模糊理论与灰色系统理论在堤防岸坡稳定分析中的应用

• 作 者: 徐如海
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 堤防工程 岸坡稳定性 不确定性 灰色系统 灰关联分析 灰色预测 模糊理论 模糊—灰色关联

城市堤防工程在社会发展中起着相当重要的作用，而堤防岸坡失稳是堤防工程建设中常见的主要灾害之一。传统的边坡稳定性分析存在着大量的主客观不确定性，充分考虑由各种因素引起的不确定性是边坡稳定性研究的发展趋势。本文首先简要介绍了目前土坡稳定计算中几种常用的简化极限平衡法的原理及适用性，指出几种不确定性分析方法的不足之处。将堤防岸坡系统视为一个模糊—灰色系统，详细介绍了相关理论的基本概念、理论与计算方法。模糊理论在堤防岸坡稳定性研究中的应用刚刚起步，本文首次引入模糊理论的多属性多层次语言算子GIOWA，分析影响岸坡稳定的因素，对影响因素做了优劣排序，以明确各因素的影响程度，指导工程设计。本文还引入了模糊—灰色关联分析原理与方法，对南宁某堤防工程作了综合类比评价方法。以南宁市某段防洪堤岸坡为实例，对6个岸坡分4种破坏形式，对12个影响因子分别作了模糊—灰色相关分析。找出对各种相应破坏形式影响最大的数个因子，作为以后工程治理的参考依据。研究结果表明：模糊系统理论和灰色系统理论在城市堤防工程中的应用是恰当而实用有效的，具有良好的前景。模糊多属性多层次综合分析对防洪堤岸坡稳定是恰当而且实用的，能快速、准确的对防洪堤进行评价。模糊—灰色关联因素分析对指导防治措施有着实际的工程意义；运用模糊—灰色综合类比的方法分别针对不同破坏形式的不同因子作相关类比，找出其中影响最大的因子，为防洪堤稳定防护治理作出快速诊断提供了一种新方法。