顧沖時(shí)，蘇懷智

(1.河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210098;2.河海大學(xué)水利水電學(xué)院，江蘇南京 210098)

1949年新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)修建了數(shù)量眾多的混凝土壩，尤其是近年來(lái)在金沙江、雅礱江和瀾滄江等河流上修建了一批混凝土高壩。與其他工程結(jié)構(gòu)物不同，混凝土壩不僅要承受各種動(dòng)、靜循環(huán)荷載及各種突發(fā)性災(zāi)害的作用，還要承受來(lái)自惡劣環(huán)境的侵蝕與腐蝕、材料性能劣化等的組合影響;另外，混凝土壩建設(shè)投資巨大，社會(huì)影響面廣，而且在漫長(zhǎng)的服役過(guò)程中逐漸與周?chē)h(huán)境達(dá)到了一種新的平衡，其退役和拆除需要特別慎重。朱伯芳院士認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)實(shí)體混凝土壩可以長(zhǎng)期服役，在采取必要的技術(shù)措施后甚至能夠超長(zhǎng)期服役［1］。美國(guó)胡佛大壩建成于1936年，至今已健康運(yùn)行近80年，一定程度上佐證了混凝土壩的長(zhǎng)效服役能力。

混凝土壩在長(zhǎng)期服役過(guò)程中，發(fā)揮巨大工程效益的同時(shí)，也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，特別是一旦潰決失事，不僅大壩損毀，還會(huì)給下游帶來(lái)嚴(yán)重災(zāi)害。1928年，美國(guó)St.Francis重力壩潰決失事，造成400余人死亡;1959年，法國(guó)Malpasset拱壩潰決失事，造成500多人死亡和失蹤，財(cái)產(chǎn)損失約300億法郎。因此，全面了解混凝土壩存在的風(fēng)險(xiǎn)并對(duì)其進(jìn)行評(píng)定，不僅有利于大壩安全管理工作的開(kāi)展，也有利于混凝土壩長(zhǎng)效服役的實(shí)現(xiàn)。本文旨在介紹混凝土壩長(zhǎng)效服役和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定的研究現(xiàn)狀，并對(duì)今后的發(fā)展提出一些建議。

1 我國(guó)混凝土壩工程建設(shè)與安全現(xiàn)狀

從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，我國(guó)開(kāi)工建設(shè)了幾乎所有類(lèi)型的混凝土壩，如重力壩、拱壩、連拱壩、大頭壩、平板壩等，至20世紀(jì)70年代末，混凝土壩是這一時(shí)期高壩建設(shè)的重點(diǎn)，代表性工程有劉家峽重力壩、響洪甸拱壩、佛子嶺連拱壩、新豐江大頭壩、湖南鎮(zhèn)梯形壩等。1978年改革開(kāi)放以來(lái)，通過(guò)引進(jìn)和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并在工程實(shí)踐中不斷創(chuàng)新，我國(guó)的壩工技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。這一時(shí)期，混凝土壩在高壩建設(shè)中仍占據(jù)重要地位，1978—2011年間，已建、在建100 m以上大壩共164座，其中重力壩13座，拱壩24座，碾壓混凝土重力壩26座，碾壓混凝土拱壩16座［2］。在重力壩建設(shè)方面，三峽水利樞紐工程的裝機(jī)容量、金屬結(jié)構(gòu)、大壩混凝土總方量均位居世界第一，并且在建設(shè)過(guò)程中解決了混凝土高強(qiáng)度澆筑與溫控、巖體高邊坡開(kāi)挖穩(wěn)定等技術(shù)難題，極大地推動(dòng)了我國(guó)重力壩技術(shù)的發(fā)展。在拱壩建設(shè)方面，溪洛渡雙曲拱壩(285.5 m)、小灣雙曲拱壩(294.5m)和錦屏一級(jí)雙曲拱壩(305m)的高度均超過(guò)了格魯吉亞的英古里拱壩(271.5m)，標(biāo)志著我國(guó)高拱壩技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，拱壩建設(shè)邁入了300 m級(jí)階段。

碾壓混凝土壩以干硬性混凝土為主要筑壩材料，采用振動(dòng)碾分層壓實(shí)修筑而成，具有水泥用量少、施工工藝簡(jiǎn)單、施工速度快、造價(jià)低等特點(diǎn)［3］。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究和建設(shè)碾壓混凝土壩，并于1986年建成坑口碾壓混凝土重力壩。經(jīng)過(guò)30多年的探索和實(shí)踐，我國(guó)碾壓混凝土筑壩技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，筑壩數(shù)量和高度不斷增長(zhǎng)，已建成的碾壓混凝土高重力壩有光照壩(200.5m)、龍灘壩(一期192 m)、官地壩(168 m)等，碾壓混凝土高拱壩有云龍河三級(jí)壩(135 m)、大花水壩(134.5 m)等。目前，碾壓混凝土壩在混凝土壩中所占比例越來(lái)越大。

經(jīng)過(guò)60多年的工程實(shí)踐，我國(guó)在混凝土壩建設(shè)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，成功解決了一系列復(fù)雜的技術(shù)難題，已建混凝土壩數(shù)量、高度、規(guī)模等均居世界前列。但20世紀(jì)50—70年代修建的混凝土壩，由于水文系列資料短缺、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)落后等原因，部分混凝土壩存在防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差等問(wèn)題，加上管理維護(hù)不善，隨著服役時(shí)間的增長(zhǎng)，不少混凝土壩出現(xiàn)嚴(yán)重安全隱患，成為病險(xiǎn)大壩。1978年以后，我國(guó)混凝土壩施工技術(shù)迅速發(fā)展，混凝土壩工程質(zhì)量普遍提高，而且在服役過(guò)程中重視管理維護(hù)，總體安全狀況大有好轉(zhuǎn)，但也有少量混凝土壩存在一定的安全隱患。總的來(lái)說(shuō)，混凝土壩主要存在以下安全問(wèn)題［4-5］:

a．防洪安全問(wèn)題。產(chǎn)生防洪安全問(wèn)題的原因主要有兩個(gè):一是建壩時(shí)水文系列資料短缺或未按規(guī)范設(shè)計(jì)等原因，造成原防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低;二是由于泄洪建筑物存在安全隱患或下游河道設(shè)障等原因，洪水不能正常下泄。雖然混凝土壩能夠承受漫壩洪水，但也存在漫頂破壞的可能性。

b．混凝土劣化問(wèn)題。凍融、碳化、堿集料反應(yīng)等破壞作用會(huì)導(dǎo)致混凝土性能降低，出現(xiàn)開(kāi)裂、剝落等現(xiàn)象，降低結(jié)構(gòu)承載能力，甚至?xí){混凝土壩安全。如豐滿、云峰等大壩長(zhǎng)期遭受凍融破壞，混凝土大面積破壞;新安江、古田溪一級(jí)等大壩碳化現(xiàn)象嚴(yán)重，碳化深度較大。

c．裂縫問(wèn)題。裂縫產(chǎn)生的原因很多，如混凝土性能差、溫控措施不當(dāng)、大壩結(jié)構(gòu)不合理、凍融破壞、堿集料反應(yīng)等。裂縫問(wèn)題和混凝土劣化問(wèn)題是相互促進(jìn)的關(guān)系。混凝土壩裂縫問(wèn)題非常普遍，比如陳村拱壩和佛子嶺連拱壩均出現(xiàn)了不同程度的裂縫問(wèn)題。

d．基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題。由于勘探不到位或基礎(chǔ)處理不全面、不徹底，部分混凝土壩基礎(chǔ)存在地質(zhì)問(wèn)題，比如葛洲壩、新安江等大壩基礎(chǔ)中存在軟弱夾層。

e．抗震安全問(wèn)題。目前西部強(qiáng)地震區(qū)已建或在建數(shù)座300 m級(jí)高拱壩，這些高壩存在一定的震害風(fēng)險(xiǎn)。此外，20世紀(jì)50—70年代建設(shè)的一些混凝土壩的抗震安全問(wèn)題也應(yīng)予以重視。

f．安全管理問(wèn)題。安全管理問(wèn)題在小型水利工程中尤為突出，主要表現(xiàn)為專職管理人員、專業(yè)技術(shù)人員缺乏，水文監(jiān)測(cè)、大壩監(jiān)測(cè)設(shè)施陳舊落后或根本沒(méi)有等。

綜上所述，混凝土壩長(zhǎng)效服役的影響因素和演化過(guò)程非常復(fù)雜，既受到施工質(zhì)量、運(yùn)行管理等影響，又受到人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境因素等影響，其相互之間存在復(fù)雜的互饋和綜合作用。因此，混凝土壩長(zhǎng)效服役與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定研究是一個(gè)多學(xué)科交叉和多研究手段綜合的復(fù)雜課題，涉及材料、大壩隱患病害、施工質(zhì)量和安全管理模式等相互關(guān)聯(lián)的多方面問(wèn)題?；炷敛牧闲阅艿臅r(shí)變演化和大壩的隱患病害關(guān)系著混凝土壩的安全性和服役壽命，優(yōu)良的施工質(zhì)量是混凝土壩長(zhǎng)效服役的基礎(chǔ)，而先進(jìn)的安全管理模式有助于減小大壩風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)大壩服役壽命。

2 混凝土壩材料性能演化規(guī)律及阻傷措施

混凝土作為混凝土壩最主要的筑壩材料，其材料性能的劣化是導(dǎo)致混凝土壩服役性能降低的內(nèi)在因素，也會(huì)直接影響混凝土壩的服役壽命?；炷潦蔷哂袕?fù)雜結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，其在服役過(guò)程中不僅要承受各種荷載作用，也要承受復(fù)雜的環(huán)境作用，諸多因素之間交互作用，材料性能演化規(guī)律十分復(fù)雜［6］。影響混凝土材料性能演化的因素很多，如凍融破壞、碳化、硫酸鹽侵蝕、堿集料反應(yīng)和力學(xué)破壞等。

