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海河堤防建设及中小河流治理
Embankment Construction and Small and Medium-sized Rivers Treatment in the Haihe River

范围的敏感因素，认为非恒定流作用下冲刷坑范围并非随时间延长而增大；张
立等通过试验研究讨论了稳定冲刷状态下泥沙水下休止角与冲刷坑边坡斜率的
关系；Zhang 等通过水槽试验对丁坝冲刷孔的形态特征进行了研究，认为冲刷孔

上游坡度比泥沙休止角稍大，最大冲刷深度和冲刷孔面积、体积成幂函数关系；
Johnson 等通过试验研究了溢流墙对堤岸冲刷的影响，并评估了山坡防冲刷措施
的效果；Biswas 等通过 180°的水槽试验对弯道水流冲刷机理进行研究，确定了
弯道处最佳的防护措施。

二、堤防风险分析理论方法

堤防风险分析方法众多，从常规的定性、定量分析逐步发展为考虑不确定性
对其结果的影响。传统的定性分析方法受人为因素影响过大，过分依赖相关经验，

难以量化为适用于各种堤防的统一评价标准。常规的定值安全评价方法没有考虑
到设计变量的变异性，也难以解决工程特性复杂的情况，所以考虑不确定性因素
的堤防分析方法是目前的主流做法。
堤防风险分析中存在的不确定性是堤防项目一直致力解决的问题，联合国政

府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）将
不确定性定义为一个“值”未知的程度。关于不确定性的来源主要有 2 个，即随
机不确定性和认知不确定性。前者是一种内在或自然的时空变异性，后者是对研
究过程、系统或对象不完全了解导致的结果。洪水风险分析模型包含各种各样的

组成部分，并与巨大的不确定性相关联。其不确定性主要包含以下 4 个方面：模
型阈值的选择；洪水频率分布函数的选择；建筑在模型中几何形状的表示及不同
水位的表示方法的选择；损失函数的选择等。这四个方面的任何一种都会对洪水
分析模型产生较大的影响，特别是损伤函数的选择对整体建模结果影响最大。这

些不确定性因素同时也是影响堤防风险分析的最关键因素。一方面，在现有对工
程实践中随机不确定性的研究中，虽取得了一定效果，由于缺乏足够的信息，且
对认知不确定性的研究尚处于起步阶段，很难最大限度降低随机不确定性。另一
方面，各文献所述风险分析模型的验证基本是通过将所观察到的数据与模拟结果

进行对比来判断，使很多模型并不具备普适性及较强的预测性。因此，目前许多
针对风险分析中不确定性的研究主要侧重于对风险评估模型链的特定部分或整体
风险模型的输出敏感性进行描述。基于以上两个方面的问题，堤防风险分析的发

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