摘要：以浦东新区防汛墙为主要研究对象，结合浦东新区防汛墙薄弱段安全鉴定情况，介绍防汛墙通过层次分析法和模糊数学法建立防汛墙风险综合评价模型的原理和方法。以某段防汛墙为例进行实证研究，验证方法的可行性，以期为黄浦江风险综合评价提供支持和参考。
关键词：黄浦江，防汛墙，层次模糊数学理论，安全鉴定，风险安全评价
1研究背景和意义
黄浦江防汛墙是保障上海市防汛安全的生命线，多年来经受住了各种严峻的考验，保障了上海市几千万人民的生命和财产的安全，发挥了巨大的防汛减灾效益。2003年，上海市水务局为掌控黄浦江防汛墙安全，加强管理，保障防汛墙安全运行，根据《上海市防汛条例》和国家相关规定，结合上海市防汛墙安全鉴定，出台《上海市黄浦江防汛墙安全鉴定暂行办法》沪水务（2003）829 号[1]，规定上海市防汛墙安全鉴定正常情况下周期为15年，防汛墙安全鉴定后的安全评价结论划分为以下四类:1.一类防汛墙:满足防汛墙设计规范要求,不需要采取其他工程措施，防汛墙正常工作；2.二类防汛墙:基本满足设计规范要求,防汛墙局部出现损坏，通过简单措施即可修复并正常运行;3.三类防汛墙:不满足设计规范要求,防汛墙严重破坏,但经过工程措施除险加固后,可正常运行;4.四类防汛墙:无法达到设计规范要求,工程出现严重险情,防汛墙需要拆除重建。
水利工程风险安全评价起源于美国，各国引入相关概念并逐渐发展为一个新兴学科，我国最初应用于大坝的安全性评价，但对于堤防工程的风险分析评价却研究的较少，处于刚起步不久。近几年，堤防工程风险安全评价或安全鉴定结论在堤防加固改造、改建、新建等项目中作为一个重要的立项依据，其重要性得到政府等建设单位的重视。堤防工程的安全隐患鉴定和安全监控的技术也引发了更多人的关注和研究，并取得了一定初步成果。本文以黄浦江某段防汛墙为代表进行实例研究，以期为黄浦江防汛墙建设管理提供依据，为其他堤防风险评估提供参考。
2建立基于层次模糊数学法的防汛墙风险评价模型
2.1层次分析法
2.1.1建立防汛墙风险评价层次结构
层次分析法首要条件就是搭建目标的层次结构体系。要评价的目标所在层次为目标层，位于结构层次的顶端，是要分析和评价的初始点；位于中间的层次结构则称之为准则层，是目标按照不同类别对该目标进行划分得到的，并且制约着下层因素层，根据《上海市黄浦江防汛墙安全鉴定暂行办法》将五个分项评价标准：运行管理评价、工程质量评价、防洪标准复核、渗流安全复核及结构安全复核设为准则层；最下层为因素层，一般由该项目的基本方案组成，可将影响防汛墙安全的风险因素设定为因素层；这样由上至下就形成了相应的递进层次结构。基本结构如图1所示。
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图1防汛墙安全评价层次结构模型图
2.1.2构建两两比较阵
层次分析法是定性和定量相结合的分析方法，需要定性的分析各影响因素之间的重要性和对准则层各评价指标的重要程度，从而对层次结构中的内容进行量化处理。模型建立出来之后，在确定权重过程中，如果只是一个定性而非定量的结果，对于一个项目来说其评价结果是受到影响的，得到的结果也会影响目标的准确性。因此，可以采用比例标度法针对不同的因素进行比较从而量化处理[2]。针对不同的因素间的比较不是所有因素放在一起做综合比较，而是将两个不同因素之间作两两比较，以提高评价的准确性。
在比较时有些因素之间不方便直接比较，这个时候就需要采用相对比尺，给不同因素提供一个统一的标准线。通过防汛墙安全隐患情况,依据各安全隐患因素的出现频数结合比例标度法确定各出险因素相应的权重,判断矩阵可通过下式构建：
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2,4,6,8 i与j两因素比较结论介于以上的中间
倒数 i与j两因素比较的结果是j与i两因素重要性结果的倒数
2.1.3确定因素的相对权重
确定权值矩阵并进行一致性检验。通过两两对比确定各因素间重要程度之后，权重则可由此计算得出。但在确定权值矩阵前，还需要对矩阵进行一致性检验。首先需要确定上文中每一个对比矩阵,通过解特征值的方法得到矩阵的最大特征根和特征向量。归一化后的特征矩阵中的元素就是同一层的因素对于上一层之中某指标的重要性的顺序权值矩阵。
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3.3权重的确定
在防汛墙的风险评估中,每个评价因素的重要性通常是不同的,在给各因素赋权重时,主要应用以下三种方法:层次分析法、分析推理法和专家打分法、由于分析推理法需要详细且完善的资料,所以应用起来较为困难。而专家打分法受专家的主观性因素影响较大,因而结论不具备客观性。因此,本文运用层次分析法来确定权重,通过比较这两个因素的相对重要性进行赋值。
权重确定的方法在其中需要应用的公式和相关原理在上文进行过细致的讲解，这里不再过多说明。计算结果及各影响因素权重值见下表：
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依据规范与防汛墙安全鉴定报告在本防汛墙风险评价中，评语设置为{一类，二类，三类，四类}四级。
3.5模糊综合评价
在建立风险因素集和备则集后，需要在评价指标中确定评价对象，选择上文中最大隶属度法来确定评价对象，其结果如表8所示，根据评价的结果可知，此防汛墙评价为三类防汛墙，与防汛墙安全鉴定单位给出的结果一致。
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5 结语
（1）本文通过对上海市浦东新区防汛墙隐患因素分析，基于层次模糊理论构建防汛墙风险评价体系，以某段防汛墙为例，验证该方法的合理性和有效性。旨在为防汛墙风险安全评价提供辅助和参考。
（2）防汛墙的风险综合评价体系所包含的影响因素极多，是一个庞大而复杂的体系,本文因为某些研究方法的原因虽然建立起了模型对防汛墙进行系统的综合评价分析,并取得初步成果,但结果可能是片面的不精确的，仍需进一步的实践检验和深入研究。
参考文献：
[1]上海市水务局. 沪水务（2003）829 号上海市黄浦江防汛墙安全鉴定暂行办法[S].
[2].堤坝工程健康检测、安全评价研究及其应用[J].江苏水利,2018(08):73.
[3]中华人民共和国水利部.SL/Z 679—2015堤防工程安全评价导则[S].北京:中国水利水电出版社, 2015.