混凝土因內(nèi)部孔隙水的凍融循環(huán)產(chǎn)生的破壞稱為凍融破壞。北方寒冷地區(qū)的水工混凝土建筑物常常會(huì)遭受凍融破壞，尤其是大壩水位變化區(qū)、溢流面、泄水霧化濺水區(qū)等部位。由于混凝土凍融破壞的復(fù)雜性，目前還沒(méi)有能夠完全揭示其內(nèi)部破壞機(jī)理的理論，普遍接受的有靜水壓理論和滲透壓理論。靜水壓理論認(rèn)為，毛細(xì)孔中的水結(jié)冰時(shí)，體積膨脹產(chǎn)生靜水壓力，導(dǎo)致混凝土發(fā)生破壞［7-8］。滲透壓理論認(rèn)為，在溫度降低時(shí)，孔徑較大的毛細(xì)孔中的水首先開(kāi)始結(jié)冰，使得溶液濃度增大，而孔徑較小的毛細(xì)孔和凝膠孔中的水并不結(jié)冰，溶液之間出現(xiàn)濃度差，水從小孔向大孔遷移和重分布，從而產(chǎn)生滲透壓，引起混凝土破壞［9］。我國(guó)在凍融破壞機(jī)理方面的研究相對(duì)較少，多是從實(shí)驗(yàn)和假設(shè)出發(fā)，以質(zhì)量損失、孔體積和孔徑分布的變化和宏觀力學(xué)參數(shù)(抗壓強(qiáng)度、彈性模量等)為判斷依據(jù)來(lái)研究混凝土的抗凍性［10-11］。實(shí)際工程中可以通過(guò)選擇合適品種水泥、使用優(yōu)質(zhì)骨料、降低水灰比、摻入外加劑、嚴(yán)格控制施工質(zhì)量等措施提高混凝土抗凍性。

碳化是指空氣中的CO2通過(guò)孔隙和裂縫向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，并與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使得混凝土堿性下降的復(fù)雜物理化學(xué)過(guò)程［12-13］。碳化雖然能夠降低混凝土孔隙率，提高密實(shí)度和強(qiáng)度，但是會(huì)使鋼筋容易銹蝕，引起混凝土開(kāi)裂，甚至剝落。目前，在碳化機(jī)理已經(jīng)較為明晰的情況下，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在碳化深度預(yù)測(cè)和影響因素等方面進(jìn)行了較多的研究。影響混凝土碳化的因素眾多，主要包括材料因素(水泥品種、水灰比、摻和料及外加劑等)、環(huán)境因素(相對(duì)濕度、溫度、應(yīng)力及二氧化碳濃度等)和混凝土施工質(zhì)量［12］?；炷撂蓟课豢梢圆捎帽樯皾{、環(huán)氧厚漿涂料、硅粉砂漿等材料進(jìn)行處理。

硫酸鹽侵蝕的破壞作用可以概括為:SO24-與水泥水化物發(fā)生反應(yīng)，生成鈣礬石、石膏等產(chǎn)物，這些產(chǎn)物吸水膨脹導(dǎo)致混凝土破壞;pH值降低引起C-S-H凝膠解體，降低混凝土強(qiáng)度和黏結(jié)性能［14］。硫酸鹽侵蝕破壞機(jī)理非常復(fù)雜，現(xiàn)有研究仍無(wú)法完全對(duì)其進(jìn)行解釋，一些理論仍存在爭(zhēng)議，比如混凝土硫酸鹽結(jié)晶破壞理論［15］?；炷敛牧献陨硇再|(zhì)和外部環(huán)境都會(huì)影響硫酸鹽侵蝕的嚴(yán)重程度，比如水泥品種、密實(shí)度、SO24-濃度、溶液pH值等。實(shí)際工程中可以通過(guò)合理設(shè)計(jì)混凝土材料、提高混凝土密實(shí)度以及設(shè)置保護(hù)層等措施提高混凝土抗硫酸鹽侵蝕能力。

堿集料反應(yīng)是指混凝土中的堿性物質(zhì)與集料中的活性成分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成物吸水膨脹從而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂的復(fù)雜過(guò)程［16］。裂縫的產(chǎn)生又加劇了其他物理或化學(xué)不利因素的破壞作用，極大地降低混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和工程壽命。堿集料反應(yīng)具有滯后性，在混凝土結(jié)構(gòu)建成之后才會(huì)發(fā)生，并且一旦發(fā)生很難阻止和修復(fù)，常被稱為混凝土的“癌癥”。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)際工程中可以采用限制混凝土含堿量、合理選用集料、摻入引氣劑等措施預(yù)防和抑制堿集料反應(yīng)［16-17］。

水工混凝土材料性能的演化是多種力學(xué)因素和環(huán)境因素耦合作用的結(jié)果。這些力學(xué)因素和環(huán)境因素并非簡(jiǎn)單疊加在一起，因素之間也相互影響，若只考慮單一因素來(lái)研究水工混凝土材料性能演化規(guī)律顯然不符合實(shí)際情況。目前，混凝土材料性能演化規(guī)律的研究大多針對(duì)單一破壞因素，多因素耦合作用的研究相對(duì)較少，部分學(xué)者開(kāi)展了此方面的研究工作，比如Nguyen［18-19］等通過(guò)試驗(yàn)研究了鈣離子析出和力學(xué)破壞作用下混凝土材料性能的變化規(guī)律，并建立了化學(xué)-力學(xué)耦合模型;于琦等［20］基于Papadakis碳化模型和數(shù)值分析技術(shù)，研究了凍融環(huán)境對(duì)混凝土碳化的影響，建立了碳化深度預(yù)測(cè)模型。此外，常通過(guò)試驗(yàn)手段來(lái)獲得混凝土材料性能演化規(guī)律，而GB/T50082—2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》只針對(duì)單一破壞因素，沒(méi)有多因素耦合作用的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，這給研究帶來(lái)了一定的困難。

3 混凝土壩隱患病害監(jiān)測(cè)、檢測(cè)與診斷

凍融、碳化、溫度疲勞、溶蝕、裂縫等破壞因素的單獨(dú)作用或共同作用，會(huì)導(dǎo)致混凝土材料性能劣化、大壩強(qiáng)度和穩(wěn)定性下降、壩體與基礎(chǔ)防滲能力降低等諸多問(wèn)題的出現(xiàn)。為了解混凝土壩的安全運(yùn)行狀態(tài)，常將巡視檢查、原位監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合，通過(guò)對(duì)所得信息與資料進(jìn)行分析，來(lái)監(jiān)控和診斷大壩安全狀況。

3.1 混凝土壩隱患病害監(jiān)測(cè)與檢測(cè)技術(shù)

3.1.1 原位監(jiān)測(cè)技術(shù)

混凝土壩原位監(jiān)測(cè)是指在壩體和基礎(chǔ)內(nèi)埋設(shè)各種監(jiān)測(cè)儀器，比如應(yīng)力計(jì)、應(yīng)變計(jì)、溫度計(jì)、滲壓計(jì)、引張線儀等，通過(guò)定期或?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)的方式獲得埋設(shè)部位的應(yīng)力應(yīng)變、溫度、滲流、變形等監(jiān)測(cè)資料［21］。國(guó)外在19世紀(jì)末20世紀(jì)初即開(kāi)始對(duì)混凝土壩位移、溫度、揚(yáng)壓力等進(jìn)行觀測(cè)，但早期對(duì)大壩進(jìn)行觀測(cè)主要是為了檢驗(yàn)并改進(jìn)壩工設(shè)計(jì)理論和方法。20世紀(jì)中葉國(guó)外相繼發(fā)生潰壩事故，引起了人們對(duì)大壩安全的重視，原位監(jiān)測(cè)作為保障大壩安全的重要手段得到了迅速發(fā)展，一大批新型監(jiān)測(cè)儀器被用于原位監(jiān)測(cè)，同時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)并不斷得到完善。我國(guó)從20世紀(jì)50年代才開(kāi)始混凝土壩原位監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用，早期主要以引進(jìn)國(guó)外監(jiān)測(cè)技術(shù)為主，并在實(shí)踐中加以改進(jìn)。1978年改革開(kāi)放之后，國(guó)家投入了大量資金用于水利水電工程大壩建設(shè)，也帶動(dòng)了原位監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

混凝土壩原位監(jiān)測(cè)需要使用大量傳感器，目前以差動(dòng)電阻式、差動(dòng)電容式、振弦式、步進(jìn)馬達(dá)式等傳統(tǒng)傳感器為主。智能傳感器在傳統(tǒng)傳感器的基礎(chǔ)上加入微處理器模塊，提高了傳感器的精度和可靠性，是傳感器技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。光纖傳感器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型傳感器，可用于監(jiān)測(cè)大壩位移、溫度、滲流、裂縫等，但光纖傳感器在實(shí)際水利工程中的應(yīng)用還不是很多。GPS技術(shù)在20世紀(jì)90年代被用于大壩變形監(jiān)測(cè)，雖然因部分混凝土壩處于高山峽谷地區(qū)而受到一定限制，但在隔河巖大壩、石門(mén)子水庫(kù)大壩等工程中也得到了成功應(yīng)用。

3.1.2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)

