关键词：堤防结构；风险应对；实际应用；安全管理
1、引言
随着我国经济发展水平的提高，对于河道堤防安全管理工作的要求也越来越高，因此切实加强堤防安全问题的研究和堤防结构的分析对于实际河道管理工作具有极其重要的作用。我国现有堤防经过长期的历史发展，随着时代的变更也在进行着更新，其在使用过程中经过不断的修复更新、破坏、再更新使其原有的结构不断变化。由于河堤在更新修复的过程中所使用的土体材料并没有合理的使用标准，因此存在着复杂性和不均匀性等特点，从而造成在河道汛期时堤防结构材料结构不一，使堤防结构在不同程度上接受雨水的冲刷和破坏，在一定程度上使堤防结构的汛期承受能力变低。
2、结构风险分析理论
风险分析是一个基于科学的、按照结构化方法进行的开放透明的过程。风险分析框架主要包括三个部分：风险评估、风险管理、风险交流。结构风险本身区别于水流风险和水文风险，它是指防洪堤坝在设计、施工、管理等方面各种由于高危结构所引发的风险。其中，在统计学习理论中，结构风险定义为经验风险与置信风险的和。因为在机器学习理论中，虽然经验风险最小化的归纳原则是一致的，但是一致性是在样本数量趋向无穷大时得到了，在样本点个数有限的情况下，仅仅用经验风险来近似期望风险是十分粗糙的，结构风险则是期望风险的一个上界。结构风险中有一个最小化原则，而结构风险最小化是指把函数集构造为一个函数子集序列，使各个子集按照VC维的大小排列；在每个子集中寻找最小经验风险，在子集间折中考虑经验风险和置信风险，取得实际风险的最小化，即平常所说的SRM准则。
图1SRM准则示意图
3、堤防结构风险评价系统以及风险评估方法
3.1堤防工程风险评价理论及应用
堤防工程风险评价理论是以工程结构可靠度及风险分析基本理论为基础，从工程系统的角度，对工程风险影响因素、工程风险率分析原理和计算理论、工程风险评价体系与评价理论等不同方面，系统的对堤防工程系统的风险分析与评价理论进行系统性的总结和归纳，并针对国内外的典型案例提出系统化和规范性的案例分析。对于堤防工程风险的评价是衡量堤防结构安全性的重要指标，对于河道在汛期时的防洪御洪能力的衡量标准，只有掌握了河道的防洪蓄洪能力标准，才能在理论及实践中最大程度的保证堤防结构的安全性能，从而最大程度的保护公民的生命财产安全。
3.2堤防结构风险的概率分析法
概率分析法是根据事故的基本致因因素的事故发生概率，应用数理统计中的概率分析方法，以此来求取事故基本致因因素的关联度或重要度或整个评价系统扥事故发生概率的安全评价方法。通过采用概率分析法来分析堤防结构来模拟堤防结构收到一定程度的冲刷及破坏是所能承受的最大承受力，来推断出堤防结构存在的风险大小，通过固定的结构公式在理论上简要的分析出堤防结构目前所处的状态，从而判断出是否修复或继续使用。例如图2所示，当堤防结构通过风险评估存在风险过高的情况，需要进行堤防结构的断面加固工作。堤防结构风险的概率分析法在实际工作中的应用并不少见，它在一定程度上可以为具体的实践工作提供参考依据，使工作人员可以通过理论分析找出适合的实践方案，并使之两者结合在一起，共同为堤防结构风险评估提供智力支持和决策依据。
3.3堤防结构建筑工程的实际用途
堤防是人们沿河、渠、湖、海岸或行洪区分洪区、围垦区的边缘修建的用于挡水的建筑物。由于我国的降水分布不均匀，河流有较为固定的丰水期和枯水期。因此，为保障人民的生命财产安全，筑堤就尤为重要。筑堤是防御洪水泛滥，保护居民和工农业生产的主要措施，河堤在丰水期是通过拦截和约束洪水，将洪水限制在行洪道内的方法，使之等流量的水深增加，行洪流速增大，从而在中小河道起到泄洪排沙的作用，同时在沿海河道还可以起到抵挡风浪及抗御海潮的作用。堤防结构的加固方式主要有采取灌浆加固及粘土分层压实培厚等。
图3堤防加固典型断面图（粘土培厚加固）
4、堤防结构综合风险分析
堤防结构综合风险分析对于防洪蓄洪分洪方案的制定有着重要的意义，通过对堤防结构的风险进行科学合理的分析，水利工作人员才能掌握河道堤防结构具体的情况，以对具体实施方案作出合理的规划及分析研究。
4.1堤坝结构风险计算方法
4.1.1矩阵法
（1）矩阵法的构造方式：二维计算矩阵是矩阵法实施的前提，集镇内的各个要素的值需要经过数学的方法进行科学合理的计算，在得出确定的数值是将其放在矩阵中进行比较，最终所确定的行列交叉处就是得到的计算结果。但是，使用矩阵型的方法不仅仅局限于理论，在实际操作中还要结合实践经验和概况，同时矩阵内数值的计算不一定要遵循统一的计算公式，在原本计算公式的基础上，根据实际情况，对计算公式进行合理的改造和完善，但要确定的一点是计算中的数值必须要有统一的增减顺序。只有遵循上述原则，一个合理的风险评估才算是完成，如果不遵循上述原则，风险评估数据就不准确，从而影响实际判断。
（2）矩阵法的特点：矩阵法通过横向和纵向的交叉和比较得出合理的风险评估数据，就有较高的灵活性和可操作性，复杂程度并不算高，因此，比较适用于实践作业。
4.2.2相乘法
（1）相乘法的概念：z=f（x，y）=xy，当f为增量函数时，Ä可以为直接相乘，也可以为相乘后取模等。
（2）相乘法的适用范围：在风险值计算中，通常需要对两个要素确定的另一个要素值进行计算，因此相乘法在风险分析中得到广泛采用。
（3）相乘法的特点：简单明确，直接按照统一公式计算，即可得到所需结果。
（4）相乘法的计算过程：
（4.1）计算安全事件发生可能性
安全事件发生可能性=威胁发生频率值Ä脆弱性严重程度值；
对计算得到的安全风险事件发生可能性进行等级划分。
（4.2）计算安全事件的损失
安全事件损失值=资产价值Ä脆弱性严重程度值；
对计算得到的安全事件损失进行等级划分。
（4，3）计算风险值
安全事件风险值=安全事件发生可能性Ä安全事件损失；
（4.4）风险结果判定
根据上述计算方法得出计算结论，按照对应标准对风险结果进行判定，最后设计出正确的堤坝结构设计图稿。
5、结束语
堤防结构的安全性是应对河道紧急情况的保障，只有堤防结构在安全范围内，河道的汛期防洪、泄洪、蓄洪工作才能高效有序的进行，因此，为保障人民的生命财产安全和保证基本的工农业生产活动，对于堤防结构的风险评估工作尤为重要，在一定程度上说，在整个系统工作中起着举足轻重的作用。堤防结构的风险评估及在实践中的实际应用是人类智慧的结晶，对于人类在河道治理方面的进步所起的作用是不可估量的，希望广大水利工作人员认真对待堤防结构风险分析工作，树立认真负责的工作态度，为水利工作贡献力量。
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