本发明属于沥青混凝土勘察，涉及一种坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价方法。
背景技术：
1、沥青混凝土心墙作为沥青混凝土心墙堆石坝的关键防渗构件，其在库区蓄水运营过程中的抗裂防渗性能，对确保整个坝体及下游地区的安全起着决定性作用。面对水资源调控与水电能源需求的不断增长，沥青混凝土心墙堆石坝的建设与运营环境愈发复杂，尤其是水文气象、地质活动等因素的多样性，对坝体及心墙的稳定性提出了更为严峻的挑战。在运营阶段，沥青混凝土心墙坝所面临的环境条件多变且复杂，这些环境因素直接影响着心墙的受力状态和变形程度。
2、尽管现有文献对沥青混凝土抗裂性能的影响因素进行了广泛研究，但这些研究多聚焦于单一或少数几个简单因素，缺乏对坝体运营环境综合影响下的系统评价。目前，尚无一套全面、系统的评价方法来评估运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能的影响。鉴于此，本发明旨在提出一种系统而全面的评价方法，以准确评估坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能安全的影响，从而为我国沥青混凝土心墙堆石坝的安全运营提供有力保障。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价方法。
2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价方法，该方法包括以下步骤：
4、s1：针对沥青混凝土坝的工程特性与运营环境分析构建评价指标体系，对指标进行打分，将各评估指标按重要性从高到低顺序分配权重系数并排序，权重系数总和为1，权重系数计算公式如下：
5、
6、式中，γij为权重系数，i＝1,2,…；j＝1,2,…；n为评估指标项数；m为重要性排序号，m≤n；
7、s2：根据各评估指标的权重系数，计算心墙开裂风险总值：
8、sij＝rijγij
9、f＝σsij
10、式中，f为心墙开裂风险总分值；sij为指标的评估分值；rij为评估指标的基本分值；
11、s3：根据沥青混凝土心墙坝的溃坝事故伤亡情况分级、经济损失分级和事故严重程度分级；
12、s4：根据风险总值f和风险评估矩阵，建立开裂风险评估矩阵，确定开裂风险等级；
13、s1：针对沥青混凝土坝的工程特性与运营环境分析构建评价指标体系，对指标进行打分，将各评估指标按重要性从高到低顺序分配权重系数并排序，权重系数总和为1，权重系数计算公式如下：
14、
15、式中，γij为权重系数，i＝1,2,…；j＝1,2,…；n为评估指标项数；m为重要性排序号，m≤n；
16、s2：根据各评估指标的权重系数，计算心墙开裂风险总值：
17、sij＝rijγij
18、f＝∑sij
19、式中，f为心墙开裂风险总分值；sij为指标的评估分值；rij为评估指标的基本分值；
20、s3：根据沥青混凝土心墙坝的溃坝事故伤亡情况分级、经济损失分级和事故严重程度分级；
21、s4：根据风险总值f和风险评估矩阵，建立开裂风险评估矩阵，确定开裂风险等级；
22、所述s1中，沥青混凝土坝的工程特性与运营环境分析包括运营环境x1和突发地震x2；
23、运营环境x1中，评估指标包括运营气候x11；
24、运营气候x11对应的基本分值rij取值为r11，权重系数γij取值为γ11，评估分值sij取值为s11＝r11×γ11；
25、其中：
26、若运营气候x11为高海拔，高寒冷，气温温差大，多发洪水，则基本分值r11分值范围为75～100；
27、若运营气候x11为日照时间长，气温温差大，多发洪水，则基本分值r11分值范围为50～74；
28、若运营气候x11为无极端严寒高热天气，气温温差小，降水不均匀，多发洪水，则基本分值r11分值范围为25～49；
29、若运营气候x11为无极端严寒高热天气，气温温差小，降水均匀，则基本分值r11分值范围为0～24；
