基于熵理論-可拓云模型的引水隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

李 燕，靳春玲，貢 力，田 潔，朱桂勇

(1.蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，蘭州 730070； 2.水利部海河水利委員會(huì) 引灤工程管理局，河北 遷西 064309)

1 研究背景

為均衡分配水資源，有效解決我國(guó)局部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的缺水矛盾，國(guó)家投資建設(shè)了大量水資源配置工程，以促進(jìn)缺水地區(qū)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。引水隧洞作為水電站的咽喉，在水資源配置工程中起著至關(guān)重要的作用。由于引水隧洞施工過程中塌方事故頻繁發(fā)生，不僅在經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡方面產(chǎn)生重要影響，而且給工程留下了安全隱患，因此科學(xué)合理地評(píng)價(jià)塌方風(fēng)險(xiǎn)是引水隧洞施工階段亟待解決的重要問題。

目前，相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜液蛯W(xué)者對(duì)隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)做出了卓越貢獻(xiàn)。Zhang等[2]選取圍巖級(jí)別、地下水條件、隧道埋深、開挖方法等構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并以粗糙集理論和可拓學(xué)理論為基礎(chǔ)，進(jìn)行了塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)；Qiao等[3]通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和理論計(jì)算方法，研究了隧道塌方的機(jī)理，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提出了塌方區(qū)域的處理和評(píng)價(jià)方法；貢力等[4]通過主成分分析(Principal Component Aanalysis,PCA)法對(duì)建立的指標(biāo)因素進(jìn)行主成分提取，構(gòu)建了概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Probabilistic Neural Networks,PNN)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型；陳誠[5]基于TOPSIS法原理，建立了隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型；楊光等[6]將云模型應(yīng)用到塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)中，根據(jù)最大綜合確定度確定塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；李志強(qiáng)等[7]通過分析100多起塌方事故資料確定了影響塌方風(fēng)險(xiǎn)因子，并以Karwowski模糊隸屬度函數(shù)基礎(chǔ)，對(duì)隧道進(jìn)行塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。上述評(píng)價(jià)方法均在塌方評(píng)價(jià)中有所運(yùn)用，雖然對(duì)隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)均作出了卓越貢獻(xiàn)，但普遍存在計(jì)算量過大，實(shí)際操作性不強(qiáng)，權(quán)重計(jì)算僅依據(jù)專家主觀知識(shí)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，未考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)的不確定性、不完整性、不精確性等問題，且部分方法未考慮塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)界限值的隨機(jī)性和模糊性。

針對(duì)以上不足，本文基于云模型和可拓學(xué)理論構(gòu)建可拓云模型，考慮風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)界限值隨機(jī)性和模糊性的同時(shí)，還能改善傳統(tǒng)物元分析中將特征值被視為不動(dòng)值的缺陷，目前該方法廣泛應(yīng)用于圍巖穩(wěn)定、施工安全評(píng)價(jià)等領(lǐng)域。同時(shí)，結(jié)合主、客觀賦權(quán)法的優(yōu)點(diǎn)，利用偏好比率法(Preference Ratio Method，PRM)和反熵權(quán)法(Anti-Entropy Weight, AEW)對(duì)指標(biāo)因素權(quán)重進(jìn)行分析，構(gòu)成綜合賦權(quán)法，使權(quán)重計(jì)算更具科學(xué)性，評(píng)價(jià)結(jié)果更為準(zhǔn)確。最后結(jié)合珠江三角洲水資源配置工程中東莞分干線單線引水隧洞進(jìn)行實(shí)例研究，論證本方法在引水隧洞塌方分析中的可行性。

2 基于PRM-AEW權(quán)重計(jì)算

2.1 基于PRM的主觀權(quán)重確定

PRM是主觀判定各評(píng)價(jià)指標(biāo)重要度的方法[8]，其原理是對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，確定指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的實(shí)際影響率，計(jì)算步驟如下。

2.1.1 確定偏好比率標(biāo)度

假設(shè)指標(biāo)si對(duì)隧洞塌方影響程度大于指標(biāo)sj，則指標(biāo)重要程度為si>sj，由此，主觀定義指標(biāo)間重要程度，得到指標(biāo)間的偏好比率標(biāo)度，如表1所示。

表1 偏好比率標(biāo)度Table 1 Preference ratio scale

2.1.2 計(jì)算主觀權(quán)重wi

在定義的偏好比率標(biāo)度下，令指標(biāo)si與sj間的偏好比率標(biāo)度為gij(i,j=1,2,…,n),建立方程組(式(1))求解各指標(biāo)權(quán)重wi。

式中g(shù)ij為偏好比率標(biāo)度值，0≤wi≤1(i=1,2,…,n)，根據(jù)式(1)求解主觀權(quán)重wi。

2.2 基于AEW的客觀權(quán)重確定

反熵權(quán)法(AEW)是基于熵權(quán)法改進(jìn)的一種賦權(quán)方法[9]。反熵權(quán)法特征與傳統(tǒng)熵權(quán)法特征相反，當(dāng)指標(biāo)的無序程度越大時(shí)，說明指標(biāo)包的含信息量越多，反熵值也越大，從而權(quán)重也越大[10]。具體計(jì)算步驟如下。

