[發明專利]一種區段輸電線路桿塔基礎邊坡暴雨災害風險的評估方法

有效

• 申請號: 201210402479.2
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102930348A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 李鵬云;陳波;鐘萬里;張峰;柳玉波
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

1.一種區段輸電線路桿塔基礎邊坡暴雨災害的風險評估方法，包括以下步驟：

S1輸電線路桿塔基礎邊坡暴雨災害控制因素綜合表的建立：

以臨界降雨量、輸電線路各基桿塔的基礎特征、地形地貌信息、地層巖性、土體密實度情況、土體中碎石含量、坡面特征特性，作為輸電線路桿塔基礎邊坡暴雨災害風險的控制因素，依序建成圖標；其中基礎特征設有樁基礎、獨立基礎和掏挖基礎三欄，地層巖性設有全風化花崗巖或花崗巖殘積土、全風化泥質葉巖或粉質粘土和其它三欄，土體密實度設有密實、中密和松散三欄，碎石含量設有少、中和多三欄，坡面植被特征設有優、良和差三欄；

S2暴雨災害控制因素的量化、歸一化：

S3風險評估模型的確定及具體邊坡的評估，包括以下子步驟：

S3-1以災害統計及人工降雨邊坡侵蝕試驗結果為訓練樣本，采用BP人工神經網絡方法，采用改進BP網絡計算程序對神經網絡進行訓練直至達到誤差要求，獲得災害控制因素與暴雨滑坡事故率的映射關系，確定桿塔基礎邊坡暴雨滑坡的風險評估數學模型；

S3-2基于建立的風險評估數學模型，逐個計算各桿塔邊坡的暴雨滑坡事故率，得到各邊坡的暴雨滑坡事故率計算值；

S4暴雨災害風險的分級：

獲取整條線路各桿塔基礎邊坡的暴雨滑坡事故率計算值，加權平均得到全線桿塔基礎邊坡平均暴雨滑坡事故率值；以全線平均暴雨滑坡事故率值為基準值，依據桿塔基礎邊坡的暴雨滑坡風險分級指標將輸電線路桿塔各邊坡的暴雨滑坡事故率計算值與分級指標比較，確定各邊坡的暴雨滑坡風險等級；

S5區段桿塔基礎邊坡評估的實現，包括以下子步驟：

S5-1將整條線路依次劃分為若干區段，采用計算機計算各個區段內處于各邊坡穩定性等級的桿塔基礎邊坡數占區段桿塔基礎邊坡總數的百分比；

S5-2構建包含目標層、準則層、方案層三個層次構成的層次結構模型，目標層在上，準則層在中，方案層在下；目標層為區段桿塔邊坡的暴雨滑坡風險性，準則層為不同風險等級桿塔基礎邊坡百分比，方案層包括區段1、區段2……區段n；采用改進層次分析計算程序得到各區段對不同風險等級桿塔基礎邊坡百分比的權重向量，即方案層對準則層的權重；在此基礎上，考慮各風險等級桿塔對暴雨災害風險的影響不同，繼續采用改進層次分析計算程序計算得到不同風險等級桿塔基礎邊坡對暴雨災害的權重向量，即準則層對目標層的權重；最后采用計算機將各層權重向量合成得到各區段的暴雨風險權重向量，從而獲取各區段桿塔基礎邊坡暴雨災害滑坡風險評估結果，即方案層對目標層的權重。

2.所述的步驟S1的暴雨災害控制因素綜合表是根據大量災害統計獲得的。

3.根據權利要求1所述的一種區段輸電線路桿塔基礎邊坡暴雨災害的風險評估方法，其特征是：所述的步驟S2包括以下子步驟：

S2-1量化采用德爾菲法、統計分析法、隸屬度函數法和信息量法其中之一進行，優選隸屬度函數法：將各定性指標分為3級，通過給各等級賦予邊界值，然后通過線性差值的方法確定其隸屬函數，完成定性指標的量化；

S2-2量化的數據以sigmoid函數為激活函數進行歸一化處理，將量化的數據轉化為[0.1-0.9]區間的數值。

4.根據權利要求1所述的一種區段輸電線路桿塔基礎邊坡暴雨災害的風險評估方法，其特征是：所述的步驟S5-2中的權重計算步驟，以計算各區段對A級邊坡百分比的權重W_A為例進行說明，其中：各區段對百分比的權重向量為W_A，對B級邊坡百分比的權重向量為W_B，對C級邊坡百分比的權重向量為W_C，對D級邊坡百分比的權重向量為W_D，

具體包括以下子步驟：

①根據三標度法采用計算機計算得到各區段A級邊坡的百分比所對應的比較矩陣；

根據各區段的A級邊坡的百分比大小，得出相應的比較矩陣A_ij：

上式中，a_ij是第i段A級邊坡百分比與第j段A級邊坡百分比的比較結果，且有a_ii=1；

②以各區段不A級邊坡百分比所對應的比較矩陣作為輸出參數，通過改進層次分析計算程序計算得到各區段對A級邊坡百分比的權重向量W_A；

各區段中A級邊坡百分比越高則在權中所占的權重就越大，反之則越小；

根據以上步驟還可以求出W_b、W_C和W_D；

由于A、B、C和D級邊坡的暴雨災害風險存在顯著差異，因此還需要求出不同風險等級邊坡對暴雨災害風險的權重向量，即圖2中準則層對目標層的權重；具體步驟包括：根據三標度法采用計算機計算得到不同風險等級邊坡的暴雨災害所對應的比較矩陣；以不同風險等級邊坡的暴雨災害風險所對應的比較矩陣作為輸入參數，采用改進層次分析計算程序計算得到不同風險等級邊坡對暴雨災害的權重向量W_s；

最后采用計算機按下式自上而下將各層權重向量進行合成得到各區段的暴雨風險災害權重向量W，從而確定線路暴雨受災薄弱段：

W=[W_AW_BW_CW_D]×W_s。