原位監(jiān)測(cè)可以獲得儀器埋設(shè)部位所測(cè)物理量的變化規(guī)律，但是隱患病害不一定出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)的部位，而且監(jiān)測(cè)儀器也可能會(huì)出現(xiàn)使用壽命終結(jié)的情況。應(yīng)將原位監(jiān)測(cè)與以無(wú)損探測(cè)為主的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)配合使用。國(guó)外從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究大壩隱患病害現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，如意大利模型與結(jié)構(gòu)研究所(ISMES)將聲波層析方法用于大壩的安全檢查，日本曾用聲波層析方法對(duì)豐滿大壩進(jìn)行檢測(cè)［22］。我國(guó)這方面的研究工作始于20世紀(jì)80年代，目前也已取得了較大的進(jìn)展。

可用于混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)的方法很多［23-26］，比如回彈法、超聲波法、沖擊回波法、射線法、聲發(fā)射法、電磁法、雷達(dá)法等;在滲漏檢測(cè)方面，有同位素示蹤法、水下攝像法、自然電場(chǎng)法、溫度場(chǎng)法等。雖然無(wú)損檢測(cè)方法很多，但是混凝土壩因其幾何尺寸等原因，有些檢測(cè)方法在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)并不合適，應(yīng)對(duì)這些方法的適用性進(jìn)行研究，比如吳中如等［21］研究了重大水工混凝土結(jié)構(gòu)隱患病害的瑞利波法檢測(cè)、超聲波法檢測(cè)以及CT檢測(cè)的原理與資料分析方法，并探研了滲漏隱患的示蹤法檢測(cè)技術(shù)、水質(zhì)分析法檢測(cè)技術(shù)和水下攝像法檢測(cè)技術(shù);熊永紅等［27］將脈沖回波法引入到三峽工程，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試;此外，SL713—2015《水工混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》也對(duì)水工混凝土結(jié)構(gòu)不同檢測(cè)項(xiàng)目及方法提出了建議和要求，主要檢測(cè)項(xiàng)目有混凝土強(qiáng)度檢測(cè)、內(nèi)部缺陷檢測(cè)、裂縫深度檢測(cè)、結(jié)構(gòu)厚度檢測(cè)、鋼筋分布及銹蝕檢測(cè)、水下缺陷與滲漏檢測(cè)等。

3.2 混凝土壩隱患病害診斷模型和方法

通過(guò)巡視檢查、原位監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)可以獲得混凝土壩隱患病害的信息和資料，然后借助工程經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)控模型、數(shù)值分析等方法實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土壩隱患病害的診斷。監(jiān)控模型診斷方法主要通過(guò)對(duì)大壩實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析，建立數(shù)學(xué)監(jiān)控模型，同時(shí)對(duì)模型中的各個(gè)分量進(jìn)行物理解釋，以了解大壩的工作性態(tài)，診斷分析異常狀況［21，28］。

國(guó)外開(kāi)展監(jiān)控模型研究較早，20世紀(jì)50年代就已開(kāi)始用統(tǒng)計(jì)回歸方法定量分析大壩變形觀測(cè)資料。1956年，Tonini［29］將水壓分量、溫度分量和時(shí)效分量作為影響大壩的主要自變量。1977年，Bonaldi等［30］提出了混凝土壩變形監(jiān)控的確定性模型和混合模型。我國(guó)在監(jiān)控模型研究方面起步較晚。20世紀(jì)70年代，陳久宇等［31］率先使用統(tǒng)計(jì)回歸方法分析原型觀測(cè)資料，為我國(guó)監(jiān)控模型研究奠定了基礎(chǔ)。吳中如等［32-33］系統(tǒng)研究了混凝土壩安全監(jiān)控的統(tǒng)計(jì)模型、確定性模型和混合模型，建立了大壩與壩基安全監(jiān)控模型體系，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了滿意的效果。近年來(lái)，模糊數(shù)學(xué)、灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、遺傳算法、混沌理論等理論和方法被應(yīng)用于監(jiān)控模型研究，許多新型模型不斷出現(xiàn)［34-35］。目前，統(tǒng)計(jì)模型、確定性模型和混合模型仍然是混凝土壩最常用的監(jiān)控模型，但對(duì)于碾壓混凝土壩，需要考慮其施工特點(diǎn)對(duì)大壩工作性態(tài)的影響。此外，庫(kù)區(qū)和壩區(qū)的巖土體滑坡會(huì)影響大壩安全，所以也需要合適的監(jiān)控模型對(duì)其進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

4 混凝土壩施工質(zhì)量控制

優(yōu)良的施工質(zhì)量是混凝土壩長(zhǎng)效服役的基礎(chǔ)?；炷翂问┕すば驈?fù)雜，從開(kāi)始施工至建成要經(jīng)歷基礎(chǔ)開(kāi)挖及處理，混凝土制備、運(yùn)輸、澆筑與養(yǎng)護(hù)，壩體缺陷處理等多道工序，施工質(zhì)量控制應(yīng)貫穿整個(gè)施工過(guò)程和各道工序。

混凝土壩的基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及抗?jié)B能力?；A(chǔ)開(kāi)挖的深度和形狀應(yīng)根據(jù)大壩對(duì)基礎(chǔ)的要求以及基礎(chǔ)的地形、地質(zhì)條件分析確定，并在澆筑前進(jìn)行徹底的清理。混凝土壩基礎(chǔ)處理措施有很多，比如灌漿、開(kāi)挖置換、預(yù)應(yīng)力錨固等。因每個(gè)工程情況不同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)地基處理方案，如向家壩水電站從建基面選擇、滲控體系、基礎(chǔ)加固處理3個(gè)方面設(shè)計(jì)地基處理方案［36］;李家峽大壩綜合利用開(kāi)挖置換、高壓固結(jié)灌漿、預(yù)應(yīng)力錨索加固、設(shè)置完善的排水系統(tǒng)等措施對(duì)復(fù)雜地基進(jìn)行處理［37］。

混凝土是混凝土壩的主要筑壩材料，其材料性能在很大程度上決定了大壩的工程質(zhì)量?；炷猎牧蠌牟少?gòu)(生產(chǎn))、存儲(chǔ)到加工都要滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，然后按照配合比進(jìn)行拌和?；炷翂尾煌课粚?duì)混凝土材料性能的要求也有所差別，應(yīng)根據(jù)澆筑部位的工作條件和原材料品質(zhì)，由室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定最優(yōu)配合比?；炷林苽渫瓿珊螅瑧?yīng)及時(shí)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑，并避免在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)骨料分離、嚴(yán)重泌水等現(xiàn)象。因?yàn)榛炷翂问┕?qiáng)度高，混凝土用量大，且存在多種混凝土同時(shí)運(yùn)輸?shù)那闆r，一個(gè)合理高效的混凝土運(yùn)輸方案是非常必要的。三峽水電站為避免錯(cuò)料等質(zhì)量事故發(fā)生，提高運(yùn)輸效率和拌和系統(tǒng)生產(chǎn)能力，采用計(jì)算機(jī)運(yùn)輸條碼識(shí)別系統(tǒng)指揮混凝土運(yùn)輸［38］。鐘桂良等［39］借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，研究了混凝土運(yùn)輸過(guò)程智能控制技術(shù)，并在某300 m級(jí)高拱壩施工中進(jìn)行了可行性驗(yàn)證。在混凝土壩施工過(guò)程中，對(duì)材料運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行智能控制是當(dāng)前研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。

混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)是壩體成型的重要環(huán)節(jié)，既要滿足施工進(jìn)度要求，又要保證壩體澆筑質(zhì)量達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量控制難度較大。眾所周知，混凝土壩容易產(chǎn)生溫度裂縫，需要采取必要的溫控措施，比如埋設(shè)冷卻水管、薄層澆筑等。過(guò)去，混凝土溫度多是依靠人工進(jìn)行控制，有時(shí)候溫控效果并不理想。潘鎮(zhèn)濤等［40］為了減少溫度控制過(guò)程中人為因素的影響，利用模糊控制理論建立了模糊溫控系統(tǒng)，對(duì)大體積混凝土溫度進(jìn)行控制，以避免混凝土開(kāi)裂。段云嶺等［41］利用分布式光纖溫度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量混凝土內(nèi)部溫度，實(shí)現(xiàn)了溫度仿真程序標(biāo)定，以便確定合適的溫控措施。林鵬等［42］針對(duì)人工通水冷卻的弊端，建立了通水冷卻智能溫度控制系統(tǒng)，并在溪洛渡拱壩建設(shè)中得到了應(yīng)用。目前，混凝土溫度控制方法有由人工控制向智能控制轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。

由上述可知，混凝土壩施工過(guò)程中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。由于國(guó)外在建高混凝土壩較少，混凝土壩施工質(zhì)量控制方面的研究成果很少。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者在混凝土壩施工質(zhì)量實(shí)時(shí)控制方面進(jìn)行了大量的研究，并取得了豐富的成果，如Zhong等［43］考慮高拱壩施工過(guò)程中各種復(fù)雜的約束條件，研制開(kāi)發(fā)了施工質(zhì)量與進(jìn)度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋控制;吳斌平等［44］基于GPS技術(shù)和RTK技術(shù)，建立了針對(duì)澆筑碾壓施工的質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓實(shí)質(zhì)量參數(shù)的有效控制。目前，這些研究成果已在錦屏一級(jí)拱壩、龍開(kāi)口碾壓混凝土壩、官地碾壓混凝土壩等工程中得到了應(yīng)用，有力地保障了混凝土壩的施工質(zhì)量。

