2.4　水闸安全影响因素的分析和提取

水闸安全影响因素复杂，且这些因素常为定性描述，需根据工程特点，采用数据挖掘的方法从众多复杂因素中提炼主要不安全因素，为建立水闸安全评估体系提供参考依据。数据挖掘常用的技术有统计学方法、故障树方法和模糊集理论等。故障树分析法是将水闸病害的诸因素，包括直接的、间接的、环境的和人为的因素，形象地表示为故障谱；从上往下可得出水闸病害与哪些影响因素有关，从下往上可得出各影响因素对水闸病害的影响，从而建立水闸不安全因素集。

2.4.1　故障树分析法基础知识

故障树是一种树状逻辑因果图，它是用一系列事件符号和逻辑符号描述病害与病因的各种因果关系。通常可按下列步骤建立故障树。

1.选择顶端事件

顶端事件为目标事件，即水闸的某种病害。

2.分析输入事件

分析每个与顶端事件（水闸病害）相联系的输入事件，若该事件能进一步分解，则将其作为下一级的输出事件，并将其按次级顶事件进行处理。

3.绘制故障树

（1）顶事件或中间事件：表示一个需要讨论下去的故障事件，用一个矩形框表示。

（2）基本事件：表示一个最基本的和不能再分解的故障事件，用一个圆表示。

（3）非基本事件：表示一个原因不明或不讨论下去的事件，用一个菱形框表示。

（4）与门（AND）：是一种逻辑符号，表示所有输入事件都发生时输出事件才发生的逻辑关系。

（5）或门（OR）：是一种逻辑符号，表示在输入事件中只要有一个发生则输出事件就会发生的逻辑关系。

（6）异或门：表示异或门的输入事件不全发生且也非都不发生时，则输出事件发生。

各符号表示如表2.6所示。

逻辑门的输入事件是输出事件的因，输出事件是输入事件的果。绘制故障树是将顶端事件与次级事件用上述符号连接起来，对每一个次级事件再进行类似的分解，一直到不能再分解的基本事件为止。

2.4.2　水闸安全影响因素故障树建立

将故障树分析法用于水闸安全影响因素分析中，即是通过对造成水闸病害的影响因素进行逻辑分析，绘制故障树。将水闸病害作为故障树的顶事件，根据收集的资料，对病害产生原因进行逐级分析，建立故障树，从而可以分析得到水闸的可能不安全因素。

图2.8～图2.12绘制了水闸不安全因素的故障树。显然，这些图有助于对水闸进行不安全因素分析。

2.4.3　水闸安全影响因素集的建立

根据上述故障树分析结果，可以得出水闸工程的不安全因素集：

（1）防洪能力方面：过流能力不足，闸顶高程不足，消能设施构造尺寸不满足要求。

（2）结构安全方面：抗滑稳定和抗倾覆稳定不满足要求，地基承载力不满足要求，地基应力不均匀系数不满足要求；结构应力、配筋和变形不满足要求等。

（3）渗流安全方面：渗径长度不满足要求，渗透坡降不满足要求，防渗、排水设施失效。

（4）工程质量方面：混凝土和砌石工程强度等级低于现行标准，保护层厚度不满足要求，碳化，混凝土老化破损，裂缝，钢筋外露锈蚀，砌石破损等。

（5）金属结构及电气设备方面：闸门老化和挡水能力不足，启闭机老化和启闭力不足，外观状况、腐蚀和运行状况不满足要求；电气设备电源配备不足、老化，配套不完善等。

（6）运行管理方面：管理制度、机构和人员、安全监测设施以及辅助设施和通信等因素。 WJN9g8mqBTVYByWj35pLAPcoPrlDWwOFrIEwZOl1oQl6gwIKGSu7P8P57X5KSfpv