經(jīng)驗和判斷能力，依據(jù)一定的規(guī)范和標準，對災(zāi)害風險做出定性評估。

目前，已有的風險評估方法歸納為以下四類：

（一）基于指標體系的風險建模與評估

基于指標體系的風險建模與評估是目前最常見的方法，其數(shù)據(jù)資料易于獲取，方法簡便可行。在許多國際研究計劃如災(zāi)害風險指數(shù)計劃（DRI）、全球災(zāi)害高發(fā)區(qū)（Hotsports）等，均是采用基于指標體系的風險建模與評估的方法。但是，采用該方法無法模擬復(fù)雜災(zāi)害系統(tǒng)的不確定性與動態(tài)性，可能會導致一些風險估計值不準確。

（二）基于GIS的風險建模與評估

利用GIS的空間分析功能，對災(zāi)害風險進行建模和評估，并且對災(zāi)害風險的空間分布具有可視化的功能。根據(jù)需要評估區(qū)域的致災(zāi)因子和承災(zāi)體的特征，建立評估指標體系（如強度、頻率、持續(xù)時間、人口密度、經(jīng)濟密度、土地利用類型等），然后選取合適的柵格尺度，分別建立不同的圖層，并將各個指標圖層按照一定的計算方法進行計算疊加，最后計算出各個柵格的風險指數(shù)，并將災(zāi)害風險圖示化。

（三）基于情景模擬的風險建模與評估

區(qū)域的災(zāi)害情景尤其是綜合風險的災(zāi)害情景是復(fù)雜的，基于災(zāi)害情景模擬可以從不同的災(zāi)害類型、不同的承災(zāi)體和不同的時空角度出發(fā)，構(gòu)建若干情景，在建立動態(tài)評估模型的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對區(qū)域災(zāi)害風險的動態(tài)評估?；谇榫澳M的風險建模與評估可以直觀地體現(xiàn)災(zāi)害情景的時空演變特征和區(qū)域影響。

（四）基于概率的建模和評估

在深入分析災(zāi)害風險發(fā)生的概率與災(zāi)害強度和損失之間的相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立災(zāi)害風險概率與損失之間的函數(shù)關(guān)系和曲線，對風險進行建模和評估 。2100433B

本項目針對考慮巖土體參數(shù)空間變異性、小失效概率水平、多失效模式的復(fù)雜邊坡高效可靠度分析與定量風險評估問題開展研究。提出了協(xié)同式可靠度分析方法，系統(tǒng)地研究了協(xié)同式可靠度方法的幾個關(guān)鍵問題：基于協(xié)同式可靠度方法的簡單模型修正方法、協(xié)同式可靠度方法誤差分析與控制、基于貝葉斯理論的協(xié)同式可靠度方法等。提出了考慮土體參數(shù)空間變異性的邊坡協(xié)同式可靠度方法，并基于邊坡穩(wěn)定分析的多種簡單模型和復(fù)雜模型進行協(xié)同式可靠度分析。提出了基于有限元法的邊坡失效后果定量評估方法、考慮參數(shù)空間變異性的多失效模式邊坡風險評估方法、基于協(xié)同式可靠度方法的二維/三維邊坡定量風險評估方法。探討了協(xié)同式可靠度方法在復(fù)雜邊坡風險評估中的應(yīng)用。本項目提出了一整套科學合理、高效實用的邊坡可靠度分析與定量風險評估方法，從而為復(fù)雜工程邊坡災(zāi)害防治提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，研究成果具有重要的理論意義和廣闊的工程應(yīng)用前景。