5 混凝土壩風(fēng)險(xiǎn)管理與評(píng)定

5.1 混凝土壩風(fēng)險(xiǎn)管理

目前，混凝土壩安全管理模式正由傳統(tǒng)的工程安全管理向風(fēng)險(xiǎn)管理轉(zhuǎn)變，以期實(shí)現(xiàn)大壩工程安全和下游公共安全的統(tǒng)籌考慮，提高混凝土壩安全管理水平。風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)起源于美國(guó)，美國(guó)也最早將其應(yīng)用于水利工程領(lǐng)域。1976年Teton壩和1977年Kelly Barnes壩的相繼失事，使美國(guó)各界開(kāi)始關(guān)注大壩的安全問(wèn)題，推動(dòng)了風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)在大壩安全管理領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。隨后，美國(guó)陸軍工程師團(tuán)、美國(guó)墾務(wù)局等機(jī)構(gòu)和組織均制定了各自的風(fēng)險(xiǎn)管理辦法，對(duì)所管轄大壩進(jìn)行安全管理。20世紀(jì)90年代，加拿大BC Hydro公司率先將風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)引入大壩安全管理工作中，并為許多國(guó)家組織了大壩安全管理培訓(xùn)［45］。澳大利亞在大壩風(fēng)險(xiǎn)管理方面亦處于世界先進(jìn)水平，頒布了《大壩安全管理指南》、《大壩潰決后果評(píng)價(jià)指南》等多部指南［46-47］。2000年9月，“風(fēng)險(xiǎn)分析在大壩安全決策和管理中的應(yīng)用”成為了第20屆國(guó)際大壩會(huì)議的議題，標(biāo)志著以風(fēng)險(xiǎn)分析為基礎(chǔ)的大壩風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注和認(rèn)可。目前，美國(guó)、加拿大和澳大利亞等國(guó)都已建立了比較完整的大壩風(fēng)險(xiǎn)管理體系，主要包括風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的建立、風(fēng)險(xiǎn)確認(rèn)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)處理等內(nèi)容，能夠?qū)Υ髩未嬖诘娘L(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全過(guò)程性管理［48］。我國(guó)開(kāi)展大壩風(fēng)險(xiǎn)管理研究較晚，但也取得了一定的進(jìn)展。

風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的制定需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、社會(huì)價(jià)值觀、法律體制等多方面因素，我國(guó)目前沒(méi)有統(tǒng)一的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，但一些學(xué)者在這方面進(jìn)行了積極的探索，如宋敬衖等［49］考慮我國(guó)東西部地區(qū)人口分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異，提出了生命風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn);彭雪輝等［50］在分析國(guó)外主要風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國(guó)水庫(kù)潰壩資料，提出了個(gè)體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、群體生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)和社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn);李宗坤等［51］將大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行安全標(biāo)準(zhǔn)有效銜接，構(gòu)建了包括生命風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要通過(guò)計(jì)算潰壩概率和潰壩后果來(lái)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，然后將分析結(jié)果與風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要研究的技術(shù)要點(diǎn)很多，主要有潰壩模式研究、潰壩洪水研究、潰壩概率估算方法研究以及潰壩后果評(píng)價(jià)方法研究?；炷翂卧诜圻^(guò)程中可能遭受洪水、地震等各種不利因素作用，并且其本身也可能存在薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致大壩存在潰決失事的可能，潰壩模式研究就是為了分析大壩潰壩失事的模式與路徑?；炷翂螇沃诽幍暮樗?jì)算相對(duì)比較簡(jiǎn)單，難點(diǎn)在于潰壩洪水演進(jìn)分析。潰壩洪水演進(jìn)分析的方法有簡(jiǎn)化分析法、經(jīng)驗(yàn)公式法、數(shù)學(xué)模型法等，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)具體情況選擇合適的分析方法［52］。

在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估之后，應(yīng)根據(jù)評(píng)估結(jié)果選擇合適的方案處理風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)以前主要采用工程措施處理風(fēng)險(xiǎn)，但目前已經(jīng)認(rèn)識(shí)到非工程措施在風(fēng)險(xiǎn)處理中的重要作用，如加強(qiáng)安全監(jiān)控、編制應(yīng)急預(yù)案、將水庫(kù)降等退役等。在采用工程措施對(duì)混凝土壩進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固時(shí)，需要首先解決2個(gè)核心問(wèn)題，即哪些缺陷需要優(yōu)先補(bǔ)強(qiáng)加固以及應(yīng)該選擇哪種補(bǔ)強(qiáng)加固方案。針對(duì)這2個(gè)問(wèn)題，一些學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)的研究工作，并提出了解決辦法，如嚴(yán)祖文等［53］指出可以通過(guò)FMECA法對(duì)大壩風(fēng)險(xiǎn)要素進(jìn)行排序，確定大壩的主要風(fēng)險(xiǎn)因素，并分別利用事件樹(shù)法、層次分析法、風(fēng)險(xiǎn)分析方法確定最優(yōu)的除險(xiǎn)加固方案;蔡守華等［54］基于AHP法和TOPSIS法，建立了除險(xiǎn)加固方案優(yōu)選模型。

在大壩風(fēng)險(xiǎn)管理法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面，2007年以來(lái)水利部先后頒布了《水庫(kù)大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則(試行)》、SL483—2010《洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制導(dǎo)則》、SL164—2010《潰壩洪水模擬技術(shù)規(guī)程》、SL602—2013《防洪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》，以及組織編制了《水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則(征求意見(jiàn)稿)》［55］。

除上述內(nèi)容外，大壩風(fēng)險(xiǎn)管理還有其他一些關(guān)鍵技術(shù)需要深入研究，如洪水安全利用技術(shù)、除險(xiǎn)加固效果評(píng)價(jià)技術(shù)等［48，56］。

5.2 潰壩概率分析

潰壩概率分析首先要識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)要素，明確有哪些風(fēng)險(xiǎn)要素可能會(huì)導(dǎo)致大壩失事，然后確定潰壩模式與潰壩路徑，一般使用FMEA法或FMECA法，最后計(jì)算潰壩概率。在識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)要素、確定潰壩模式與潰壩路徑時(shí)，可以參考國(guó)內(nèi)外風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則和已有潰壩案例。潰壩概率分析的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于潰壩概率的計(jì)算，常見(jiàn)的潰壩概率估算方法有歷史資料統(tǒng)計(jì)法、專家經(jīng)驗(yàn)法、事件樹(shù)法和可靠度方法等。

歷史資料統(tǒng)計(jì)法是指通過(guò)對(duì)歷史資料中記載的相似事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)確定某一事件的發(fā)生概率。歷史資料統(tǒng)計(jì)法沒(méi)有考慮大壩實(shí)際情況的差異、筑壩技術(shù)和安全管理手段的進(jìn)步等因素對(duì)潰壩概率的影響，有時(shí)候計(jì)算出的概率會(huì)有較大偏差。專家經(jīng)驗(yàn)法一般借助定性描述和定量概率轉(zhuǎn)換表，將專家依靠其豐富經(jīng)驗(yàn)作出的定性判斷轉(zhuǎn)換為定量概率，如李雷等［52］結(jié)合我國(guó)具體情況和國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，建立了定性描述與概率對(duì)應(yīng)表。歷史資料統(tǒng)計(jì)法和專家經(jīng)驗(yàn)法一般只用于潰壩概率的初步分析。

事件樹(shù)法可以用來(lái)計(jì)算混凝土壩的潰壩概率。它一般以可能導(dǎo)致潰壩失事的荷載作為初始事件，用樹(shù)形圖表示荷載與潰壩失事之間的邏輯關(guān)系，逐步分析并確定各分支事件的發(fā)生概率，最后計(jì)算得到大壩的潰壩概率。事件樹(shù)中各分支事件的發(fā)生概率可以通過(guò)歷史資料統(tǒng)計(jì)法、專家經(jīng)驗(yàn)法、可靠度方法以及故障樹(shù)法確定。事件樹(shù)法在確定潰壩概率過(guò)程中受人為因素影響較大，目前在混凝土壩中應(yīng)用不多［57-58］。

混凝土壩因其本身和所處環(huán)境的變異性以及人們認(rèn)知的局限性，不確定性因素大量存在，如庫(kù)水位、地震、壩基和壩肩地質(zhì)條件等。不確定性因素是風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的根源?？煽慷确椒紤]了因素的不確定性對(duì)潰壩概率的影響，能夠比較真實(shí)地反映混凝土壩的安全狀況。理論上講，所有可靠度計(jì)算方法均可被用于計(jì)算潰壩概率，如直接積分法、JC法、蒙特卡羅法、響應(yīng)面法、隨機(jī)有限元法等。目前，潰壩概率分析的可靠度方法大致分為傳統(tǒng)可靠度方法和非概率可靠度方法兩類(lèi)。傳統(tǒng)可靠度方法基于常規(guī)可靠性理論和模糊可靠性理論，可用于計(jì)算大壩洪水漫頂破壞概率、失穩(wěn)破壞概率、滲透破壞概率、強(qiáng)度破壞概率等，不同的壩型側(cè)重點(diǎn)也有所不同［59］。對(duì)于混凝土壩，傳統(tǒng)可靠度方法的研究和應(yīng)用主要集中在強(qiáng)度破壞、失穩(wěn)破壞等方面，如吳世偉等［60］采用三維隨機(jī)有限元法計(jì)算拱壩的點(diǎn)可靠度，研究了開(kāi)裂深度與可靠度的關(guān)系以及拱壩體系的失效概率;封伯昊等［61］引入損傷邊界面概念，綜合利用響應(yīng)面法和有限元分析法，在強(qiáng)度可靠度范疇內(nèi)對(duì)混凝土壩進(jìn)行可靠度分析;朱建明等［62］利用Rosenbleuth法計(jì)算可靠度指標(biāo)，并結(jié)合安全系數(shù)進(jìn)行重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析;彭慧慧等［63］提出了重力壩壩體失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，建立了模糊風(fēng)險(xiǎn)分析模型并對(duì)其進(jìn)行求解，然后結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大壩安全進(jìn)行評(píng)估;張社榮等［64］分析了碾壓混凝土重力壩的潛在抗滑失效路徑，并計(jì)算了地震作用下層間抗滑穩(wěn)定體系的動(dòng)力可靠度。

