海洋石油開發(fā)工程定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究項(xiàng)目摘要

旨在建立并完善海洋石油工程風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估理論，確定工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估決策系統(tǒng)，以達(dá)到用最小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，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(shí)際，進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析：建立各類風(fēng)險(xiǎn)因素事故樹，進(jìn)行重要度分析；研究各類風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生概率和后果的定量分析方法，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值并排序；基于模糊數(shù)學(xué)與系統(tǒng)分析理論，建立海洋石油開發(fā)工程定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和風(fēng)險(xiǎn)衡定標(biāo)準(zhǔn)；建立風(fēng)險(xiǎn)措 2100433B

本項(xiàng)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(gè)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(jìn)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(píng)估方法、考慮參數(shù)空間變異性的多失效模式邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法、基于協(xié)同式可靠度方法的二維/三維邊坡定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。探討了協(xié)同式可靠度方法在復(fù)雜邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用。本項(xiàng)目提出了一整套科學(xué)合理、高效實(shí)用的邊坡可靠度分析與定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(xiàng)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(xué)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國際學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)1項(xiàng)。培養(yǎng)博士生3人，碩士生3人。 2100433B

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通常分為定性評(píng)估和定量評(píng)估。所謂定性評(píng)估，即不對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量化處理，只做定性比較。定性評(píng)估往往依靠評(píng)估人的觀察和分析能力，借助經(jīng)驗(yàn)和判斷能力，依據(jù)一定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)做出定性評(píng)估。

目前，已有的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法歸納為以下四類：

（一）基于指標(biāo)體系的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)估

基于指標(biāo)體系的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)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(jì)劃如災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)劃（DRI）、全球?yàn)?zāi)害高發(fā)區(qū)（Hotsports）等，均是采用基于指標(biāo)體系的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)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(dòng)態(tài)性，可能會(huì)導(dǎo)致一些風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)值不準(zhǔn)確。

（二）基于GIS的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)估

利用GIS的空間分析功能，對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行建模和評(píng)估，并且對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的空間分布具有可視化的功能。根據(jù)需要評(píng)估區(qū)域的致災(zāi)因子和承災(zāi)體的特征，建立評(píng)估指標(biāo)體系（如強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時(shí)間、人口密度、經(jīng)濟(jì)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(gè)指標(biāo)圖層按照一定的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算疊加，最后計(jì)算出各個(gè)柵格的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，并將災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖示化。

（三）基于情景模擬的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)估

區(qū)域的災(zāi)害情景尤其是綜合風(fēng)險(xiǎn)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(shí)空角度出發(fā)，構(gòu)建若干情景，在建立動(dòng)態(tài)評(píng)估模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域?yàn)?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)評(píng)估?；谇榫澳M的風(fēng)險(xiǎn)建模與評(píng)估可以直觀地體現(xiàn)災(zāi)害情景的時(shí)空演變特征和區(qū)域影響。

（四）基于概率的建模和評(píng)估

在深入分析災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率與災(zāi)害強(qiáng)度和損失之間的相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)概率與損失之間的函數(shù)關(guān)系和曲線，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行建模和評(píng)估 。2100433B

本項(xiàng)目針對(duì)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(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(gè)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(jìn)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(píng)估方法、考慮參數(shù)空間變異性的多失效模式邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法、基于協(xié)同式可靠度方法的二維/三維邊坡定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。探討了協(xié)同式可靠度方法在復(fù)雜邊坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用。本項(xiàng)目提出了一整套科學(xué)合理、高效實(shí)用的邊坡可靠度分析與定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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。