30、突发地震x2中，评估指标包括坝坡稳定x21和坝顶震陷率x22；
31、坝坡稳定x21对应的基本分值rij取值为r21，权重系数γij取值为γ21，评估分值sij取值为s21＝r21×γ21；
32、坝顶震陷率x22对应的基本分值rij取值为r22，权重系数γij取值为γ22，评估分值sij取值为s22＝r22×γ22；
33、其中：
34、若坝坡稳定x21满足拟静力法计算得到的坝坡稳定安全系数fs＜1.0，滑动体使得坝顶宽度减小1/3以上，最危险滑弧通过心墙，则基本分值r21分值范围为75～100；
35、若坝坡稳定x21满足拟静力法计算得到的坝坡稳定安全系数fs＜1.0，滑动体使得坝顶宽度减小1/3以上，最危险滑弧虽未通过心墙，但危及心墙安全，则基本分值r21分值范围为50～74；
36、若坝坡稳定x21满足拟静力法计算得到的坝坡稳定安全系数fs＜1.0，坝坡失稳不危及心墙安全，则基本分值r21分值范围为25～49；
37、若坝坡稳定x21满足拟静力法计算得到的坝坡稳定安全系数fs＞1.0，坝坡失稳不危及心墙安全，则基本分值r21分值范围为0～24；
38、若坝顶震陷率x22满足坝高h＞150m，坝顶震陷率大于0.8％，则基本分值r22分值范围为75～100；
39、若坝顶震陷率x22满足坝高h＜150m，坝顶震陷率大于1％，则基本分值r22分值范围为50～74；
40、若坝顶震陷率x22满足坝高h＞150m，坝顶震陷率小于0.8％，则基本分值r22分值范围为25～49；
41、若坝顶震陷率x22满足坝高h＜150m，坝顶震陷率小于1％，则基本分值r22分值范围为0～24。
42、进一步，所述s4后还有s5：根据开裂风险等级，确立对应的事故风险控制对策。
43、进一步，所述s3中，沥青混凝土心墙坝的溃坝事故伤亡情况分级为四级：
44、第一级，定性描述为一般，伤亡人数满足1≤死亡<3或1≤重伤<10；
45、第二级，定性描述为较大，伤亡人数满足3≤死亡<10或10≤重伤<50；
46、第三级，定性描述为重大，伤亡人数满足10≤死亡<30或50≤重伤<100；
47、第四级，定性描述为特大，伤亡人数满足死亡≥30或重伤≥100；
48、沥青混凝土心墙坝的溃坝事故经济损失分级为四级：
49、第一级，定性描述为一般，经济损失e满足e＜1千万元；
50、第二级，定性描述为较大，经济损失e满足1千万元≤e＜5千万元；
51、第三级，定性描述为重大，经济损失e满足5千万元≤e＜10千万元；
52、第四级，定性描述为特大，经济损失e满足e≥10千万元；
53、沥青混凝土心墙坝的溃坝事故严重程度分级为四级：
54、第一级，定性描述为一般，除开重要结构物地段和山区段以外，坝体出现渗漏，可能破坏坝体本身；
55、第二级，定性描述为较大，除开重要结构物地段和山区段以外，可能引起溃坝破坏坝体本身、附属厂房；
56、第三级，定性描述为重大，山区段可能引起溃坝破坏坝体本身、附属厂房及周边环境；
57、第四级，定性描述为特大，重要结构物地段可能引起溃坝破坏桥梁、隧道、建筑等重要结构物。
58、进一步，所述s4具体为：取沥青混凝土心墙坝的溃坝事故伤亡情况分级、经济损失分级和事故严重程度分级三个分级中的最高级别，结合风险总值f，建立开裂风险评估矩阵；
59、当三个分级中的最高级别分级为第一级一般，f值满足f＞60，可能性等级为第四级很可能时，开裂风险等级为高度iii；
60、当三个分级中的最高级别分级为第二级较大，f值满足f＞60，可能性等级为第四级很可能时，开裂风险等级为高度iii；
61、当三个分级中的最高级别分级为第三级重大，f值满足f＞60，可能性等级为第四级很可能时，开裂风险等级为极高iv；
62、当三个分级中的最高级别分级为第四级特大，f值满足f＞60，可能性等级为第四级很可能时，开裂风险等级为极高iv；
63、当三个分级中的最高级别分级为第一级一般，f值满足45＜f≤60，可能性等级为第三级可能时，开裂风险等级为中度ii；
64、当三个分级中的最高级别分级为第二级较大，f值满足45＜f≤60，可能性等级为第三级可能时，开裂风险等级为高度iii；