傳統(tǒng)可靠度方法用概率論和模糊理論描述不確定性，需要較多數(shù)據(jù)，而且概率模型比較小的誤差就可能導(dǎo)致計(jì)算出的潰壩概率出現(xiàn)較大的偏差［65］。在影響大壩的不確定性因素中，受試驗(yàn)或監(jiān)測(cè)條件的限制，有些因素的數(shù)據(jù)是非常缺乏的，限制了傳統(tǒng)可靠度方法的應(yīng)用范圍。而基于區(qū)間模型和凸集模型的非概率可靠度方法對(duì)數(shù)據(jù)要求較低，只需知道不確定參數(shù)的界限即可，具有更好的適用性。但是，非概率可靠度方法在混凝土壩潰壩概率分析中只見(jiàn)少量報(bào)道，如張勇等［65］借助響應(yīng)面法和有限元法，建立了非概率可靠度分析模型，并對(duì)小灣高拱壩進(jìn)行可靠性分析。夏雨等［66］用凸集模型描述不確定性，定義了壩體單元的非概率可靠度指標(biāo)，并通過(guò)搜索所有可能的失效模式來(lái)確定拱壩的可靠度。袁慕勇等［67］以碾壓混凝土重力壩為例，建立了非概率可靠度計(jì)算模型，分析了重力壩的主要失效模式。

此外，混凝土壩的許多不確定性因素具有時(shí)變特性，如混凝土材料性能會(huì)隨時(shí)間緩慢變化、揚(yáng)壓力會(huì)因排水孔淤積發(fā)生變化等，這種時(shí)變特性也會(huì)影響混凝土壩的安全。但是，由于時(shí)變問(wèn)題的復(fù)雜性，時(shí)變可靠度或時(shí)變風(fēng)險(xiǎn)率在水工領(lǐng)域研究較少，劉寧等［68］考慮重力壩的隨機(jī)溫度場(chǎng)、隨機(jī)徐變應(yīng)力場(chǎng)以及混凝土強(qiáng)度的隨機(jī)過(guò)程特性，提出了時(shí)變可靠度計(jì)算方法，并對(duì)某一重力壩進(jìn)行了時(shí)變可靠度分析;楊志剛［69］在可靠度分析中引入灰色理論和混凝土損傷概念，通過(guò)對(duì)隨機(jī)變量進(jìn)行時(shí)變灰色預(yù)報(bào)研究重力壩的時(shí)變可靠度問(wèn)題;姜樹(shù)海等［70-71］研究了時(shí)變效應(yīng)對(duì)堤壩滲流風(fēng)險(xiǎn)率和大壩防洪風(fēng)險(xiǎn)率的影響;蘇懷智等［72］綜合利用模糊概率理論和時(shí)變效應(yīng)理論，建立了大壩時(shí)變風(fēng)險(xiǎn)率計(jì)算模型，并給出了基于信息熵理論的時(shí)變風(fēng)險(xiǎn)率計(jì)算方法。

5.3 潰壩后果評(píng)價(jià)

全面分析混凝土壩存在的風(fēng)險(xiǎn)，不僅需要確定潰壩概率的大小，還要對(duì)潰壩所造成的后果進(jìn)行評(píng)價(jià)。潰壩后果評(píng)價(jià)主要包括生命損失、經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)與環(huán)境影響三部分。

5.3.1 生命損失評(píng)價(jià)

潰壩生命損失受眾多因素影響，給其估算帶來(lái)了較大困難。李雷等［73］通過(guò)研究指出，影響生命損失估算的幾個(gè)關(guān)鍵因素分別是風(fēng)險(xiǎn)人口、警報(bào)時(shí)間、潰壩洪水的嚴(yán)重程度以及公眾對(duì)潰壩事件嚴(yán)重性的理解程度。國(guó)外對(duì)生命損失非常重視，取得的研究成果也比較多。1988年，Brown等［74］建立了潰壩生命損失與風(fēng)險(xiǎn)人口、警報(bào)時(shí)間之間的估算關(guān)系式。1993年，Dekay等［75］將潰壩洪水嚴(yán)重程度考慮在內(nèi)，建立了包含風(fēng)險(xiǎn)人口、警報(bào)時(shí)間和潰壩洪水嚴(yán)重程度的生命損失估算公式。1999年，Graham［76］將公眾對(duì)潰壩事件嚴(yán)重性的理解分為模糊和明確2種情況，并考慮警報(bào)時(shí)間和潰壩洪水嚴(yán)重程度，建議了不同情況下潰壩生命損失死亡率的取值大小及范圍。2001年，Reiter［77］在Graham法的基礎(chǔ)上提出了一種更加細(xì)化的生命損失估算方法，即Rescdam法。上述幾種方法使用基于潰壩歷史記錄數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)公式估算生命損失，歷史記錄數(shù)據(jù)是否充足、公式的參數(shù)量化處理是否得當(dāng)都會(huì)影響生命損失估算的準(zhǔn)確性［73］。為了更準(zhǔn)確地估算生命損失，一些學(xué)者將可靠度理論引入到生命損失研究中，并提出了一些估算方法，如Assaf法。我國(guó)生命損失研究起步較晚，但也取得了一定的進(jìn)展，一些新理論和新方法被應(yīng)用到生命損失估算中。周克發(fā)等［78］根據(jù)8座已潰大壩調(diào)研資料，在Graham法的基礎(chǔ)上，用嚴(yán)重性程度系數(shù)修正風(fēng)險(xiǎn)人口死亡率，提出了適用于我國(guó)的生命損失評(píng)價(jià)模型。王志軍等［79-80］利用支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、GIS等技術(shù)和方法，對(duì)潰壩生命損失進(jìn)行評(píng)估。王君等［81］針對(duì)我國(guó)潰壩資料缺乏的現(xiàn)狀，引入可變模糊集理論，建立了潰壩生命損失預(yù)測(cè)模型。

5.3.2 經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)

20世紀(jì)六七十年代，美國(guó)、日本等國(guó)即已開(kāi)始研究洪災(zāi)損失評(píng)估方法，我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始對(duì)洪災(zāi)損失進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)幾十年的研究和發(fā)展，洪災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估方法已相對(duì)比較成熟，可用于計(jì)算潰壩經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)濟(jì)損失包括直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失兩部分?！端畮?kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則(征求意見(jiàn)稿)》［55］建議:直接經(jīng)濟(jì)損失可采用分類(lèi)損失率法、單位面積綜合損失法和人均綜合損失法進(jìn)行計(jì)算;間接經(jīng)濟(jì)損失可采用系數(shù)折算法和調(diào)查分析法進(jìn)行計(jì)算。雖然潰壩經(jīng)濟(jì)損失可以采用洪災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估方法進(jìn)行計(jì)算，但是潰壩洪水要比一般洪水破壞性更大。針對(duì)潰壩洪水的特點(diǎn)，一些學(xué)者專門(mén)研究了潰壩經(jīng)濟(jì)損失估算方法，如施國(guó)慶等［82］將潰壩損失分為洪水淹沒(méi)損失(包括淹沒(méi)直接經(jīng)濟(jì)損失、淹沒(méi)間接經(jīng)濟(jì)損失和淹沒(méi)非經(jīng)濟(jì)損失)、庫(kù)區(qū)塌岸損失和潰壩工程損失三大類(lèi)，并探討了每種損失的計(jì)算方法;杜丙濤等［83］從潰壩后區(qū)域之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系入手，以經(jīng)濟(jì)損失為例，研究了損失大小、持續(xù)時(shí)間、損失范圍的相關(guān)關(guān)系;王志軍等［84］基于物元模型將潰壩洪水淹沒(méi)范圍劃分為不同區(qū)域，并制定了財(cái)產(chǎn)損失率建議表，然后對(duì)潰壩經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行計(jì)算。

5.3.3 社會(huì)與環(huán)境影響評(píng)價(jià)

潰壩對(duì)社會(huì)與環(huán)境影響涉及面很廣，近年來(lái)國(guó)內(nèi)一些學(xué)者進(jìn)行了初步研究。王仁鐘等［85］總結(jié)了社會(huì)與環(huán)境影響的主要因素，并對(duì)其進(jìn)行量化，提出了社會(huì)與環(huán)境影響指數(shù)的確定方法。何曉燕等［86］建立了社會(huì)影響、環(huán)境影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和量化方法，并綜合利用層次分析法和模糊數(shù)學(xué)方法對(duì)潰壩社會(huì)與環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。周克發(fā)等［87］考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)潰壩洪水損失的影響，建立了社會(huì)與環(huán)境影響的估算公式，并給出了公式中參數(shù)的取值范圍。張瑩［88］在分析潰壩對(duì)環(huán)境、生態(tài)影響的基礎(chǔ)上，利用能值足跡法對(duì)環(huán)境損失、生態(tài)損失進(jìn)行量化，并提出了相應(yīng)的計(jì)算方法。