(1)計(jì)算各指標(biāo)反熵值，即：

(2)

(3)

式中：hi為反熵值；vij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)為指標(biāo)值；rij為中間變量。

(4)

2.3 基于線性加權(quán)組合法的組合權(quán)重確定

主觀賦權(quán)法代表了專家的直觀認(rèn)識(shí)，人為干擾因素較多；客觀賦權(quán)法代表了指標(biāo)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的客觀規(guī)律，但缺少專家的主觀意向；因此，將兩類權(quán)重方法進(jìn)行組合得到更加科學(xué)、合理的綜合權(quán)重是極為重要的。目前的組合方法有因子相乘法、離差最大化法和線性加權(quán)組合法等，因子相乘法易產(chǎn)生“倍增效應(yīng)”，離差最大化法適用指標(biāo)評(píng)價(jià)值之間差異較大的情況。本文采用線性加權(quán)組合方式[11]將主客觀權(quán)重進(jìn)行組合，其公式為

(5)

為合理準(zhǔn)確分配系數(shù)，引入基于加權(quán)求和最優(yōu)化模型，模型為

s.t.α2+β2=1 ,α、β≥0 。

(6)

該模型最優(yōu)解為：

(8)

3 基于熵理論-可拓云理論評(píng)價(jià)模型的計(jì)算步驟

3.1 云模型理論

云模型是由李德毅教授提出的一種即能反映客觀事物的隨機(jī)性和模糊性，又能實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)等級(jí)間的確定和不確定關(guān)系的統(tǒng)一定量描述的模型[12-13]。其定義如下：假設(shè)某研究對(duì)象評(píng)價(jià)指標(biāo)有n個(gè)(i=1,2,…,n)，評(píng)價(jià)等級(jí)有m個(gè)(j=1,2,…,m)，評(píng)價(jià)指標(biāo)i對(duì)應(yīng)第j等級(jí)的云模型可由云滴數(shù)N和數(shù)字特征(Ex,En,He)來產(chǎn)生，云模型數(shù)字特征計(jì)算模型為：

(9)

(10)

He=s。

(11)

式中：Cmax、Cmin為各等級(jí)的上下界限；Ex代表各等級(jí)期望值，表示隸屬云的分布中心，是最能代表引水隧洞對(duì)應(yīng)等級(jí)界限概念的樣本點(diǎn)；熵En是對(duì)概念的不確定性描述，不但能描述引水隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)過程中采集樣本數(shù)據(jù)的隨機(jī)性，而且還能描述塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)界限的模糊性[14]；超熵He是對(duì)熵的不確定性的量度，一方面反映了引水隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)樣本數(shù)據(jù)的離散度，另一方面體現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)評(píng)價(jià)中各指標(biāo)的隨機(jī)性和模糊性之間的聯(lián)系度。

3.2 可拓云理論

可拓學(xué)理論是由蔡文教授提出的一種解決矛盾問題的形式化理論方法[15]，其基本物元模型為R=(對(duì)象N、特征C、量值V)。傳統(tǒng)的物元分析模型中，一般將特征值V被視為不動(dòng)值，從而忽略了事物的模糊性和隨機(jī)性[16]。本文結(jié)合云理論處理不確定性問題的隨機(jī)性和模糊性，用正態(tài)云(Ex、En、He)代替特征值V，則可拓云模型表示為

(12)

3.3 云關(guān)聯(lián)度計(jì)算

(1)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)可拓云與指標(biāo)量值間的關(guān)聯(lián)度k的計(jì)算方法為

(13)

式中：En為各等級(jí)的期望值，En′～N(Ex,En2)；χ為某指標(biāo)量值。

(2)通過式(13)計(jì)算所有指標(biāo)關(guān)聯(lián)度，并構(gòu)成如下的矩陣K，即

(14)

式中：Kij為待評(píng)指標(biāo)和塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)j的標(biāo)準(zhǔn)云之間的云關(guān)聯(lián)度；n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)；j為評(píng)判級(jí)別。

3.4 基于信息熵的隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定

(15)

式中ph為云關(guān)聯(lián)系數(shù)的分布密度，h=1,2,…,10。

(2)引入信息熵理論[17]，云熵的定義為

(16)

(3)設(shè)云熵的最大值為Hmax，隸屬度K(kj)的計(jì)算式為

(17)

3.5 隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定檢驗(yàn)

(1)計(jì)算綜合評(píng)判向量H，即

(18)

(2)計(jì)算評(píng)判的模糊等級(jí)特征值f，即

fi=hiti。

(19)

