《基於多目標四層嵌套機率模式的海岸工程風險評估研究》是依託中國海洋大學，由劉桂林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於多目標四層嵌套機率模式的海岸工程風險評估研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉桂林
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
應對全球氣候變化、災害頻發的趨勢，針對國內外有關行業規範具體條文不能滿足我國重大海岸防護工程設計、防災、減災要求，更不能滿足我國按照全球最高安全要求新建核電項目的現狀，本項目擬開發和構建一套具有完整理論依據和套用價值的多目標四層嵌套聯合機率模式。該模式包含區域颱風特徵層、隨機-數值計算層、颱風誘發致災因素統計分析層和海岸防護工程風險評估層，能針對不同海區、不同颱風特徵組合、不同海岸防護工程結構對各種致災因素的不同回響機制，使用基於 ALARP原則的結構失效評估方法檢驗現行海岸工程設計標準的潛在隱患，以此評估現有海岸防護工程諸如濱海核電站防護工程設計規範中規定的設防標準存在的重大風險，進一步提出更加合理的設防標準建議，最終構建應對氣候變化的海岸災害預測、預警和評估體系。
結題摘要
本項目基於我們自主研發的多維複合極值理論（MCEVD），構建基於重點抽樣法求解非高斯過程，具有不同相關性的多因素聯刪晚疊合機率隨機模擬技術模型求解多維聯合極值分布的問題。使用本方法只需輸入各變數的邊緣分布型式、均值、方差及相關係數矩陣，通過隨機模擬法即可計算得到不同主控因素條件下的多種致災因素組合相應的聯合重現期，可以克服以往多維聯合機率模式無法克譽譽寒服的計算量大、運算緩慢、結果離散程度大的問題。 項目組針對海岸帶颱風誘發暴潮、巨浪與伴生的天文大潮“三碰頭”致災因素，在數值計算和聯合機率預測模型中的輸入—輸出體系引入整體不確定性（GUA）、整體敏感性（GSA）分析，最後分析計算結果的置信區間。套用核安全規程HAF0100規定的“可能最大颱風”、“可能最大颱風暴潮”、“設計基準洪水”（DBF)及國際核電組織IAEA的防護工程設計標準。 在本項目研究中還探索了複合極值分布模式中的二維連續函式代之以二維最大熵聯合分布，一維Poisson分布代之以離散最大熵分布，得到新的聯合機率分布。新的最大熵聯合分布模式是在最大熵原則下導出的，因此與以往單變數復您店合分布模式和多變數複合分布模式（符章乃如Poisson-混合Gubmbel和Nested-Logistical等分布）相比減少了先驗性。項目組進一步把一維泊松分布改變為不僅考慮海域颱風出現頻率，同時考慮指定海域與颱風中心的最近距離的二維離散熱永頸最大熵分布與連續型分布共同構成新的複合極值分只船婆歡布模式。 在以上探索基礎上，項目組創建了“多目標四層嵌套機率預測模式”用於重要海岸工程風險評估。以颱風“菲特”上海災害為例：考慮颱風暴潮、暴雨洪水與天文大潮的組合，使用項目組開發的上述模式計算的百年一遇預測結果，已大大超過上海防護工程500年一遇超警戒水位設防標準；對廣東嶺澳核電站使用上述模式計算的500年聯合重現期最大颱風暴潮、波高及相應的天文大潮，比按核安全規範（HAF0100）的設計標準為 “設計基準洪水”高出1.65m。從而證明了原有設計標準存辨剃您狼在弊端和缺陷，因而造成海岸防護工程具有很大的風險性。同樣，該理論用於三峽大壩風險分析，考慮其上游四條支流不同重現期洪量百年一遇聯合機率遠遠高於運用單因素外延傳統方法設計的500年一遇設計洪量。