6 發(fā)展趨勢(shì)和亟待解決的問(wèn)題

雖然混凝土壩長(zhǎng)效服役和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定研究已取得了較多成果，并且部分成果已經(jīng)在實(shí)踐中得到應(yīng)用，但仍有不少問(wèn)題需要進(jìn)一步探討，特別是以下幾個(gè)方面亟待加強(qiáng)研究。

a．目前關(guān)于混凝土材料性能演化規(guī)律的研究所考慮的破壞因素偏少，與混凝土壩實(shí)際情況較脫節(jié)，未來(lái)需要深入研究多破壞因素耦合作用對(duì)混凝土材料性能演化規(guī)律的影響，據(jù)此制定合理措施以保障混凝土壩長(zhǎng)效服役。此外，應(yīng)制定并頒布針對(duì)多破壞因素耦合作用的混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)，借以規(guī)范試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，使研究成果更有說(shuō)服力。

b．通過(guò)原位監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)可以獲得混凝土壩隱患病害的信息和資料，為大壩安全分析提供依據(jù)。但過(guò)去對(duì)大壩安全狀況進(jìn)行分析診斷和監(jiān)控，主要采用基于監(jiān)測(cè)資料建立監(jiān)控模型等方法，這類(lèi)方法已不能完全滿足當(dāng)前高庫(kù)大壩安全管理的需要，建立數(shù)字大壩，對(duì)大壩進(jìn)行自動(dòng)化、智能化監(jiān)控是大壩安全監(jiān)控的發(fā)展趨勢(shì)。

c．混凝土壩施工工序復(fù)雜，影響施工質(zhì)量的因素眾多，質(zhì)量控制難度大，應(yīng)抓住影響施工質(zhì)量的主要因素和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采取合理措施，保障混凝土壩施工質(zhì)量;還應(yīng)更加重視混凝土壩施工質(zhì)量與進(jìn)度實(shí)時(shí)控制研究，以對(duì)混凝土壩施工過(guò)程進(jìn)行全方位、全時(shí)段監(jiān)控，并加大其在水利工程中的推廣使用。

d．盡管我國(guó)大壩風(fēng)險(xiǎn)管理研究已經(jīng)取得了極大的進(jìn)展，但應(yīng)立足于我國(guó)國(guó)情并借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，盡快建立水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn);應(yīng)深入開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)用技術(shù)研究，力求快速、準(zhǔn)確地評(píng)估大壩風(fēng)險(xiǎn);應(yīng)高度重視風(fēng)險(xiǎn)處理的非工程措施，并與工程措施結(jié)合使用，以降低大壩風(fēng)險(xiǎn);應(yīng)盡快建立或完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范大壩風(fēng)險(xiǎn)管理工作。

e．可靠度方法是計(jì)算潰壩概率的有力工具，但目前還不是非常成熟，在復(fù)雜潰壩模式下的潰壩概率計(jì)算、時(shí)變可靠度分析等方面還需要加強(qiáng)研究，常規(guī)可靠性理論、模糊可靠性理論和非概率可靠性理論的組合運(yùn)用是今后的發(fā)展趨勢(shì)。在潰壩后果評(píng)價(jià)方面，生命損失估算方法、社會(huì)與環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法應(yīng)成為今后研究的重點(diǎn)。

7 結(jié)語(yǔ)

混凝土壩長(zhǎng)效服役和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定研究是一個(gè)多學(xué)科交叉的復(fù)雜課題，研究范圍非常廣泛。筆者僅選擇了幾個(gè)比較典型的研究熱點(diǎn)論述其研究現(xiàn)狀，并探討了當(dāng)前研究存在的問(wèn)題及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。長(zhǎng)效服役和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定研究的目的是為了使已建、在建或新建混凝土壩能夠健康安全的長(zhǎng)期服役，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)，建議在該領(lǐng)域繼續(xù)加強(qiáng)研究，盡快建立并完善混凝土壩長(zhǎng)效服役保障與提升的理論和方法體系，以期實(shí)現(xiàn)大壩生命早期保障混凝土壩的“活力”，生命中期通過(guò)“保健”增強(qiáng)“活力”，生命后期通過(guò)“醫(yī)治”延續(xù)“活力”等目標(biāo)，為推動(dòng)水工結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

［1］朱伯芳.論混凝土壩的使用壽命及實(shí)現(xiàn)混凝土壩超長(zhǎng)期服役的可能性［J］.水利學(xué)報(bào)，2012，43(1):1-9.(ZHU Bofang.On the expected life span of concrete dams and the possibility of endlessly long life of solid concrete dams［J］.Journal of Hydraulic Engineering，2012，43(1):1-9.(in Chinese))

［2］賈金生.中國(guó)大壩建設(shè)60年［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2013.

［3］龍起煌，鄭治.中國(guó)碾壓混凝土壩技術(shù)［J］.水利水電技術(shù)，2013，44(8):11-14.(LONG Qihuang，ZHENG Zhi.Technology for construction of RCC dams in China［J］.Water Resources and Hydropower Engineering，2013，44(8):11-14.(in Chinese))

［4］鈕新強(qiáng).大壩安全診斷與加固技術(shù)［J］.水利學(xué)報(bào)，2007，38(增刊 1):60-64.(NIU Xinqiang.Technique for diagnosing and strengthening dam safety［J］.Journal of Hydraulic Engineering，2007，38(Sup1):60-64.(in Chinese))

［5］王理華.我國(guó)水電站大壩安全現(xiàn)狀分析［J］.水力發(fā)電，1994，20(6):35-39.(WANG Lihua.Present status of large dam safety in China［J］.Water Power，1994，20(6):35-39.(in Chinese))

［6］陳勝宏，何真.混凝土壩服役壽命仿真分析的研究現(xiàn)狀與展望［J］.武漢大學(xué)學(xué)報(bào):工學(xué)版，2011，44(3):273-280.(CHEN Shenghong，HE Zhen.Status quo and prospects for simulation analysis of service life for concrete dam［J］.Engineering Journal of Wuhan University，2011，44(3):273-280.(in Chinese))

［7］POWERS T C.A working hypothesis for further studies of frost resistance of concrete［J］.Journal of American Concrete Institute，1945，41(4):245-272.

［8］POWERS T C.Structure and physical properties of hardened portland cement paste［J］.Journal of the American Ceramic Society，1958，41(1):1-6.

［9］POWERS T C，HELMUTH R A.Theory of volume changes in hardened portland-cement paste during freezing［C］//BURRGGRAF F.Proceedings of the Thirty-Second Annual Meeting of the Highway Research Board.Washington，D.C.:Transportation Research Board Business Office，1953:285-297.

［10］黃士元，蔣家?jiàn)^，楊南如，等.近代混凝土技術(shù)［M］.西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1998.

［11］孫偉，繆昌文.現(xiàn)代混凝土理論與技術(shù)［M］.北京:科學(xué)出版社，2012.

［12］肖佳，勾成福.混凝土碳化研究綜述［J］.混凝土，2010(1):40-44.(XIAO Jia，GOU Chengfu.Overview of the research for concrete carbonation［J］.Concrete，2010(1):40-44.(in Chinese))

［13］KHUNTHONGKEAW J， TANGTERMSIRIKUL S，LEELAWAT T.A study on carbonation depth prediction for fly ash concrete［J］.Construction and Building Materials，2006，20(9):744-753.

［14］金雁南，周雙喜. 混凝土硫酸鹽侵蝕的類(lèi)型及作用機(jī)理 ［J］. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，23 ( 5 ) : 4-8. ( JIN Yannan，ZHOU Shuangxi. Types and mechanism of concrete sulfate attack［J］. Journal of East China Jiaotong University， 2006， 23( 5) : 4-8. ( in Chinese) )

［15］鄧德華，劉贊群，de SCHUTTER G，等.關(guān)于“混凝土硫酸鹽結(jié)晶破壞”理論的研究進(jìn)展［J］.硅酸鹽學(xué)報(bào)，2012，40(2):175-185.(DENG Dehua，LIU Zanqun，de SCHUTTER G，et al.Research progress on theory of“sulfate salt weathering on concrete”［J］.Journal of the Chinese Ceramic Society，2012，40(2):175-185.(in Chinese))

［16］王增忠. 混凝土堿集料反應(yīng)及耐久性研究［J］. 混凝土，2001( 8) : 16-18. ( WANG Zengzhong. Research on alkali aggregate reaction and durability of concrete ［J］.Concrete， 2001( 8) : 16-18. ( in Chinese) )

［17］蔣冬青.堿集料反應(yīng)對(duì)混凝土工程的損壞及預(yù)防［J］.房材與應(yīng)用，2006，34(2):7-10.(JIANG Dongqing.Alkali-aggregate action damaging and countermeasure to concrete construction［J］. Housing Materials ＆Applications，2006，34(2):7-10.(in Chinese))

［18］NGUYEN V H，COLINA H，TORRENTI J M，et al. Chemo-mechanical coupling behaviour of leached concrete: part I experimental results ［J］. Nuclear Engineering and Design， 2007， 237( 20 /21) : 2083-2089.

［19］ NGUYEN V H，NEDJAR B，TORRENTI J M.Chemomechanical coupling behaviour of leached concrete:part II modelling［J］.Nuclear Engineering and Design，2007，237(20/21):2090-2097.

［20］于琦，牛荻濤，屈鋒.凍融環(huán)境下混凝土碳化深度預(yù)測(cè)模型［J］.混凝土，2012(9):3-5.(YU Qi，NIU Ditao，QU Feng.Model for predicting carbonation depth of concrete in freezing-thawing circumstance［J］.Concrete，2012(9):3-5.(in Chinese))

［21］吳中如，顧沖時(shí).重大水工混凝土結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)與健康診斷［M］.北京:高等教育出版社，2005.

