海洋石油开发工程定量风险评估方法研究

旨在建立并完善海洋石油工程风险定量评估理论，确定工程安全风险评价标准，开发风险评估决策系统，以达到用最小的经济代价，保证工程安全可靠的目的。研究基于相关理论，依托我国海洋石油工程实际，进行安全风险分析：建立各类风险因素事故树，进行重要度分析；研究各类风险因素发生概率和后果的定量分析方法，计算风险值并排序；基于模糊数学与系统分析理论，建立海洋石油开发工程定量风险评估指标体系和风险衡定标准；建立风险措 2100433B

本项目提出了协同式可靠度分析方法，系统地研究了协同式可靠度方法的几个关键问题：基于协同式可靠度方法的简单模型修正方法、协同式可靠度方法误差分析与控制、基于贝叶斯理论的协同式可靠度方法等。提出了考虑土体参数空间变异性的边坡协同式可靠度方法，并基于边坡稳定分析的多种简单模型和复杂模型进行协同式可靠度分析。提出了基于有限元法的边坡失效后果定量评估方法、考虑参数空间变异性的多失效模式边坡风险评估方法、基于协同式可靠度方法的二维/三维边坡定量风险评估方法。探讨了协同式可靠度方法在复杂边坡风险评估中的应用。本项目提出了一整套科学合理、高效实用的边坡可靠度分析与定量风险评估方法，从而为复杂工程边坡灾害防治提供理论依据和技术支撑，研究成果具有重要的理论意义和广阔的工程应用前景。项目执行期间发表SCI收录论文26篇、EI收录论文8篇。获湖北省自然科学一等奖1项，国际学术奖励1项。培养博士生3人，硕士生3人。 2100433B

风险评估通常分为定性评估和定量评估。所谓定性评估，即不对灾害风险进行定量化处理，只做定性比较。定性评估往往依靠评估人的观察和分析能力，借助经验和判断能力，依据一定的规范和标准，对灾害风险做出定性评估。

目前，已有的风险评估方法归纳为以下四类：

（一）基于指标体系的风险建模与评估

基于指标体系的风险建模与评估是目前最常见的方法，其数据资料易于获取，方法简便可行。在许多国际研究计划如灾害风险指数计划（DRI）、全球灾害高发区（Hotsports）等，均是采用基于指标体系的风险建模与评估的方法。但是，采用该方法无法模拟复杂灾害系统的不确定性与动态性，可能会导致一些风险估计值不准确。

（二）基于GIS的风险建模与评估

利用GIS的空间分析功能，对灾害风险进行建模和评估，并且对灾害风险的空间分布具有可视化的功能。根据需要评估区域的致灾因子和承灾体的特征，建立评估指标体系（如强度、频率、持续时间、人口密度、经济密度、土地利用类型等），然后选取合适的栅格尺度，分别建立不同的图层，并将各个指标图层按照一定的计算方法进行计算叠加，最后计算出各个栅格的风险指数，并将灾害风险图示化。

（三）基于情景模拟的风险建模与评估

区域的灾害情景尤其是综合风险的灾害情景是复杂的，基于灾害情景模拟可以从不同的灾害类型、不同的承灾体和不同的时空角度出发，构建若干情景，在建立动态评估模型的基础上，实现对区域灾害风险的动态评估。基于情景模拟的风险建模与评估可以直观地体现灾害情景的时空演变特征和区域影响。

（四）基于概率的建模和评估

在深入分析灾害风险发生的概率与灾害强度和损失之间的相互关系的基础上，建立灾害风险概率与损失之间的函数关系和曲线，对风险进行建模和评估 。2100433B

本项目针对考虑岩土体参数空间变异性、小失效概率水平、多失效模式的复杂边坡高效可靠度分析与定量风险评估问题开展研究。提出了协同式可靠度分析方法，系统地研究了协同式可靠度方法的几个关键问题：基于协同式可靠度方法的简单模型修正方法、协同式可靠度方法误差分析与控制、基于贝叶斯理论的协同式可靠度方法等。提出了考虑土体参数空间变异性的边坡协同式可靠度方法，并基于边坡稳定分析的多种简单模型和复杂模型进行协同式可靠度分析。提出了基于有限元法的边坡失效后果定量评估方法、考虑参数空间变异性的多失效模式边坡风险评估方法、基于协同式可靠度方法的二维/三维边坡定量风险评估方法。探讨了协同式可靠度方法在复杂边坡风险评估中的应用。本项目提出了一整套科学合理、高效实用的边坡可靠度分析与定量风险评估方法，从而为复杂工程边坡灾害防治提供理论依据和技术支撑，研究成果具有重要的理论意义和广阔的工程应用前景。