65、当三个分级中的最高级别分级为第三级重大，f值满足45＜f≤60，可能性等级为第三级可能时，开裂风险等级为高度iii；
66、当三个分级中的最高级别分级为第四级重大，f值满足45＜f≤60，可能性等级为第三级可能时，开裂风险等级为极高iv；
67、当三个分级中的最高级别分级为第一级一般，f值满足30＜f≤45，可能性等级为第二级偶然时，开裂风险等级为中度ii；
68、当三个分级中的最高级别分级为第二级较大，f值满足30＜f≤45，可能性等级为第二级偶然时，开裂风险等级为中度ii；
69、当三个分级中的最高级别分级为第三级重大，f值满足30＜f≤45，可能性等级为第二级偶然时，开裂风险等级为高度iii；
70、当三个分级中的最高级别分级为第四级重大，f值满足30＜f≤45，可能性等级为第二级偶然时，开裂风险等级为高度iii；
71、当三个分级中的最高级别分级为第一级一般，f值满足f≤30，可能性等级为第一级不太可能时，开裂风险等级为低度i；
72、当三个分级中的最高级别分级为第二级较大，f值满足f≤30，可能性等级为第一级不太可能时，开裂风险等级为中度ii；
73、当三个分级中的最高级别分级为第三级重大，f值满足f≤30，可能性等级为第一级不太可能时，开裂风险等级为中度ii；
74、当三个分级中的最高级别分级为第四级重大，f值满足f≤30，可能性等级为第一级不太可能时，开裂风险等级为高度iii。
75、进一步，所述s5具体为：
76、当开裂风险等级为等级i，即低度风险，控制准则为可忽略，控制对策为保持日常常规管理；
77、当开裂风险等级为等级ii，即中度风险，控制准则为可接受，控制对策为加强风险防控工作，严格施工监测管理；
78、当开裂风险等级为等级iii，即高度风险，控制准则为不期望，控制对策为严抓风险控制工作，确保风险降低成本不超过事故损失；
79、当开裂风险等级为等级iv，即极高风险，控制准则为不可接受，控制对策为将风险防控工作放到第一位，采取措施，不计成本将风险降低至等级iii。
80、本发明的有益效果在于：
81、(1)本发明通过对水文气象数据、地质状况以及运营期间可能出现的潜在影响因素进行深入分析与整合，成功构建了一套针对坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价指标体系。该体系能够高效地评估运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能的安全性，为保障心墙的长期稳定运行提供了科学依据。
82、(2)本发明能够根据坝体的具体选址情况，综合考虑沥青混凝土心墙坝的运营环境，对坝体在运营过程中的心墙抗裂安全性进行系统而全面的评价。这一评价方法有助于确保坝体在设计寿命内的稳定性和安全性。
83、(3)采用本发明的方法，可以迅速对心墙在运行期间的抗裂安全性能进行准确评价，并且能够评估潜在事故的严重程度。此外，本方法还能针对性地提出整改措施，以保障坝体及其下游区域的安全，有效预防和减少潜在的安全风险。
84、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价方法，其特征在于：所述s4后还有s5：根据开裂风险等级，确立对应的事故风险控制对策。
3.根据权利要求1所述的坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价方法，其特征在于：所述s3中，沥青混凝土心墙坝的溃坝事故伤亡情况分级为四级：
4.根据权利要求1所述的坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价方法，其特征在于：所述s4具体为：取沥青混凝土心墙坝的溃坝事故伤亡情况分级、经济损失分级和事故严重程度分级三个分级中的最高级别，结合风险总值f，建立开裂风险评估矩阵；
5.根据权利要求1所述的坝体运营环境对沥青混凝土心墙抗裂性能影响的评价方法，其特征在于：所述s5具体为：