［22］趙志仁，徐銳.國(guó)內(nèi)外大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望［J］.水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2010，34(5):52-57.(ZHAO Zhiren，XU Rui.Advanceandprospect of monitoring technology for dam safety［J］.Hydropower Automation and Dam Monitoring，2010，34(5):52-57.(in Chinese))

［23］TARUSSOV A，VANDRY M，HAZA A D L.Condition assessment of concrete structures using a new analysis method:ground-penetrating radar computer-assisted visual interpretation［J］.Construction and Building Materials，2013，38:1246-1254.

［24］ELFERGANI H A，PULLIN R，HOLFORD K M.Damage assessment of corrosion in prestressed concrete by acoustic emission［J］.Construction and Building Materials，2013，40:925-933.

［25］SHAH A A，RIBAKOV Y.Non-linear ultrasonic evaluation of damaged concrete based on higher order harmonic generation［J］.Materials ＆ Design，2009，30(10):4095-4102.

［26］李家偉.無(wú)損檢測(cè)手冊(cè)［M］.2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［27］熊永紅，陳義群，余才盛，等.脈沖回波法在三峽工程混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用［J］.工程地球物理學(xué)報(bào)，2005，2(2):97-100.(XIONG Yonghong，CHEN Yiqun，YU Caisheng，et al.Application on detecting concrete of three gorges project by impact echo method［J］.Chinese Journal of Engineering Geophysics，2005，2(2):97-100.(in Chinese))

［28］SU Huaizhi，HU Jiang，WU Zhongru.A study of safety evaluation and early-warningmethod for dam global behavior［J］.Structural Health Monitoring，2012，11(3):269-279.

［29］TONINI D.Observed behavior of several Italian arch dams［J］.Journal of the Power Division，1956，82(6):1-26.

［30］BONALDI P， FANELLI M， GIUSEPPETTI G.Displacement forecasting for concrete dams［J］.International Water Power and Dam Construction，1977，29(9):42-50.

［31］陳久宇，林見(jiàn).觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理方法［M］.上海:上海交通大學(xué)出版社，1987.

［32］吳中如.混凝土壩安全監(jiān)控的確定性模型及混合模型［J］.水利學(xué)報(bào)，1989，20(5):64-70.(WU Zhongru.Deterministic model and mixed model of concrete dam safety monitoring［J］.Journal of Hydraulic Engineering，1989，20(5):64-70.(in Chinese))

［33］吳中如，沈長(zhǎng)松，阮煥祥.論混凝土壩變形統(tǒng)計(jì)模型的因子選擇［J］.河海大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，1988，16(6):1-9.(WU Zhongru，SHEN Changsong，RUAN Huanxiang.Factor selection of displacement statistical models for concrete dams［J］.JournalofHohai University:Natural Science，1988，16(6):1-9.(in Chinese))

［34］顧沖時(shí)，吳中如.大壩與壩基安全監(jiān)控理論和方法及其應(yīng)用［M］.南京:河海大學(xué)出版社，2006.

［35］SU Huaizhi，WU Zhongru，WEN Zhiping.Identification model for dam behavior based on wavelet network［J］.Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering，2007，22(6):438-448.

［36］張永濤，曾祥喜，史艷.向家壩水電站大壩基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)［J］.人民長(zhǎng)江，2015，46(2):76-80.(ZHANG Yongtao，ZENG Xiangxi，SHIYan.Dam foundation treatment design of Xiangjiaba Hydropower Station［J］.Yangtze River，2015，46(2):76-80.(in Chinese))

［37］白俊光，林鵬，李蒲健，等.李家峽拱壩復(fù)雜地基處理效果和反饋分析［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2008，27(5):902-912.(BAI Junguang，LIN Peng，LI Pujian，et al.Reinforcement effects of Lijiaxia Arch Dam on complicated rock foundations and its back analysis［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2008，27(5):902-912.(in Chinese))

［38］周厚貴.水工混凝土施工技術(shù)的進(jìn)展及問(wèn)題［J］.中國(guó)三峽建設(shè)，2003(3):11-13.(ZHOU Hougui.Development of hydraulic concrete construction technology［J］.China Three Gorges Construction，2003(3):11-13.(in Chinese))

［39］鐘桂良，尹習(xí)雙，邱向東，等.高拱壩混凝土運(yùn)輸過(guò)程智能控制技術(shù)研究［J］.水力發(fā)電，2015，41(2):55-58.(ZHONG Guiliang，YIN Xishuang，QIU Xiangdong，et al.Research on intelligent control technology for concrete transport of high arch dam［J］.Water Power，2015，41(2):55-58.(in Chinese))

［40］潘鎮(zhèn)濤，陳有亮，周靜偉，等.應(yīng)用模糊控制理論進(jìn)行大體積混凝土施工過(guò)程的溫度控制［J］.上海大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2006，12(4):431-436.(PAN Zhentao，CHEN Youliang，ZHOU Jingwei，et al.Temperature control in mass concrete using fuzzy theory［J］.Journal of Shanghai University:Natural Science Edition，2006，12(4):431-436.(in Chinese))

［41］段云嶺，鄭桂水.碾壓混凝土壩施工進(jìn)度與質(zhì)量控制的新措施［J］.水力發(fā)電，2002，28(2):19-23.(DUAN Yunling，ZHENG Guishui.A new approach of construction progress and quality control of RCC dam［J］.Water Power，2002，28(2):19-23.(in Chinese))

［42］林鵬，李慶斌，周紹武，等.大體積混凝土通水冷卻智能溫度控制方法與系統(tǒng)［J］.水利學(xué)報(bào)，2013，44(8):950-957.(LIN Peng，LI Qingbin，ZHOU Shaowu，et al.Intelligent cooling control method and system for mass concrete［J］.Journal of Hydraulic Engineering，2013，44(8):950-957.(in Chinese))

［43］ZHONG D H，REN B Y，LI M C，et al.Theory on real-time control of construction quality and progress and its application to high arc dam ［J］.Science China Technological Sciences，2010，53(10):2611-2618.

［44］吳斌平，崔博，任成功，等.龍開(kāi)口碾壓混凝土壩澆筑碾壓施工質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用［J］.水利水電技術(shù)，2013，44(1):62-65.(WU Binping，CUI Bo，REN Chenggong，et al.Research and application of concrete rolling-compaction quality real-time monitoring system for LongkaikouRCC Dam ［J］.WaterResources and Hydropower Engineering，2013，44(1):62-65.(in Chinese))

［45］樓漸逵.加拿大BC Hydro公司的大壩安全風(fēng)險(xiǎn)管理［J］.大壩與安全，2000，14(4):7-11.(LOU Jiankui.Dam safety risk management of BC Hydro Company in Canada［J］.Large Dam and Safety，2000，14(4):7-11.(in Chinese))

［46］ANCOLD.Guidelines on assessment of the consequences of dam failure［R］.［S.l.］:ANCOLD，2000.

［47］ANCOLD.Guidelines on dam safety management［R］.［S.l.］:ANCOLD，2003.

［48］彭雪輝，赫健，施伯興.我國(guó)水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)管理［J］.中國(guó)水利，2008(12):10-13.(PENG Xuehui，HE Jian，SHI Boxing.Dam risk management in China［J］.China Water Resources，2008(12):10-13.(in Chinese))

［49］宋敬衖，何鮮峰.我國(guó)潰壩生命風(fēng)險(xiǎn)分析方法探討［J］.河海大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2008，36(5):628-633.(SONG Jingxiang，HE Xianfeng.Discussion on analysis method for risk of life loss caused by dam failure in China［J］.Journal of Hohai University:Natural Sciences，2008，36(5):628-633.(in Chinese))

［50］彭雪輝，盛金保，李雷，等.我國(guó)水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)制定研究［J］.水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2014(4):7-13.(PENG Xuehui，SHENG Jinbao，LI Lei，et al.Research on dam risk criteria of China［J］.Hydro-Science and Engineering，2014(4):7-13.(in Chinese))

［51］李宗坤，葛巍，王娟，等.中國(guó)水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用研究［J］.水利學(xué)報(bào)，2015，46(5):567-573，583.(LI Zongkun，GE Wei，WANG Juan，et al.Risk criteria and application on reservoir dams in China［J］.Journal of Hydraulic Engineering，2015，46(5):567-573，583.(in Chinese))

［52］李雷，王仁鐘，盛金保，等.大壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)管理［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2006.

［53］嚴(yán)祖文，彭雪輝，張延億.病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固風(fēng)險(xiǎn)決策［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2012.

［54］蔡守華，張展羽，張鵬，等.基于AHP-TOPSIS的小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固優(yōu)化排序方法［J］.揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，12(1):71-75.(CAI Shouhua，ZHANG Zhanyu，ZHANG Peng，et al.Priority decision model of small reservoirs reinforcing project based on AHP-TOPSIS［J］.Journal of Yangzhou University:Natural Science Edition，2009，12(1):71-75.(in Chinese))

［55］水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，南京水利科學(xué)研究院.水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則(征求意見(jiàn)稿)［Z］.北京:水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，2012.

［56］SU Huaizhi，HU Jiang，WEN Zhiping.Optimization of reinforcement strategies for dangerous dams considering time-average system failure probability and benefit-cost ratio using a life quality index［J］.Natural Hazards，2013，65(1):799-817.

［57］馬福恒.病險(xiǎn)水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警方法［D］.南京:河海大學(xué)，2006.

［58］賈超，李新群.高壩風(fēng)險(xiǎn)分析的事件樹(shù)法［J］.水力發(fā)電，2006，32(8):71-74.(JIA Chao，LI Xinqun.Event tree method in risk analysis for high dams［J］.Water Power，2006，32(8):71-74.(in Chinese))

［59］SU Huaizhi，HU Jiang，WEN Zhiping.Servicelife predicting of dam systems with correlated failure modes［J］.ASCE Journal of Performance of Constructed Facilities，2013，27(3):252-269.

［60］吳世偉，張思俊，呂泰仁，等.拱壩的失效模式與可靠度［J］.河海大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，1992，20(2):88-96.(WU Shiwei，ZHANG Sijun，Lü Tairen，et al.Failure mode and reliability of arch dams［J］.Journal of Hohai University:Natural Science，1992，20(2):88-96.(in Chinese))

［61］封伯昊，張立翔，金峰.基于損傷的混凝土大壩可靠度分析［J］.工程力學(xué)，2005，22(3):46-51.(FENG Bohao，ZHANG Lixiang，JIN Feng.Reliability analysis of concrete dam based on damage concept［J］.Engineering Mechanics，2005，22(3):46-51.(in Chinese))

［62］朱建明，張宏濤，陳祖煜.重力壩深層抗滑穩(wěn)定可靠度分析研究［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2008，30(10):1444-1448.(ZHU Jianming，ZHANG Hongtao，CHEN Zuyu.Reliability analysis on deep slide of gravity dams［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2008，30(10):1444-1448.(in Chinese))

［63］彭慧慧，王剛，馬震岳.重力壩壩基失穩(wěn)模糊-隨機(jī)風(fēng)險(xiǎn)率計(jì)算方法研究［J］.大壩與安全，2011(4):1-6.(PENG Huihui，WANG Gang，MA Zhenyue.Research on calculation method of fuzzy-random risk for instability of gravity dam foundation［J］.Dam ＆ Safety，2011(4):1-6.(in Chinese))

［64］張社榮，王超，孫博.重力壩層間抗滑穩(wěn)定體系的動(dòng)力可靠度分析方法［J］.巖土力學(xué)，2012，33(10):3139-3144.(ZHANG Sherong，WANG Chao，SUN Bo.Dynamic reliability analysis method of anti-sliding stability between layers of gravity dams［J］.Rock and Soil Mechanics，2012，33(10):3139-3144.(in Chinese))

［65］張勇，賴國(guó)偉，程睿，等.高拱壩的非概率可靠性分析［J］.中國(guó)農(nóng)村水利水電，2008(5):62-65.(ZHANG Yong，LAI Guowei，CHENG Rui，et al.Non-probabilistic reliability analysis of high arch dams［J］.China Rural Water and Hydropower，2008(5):62-65.(in Chinese))

［66］夏雨，張仲卿，趙小蓮，等.基于非概率可靠度理論的拱壩安全度評(píng)價(jià)［J］.水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2010(3):79-83.(XIA Yu，ZHANG Zhongqing，ZHAO Xiaolian，et al.Safety analysis of arch dam based on non-probability theory［J］.Hydro-Science and Engineering，2010(3):79-83.(in Chinese))

［67］袁慕勇，陸廷春，徐寶松，等.基于非概率方法的碾壓混凝土重力壩可靠度計(jì)算［J］.三峽大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2013，35(6):29-33.(YUAN Muyong，LU Tingchun，XU Baosong，et al.Reliability calculation of RCC gravity dam based on non-probabilistic method［J］.Journal of China Three Gorges University:Natural Sciences，2013，35(6):29-33.(in Chinese))

［68］劉寧，劉光廷.隨機(jī)徐變應(yīng)力影響下重力壩時(shí)變可靠度初探［J］.水利學(xué)報(bào)，1999，30(5):50-57.(LIU Ning，LIU Guangting.Time-dependent reliability of concrete gravity dam affected by random thermal creep stress［J］.Journal of Hydraulic Engineering，1999，30(5):50-57.(in Chinese))

［69］楊志剛.基于灰色理論的混凝土重力壩損傷時(shí)變可靠度分析［D］.昆明:昆明理工大學(xué)，2002.

［70］姜樹(shù)海，范子武.基于Bayes方法的堤壩時(shí)變滲流風(fēng)險(xiǎn)率評(píng)估［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2007，29(3):420-424.(JIANG Shuhai，F(xiàn)AN Ziwu.Assessment of seepage timevarying risk rate for embankments and dams based on Bayesian approach［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2007，29(3):420-424.(in Chinese))

［71］姜樹(shù)海，范子武.時(shí)變效應(yīng)對(duì)大壩防洪風(fēng)險(xiǎn)率的影響研究［J］.水利學(xué)報(bào)，2006，37(4):425-430.(JIANG Shuhai，F(xiàn)AN Ziwu.Influence of time-varying effect on flood control risk rate for dams［J］.Journal of Hydraulic Engineering，2006，37(4):425-430.(in Chinese))

［72］SU Huaizhi，HU Jiang，WEN Zhiping，et al.Evaluation model for service life of dam based on time-varying risk probability［J］.Science China Technological Sciences，2009，52(7):1966-1973.

［73］李雷，周克發(fā).大壩潰決導(dǎo)致的生命損失估算方法研究現(xiàn)狀［J］.水利水電科技進(jìn)展，2006，26(2):76-80.(LI Lei，ZHOU Kefa.Methods for evaluation of life loss induced by dam failure［J］.Advances in Science and Technology of Water Resources，2006，26(2):76-80.(in Chinese))

［74］BROWN C A，GRAHAM W J.Assessing the threat to life from dam failure［J］.Water Resources Bulletin，1988，24(6):1303-1309.

［75］DEKAY M，MCCLELLAND G.Predicting loss of life in cases of dam failure and flash flood［J］.Risk Analysis，1993，13(2):193-205.

［76］GRAHAM W J.A procedure for estimating loss of life caused by dam failure［R］.Denver:Department of Interior Bureau of Reclamation Dam Safety Office，1999.

［77］REITER P.Loss of life caused by dam failure:the Rescdam lol method and its application to Kyrkosjarvi Dam in Seinajoki［R］.Helsinki:PR Water Consutting Ltd.，2001.

［78］周克發(fā)，李雷，盛金保.我國(guó)潰壩生命損失評(píng)價(jià)模型初步研究［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，7(3):145-149.(ZHOU Kefa，LI Lei，SHENG Jinbao.Evaluation model of loss of life due to dam breach in China［J］.Journal of Safety and Environment，2007，7(3):145-149.(in Chinese))

［79］王志軍，顧沖時(shí)，張治軍.GIS支持下基于遺傳優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的潰壩生命損失評(píng)估［J］.武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版，2010，35(1):64-68.(WANG Zhijun，GU Chongshi，ZHANG Zhijun.Evaluation method of loss-oflife caused by dam breach based on GIS and neural networks optimized by genetic algorithms［J］.Geomatics and Information Science of Wuhan University，2010，35(1):64-68.(in Chinese))

［80］王志軍，顧沖時(shí)，婁一青.基于支持向量機(jī)的潰壩生命損失評(píng)估模型及應(yīng)用［J］.水力發(fā)電，2008，34(1):67-70.(WANG Zhijun，GU Chongshi，LOU Yiqing.Model for evaluation of loss-of-life caused by dam breach based on support vector machine［J］.Water Power，2008，34(1):67-70.(in Chinese))

［81］王君，袁永博.基于可變模糊聚類(lèi)迭代模型的潰壩生命損失預(yù)測(cè)［J］.水電能源科學(xué)，2012，30(6):82-85.(WANG Jun，YUAN Yongbo.Forecasting life loss of dam break based on variable fuzzy clustering iterative model［J］.Water Resources and Power，2012，30(6):82-85.(in Chinese))

［82］施國(guó)慶，朱淮寧，荀厚平，等.水庫(kù)潰壩損失及其計(jì)算方法研究［J］.災(zāi)害學(xué)，1998，13(4):28-33.(SHI Guoqing，ZHU Huaining，XUN Houping，et al.Study on reservoir dam-break loss and its calculation methods［J］.Journal of Catastrophology，1998，13(4):28-33.(in Chinese))

［83］杜丙濤，袁永博.潰壩后關(guān)聯(lián)區(qū)域損失模型研究［J］.水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2012，10(1):64-68.(DU Bingtao，YUAN Yongbo.Study on loss model of relevant regions after dam break［J］.Journal of Water Resources and Architectural Engineering，2012，10(1):64-68.(in Chinese))

［84］王志軍，宋文婷，馬小童.潰壩經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估方法研究［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2014，31(2):30-34.(WANG Zhijun，SONG Wenting，MA Xiaotong.A methodof estimating economic loss caused by dam-break［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2014，31(2):30-34.(in Chinese))

［85］王仁鐘，李雷，盛金保.水庫(kù)大壩的社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)研究［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，6(1):8-11.(WANG Renzhong，LI Lei，SHENG Jinbao.On criterion of social and environmental risk of reservoir dams［J］.Journal of Safety and Environment，2006，6(1):8-11.(in Chinese))

［86］何曉燕，孫丹丹，黃金池.大壩潰決社會(huì)及環(huán)境影響評(píng)價(jià)［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2008，30(11):1752-1757.(HE Xiaoyan，SUN Dandan，HUANG Jinchi.Assessment on social and environmental impacts of dam break［J］.Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2008，30(11):1752-1757.(in Chinese))

［87］周克發(fā)，李雷.基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潰壩洪水損失動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2008，17(增刊1):145-148.(ZHOU Kefa，LI Lei.Dynamic forecasting evaluation model of flood loss due to dam breach based on socioeconomic development［J］. Resources and Environment in the Yangtze Basin，2008，17(Sup1):145-148.(in Chinese))

［88］張瑩.基于能值足跡法的潰壩環(huán)境、生態(tài)損失評(píng)價(jià)［D］.南京:南京水利科學(xué)研究院，2010.