式中：hi為向量H對(duì)應(yīng)最大分量；ti為最大分量對(duì)應(yīng)等級(jí)。

(3)多次運(yùn)算求解，減少隨機(jī)性。為盡量減少隨機(jī)數(shù)值所帶來的不確定性的影響，故需多次求解。經(jīng)多次運(yùn)算得出綜合評(píng)判矩陣Kx、等級(jí)特征期望Efx和等級(jí)特征熵值Efm，其表示式分別為：

(20)

(21)

(22)

式中:h為運(yùn)算的次數(shù)，本文取500；K(i)為第i次運(yùn)算得出的綜合評(píng)判矩陣；fi為第i次運(yùn)算得出的等級(jí)特征值；期望值Efx表示塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；熵值Efm表示評(píng)價(jià)結(jié)果分散度。

可信度θ由式(23)進(jìn)行定量表達(dá)。θ值越小表示可信度越高。

(23)

4 工程實(shí)例應(yīng)用

4.1 工程概況及評(píng)價(jià)指標(biāo)

珠江三角洲水資源配置工程是廣東省歷史上投資數(shù)額最大、輸水線路最長(zhǎng)、受水區(qū)域最廣的水資源調(diào)配工程。該工程由輸水干線、深圳分干線、東莞分干線和南沙支線組成，輸水線路總長(zhǎng)113.2 km。東莞分干線長(zhǎng)3.5 km，設(shè)計(jì)流量15 m3/s，網(wǎng)河區(qū)西部至東部單線引水隧洞總長(zhǎng)為8.453 km，隧洞地表多為建筑物密集區(qū)。區(qū)間地質(zhì)水文條件復(fù)雜，地下水類型以孔隙性潛水為主且水位普遍埋深較淺，多0.5～3 m，局部丘陵地帶以基巖裂隙水為主，一般埋深2.0～5.0 m，圍巖主要以Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖為主，圍巖自穩(wěn)時(shí)間短，極易產(chǎn)生塌方與變形破壞。為盡可能避免引水隧洞在施工期發(fā)生塌方風(fēng)險(xiǎn)，減少風(fēng)險(xiǎn)帶來的損失，本文在普通引水隧洞施工可能發(fā)方生塌方風(fēng)險(xiǎn)的影響因素的基礎(chǔ)上，考慮了該區(qū)域復(fù)雜的地質(zhì)水文情況，并參考《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》《水工隧洞安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》及已有文獻(xiàn)資料[5]等，從工程地質(zhì)因素、水文地質(zhì)因素、施工設(shè)計(jì)因素3個(gè)方面建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，引水塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 引水隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 Risk assessment index system for diversion tunnel collapse

(1)工程地質(zhì)影響因素。巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度反映了隧洞圍巖軟硬程度，圍巖抗壓強(qiáng)度越高，塌方風(fēng)險(xiǎn)越??；巖體完整性指數(shù)體現(xiàn)了巖體的完整程度，與塌方風(fēng)險(xiǎn)成正比，即巖體完整性越好，塌方風(fēng)險(xiǎn)越低；偏壓是由于隧洞洞口淺埋段受地形作用而產(chǎn)生，并對(duì)圍巖穩(wěn)定性有一定影響，一般情況下，山體傾角越大，塌方風(fēng)險(xiǎn)越高；節(jié)理面間距是影響洞室?guī)r體滲透性及穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，節(jié)理面間距越小，巖石破碎程度越大，塌方風(fēng)險(xiǎn)越高。

(2)水文地質(zhì)影響因素。水是引水隧洞發(fā)生塌方事故的主要影響因素，地下水通過滲透帶走細(xì)小顆粒，導(dǎo)致巖塊軟化，使得巖體強(qiáng)度降低；在節(jié)理較多的巖體中，水的存在會(huì)很大程度上減小節(jié)理間的摩擦效果；地下水動(dòng)能和靜壓的總和稱為地下水水頭，一般來說，地下水水頭壓力越大，塌方風(fēng)險(xiǎn)越大。

(3)施工設(shè)計(jì)影響因素。引水隧洞開挖跨度與塌方風(fēng)險(xiǎn)成正比，開挖跨度越大，巖體受擾動(dòng)節(jié)理組數(shù)越多，進(jìn)而巖體碎程度越大，隧洞圍巖穩(wěn)定性越低；引水隧洞埋深與塌方風(fēng)險(xiǎn)成反比，隧洞埋深越淺，其開挖對(duì)圍巖的破壞程度越大，圍巖自穩(wěn)能力越差，容易產(chǎn)生大變形。

參照國(guó)內(nèi)外隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)及《鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定》中的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，本文將塌方風(fēng)險(xiǎn)劃分為低度(Ⅰ)、中度(Ⅱ)、高度(Ⅲ)、極高(Ⅳ)四個(gè)等級(jí)。其中，其中I級(jí)風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)可被忽略，不需要有針對(duì)性地采取風(fēng)險(xiǎn)處理措施；Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)在預(yù)期范圍內(nèi)，對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)可采取合理措施阻止或降低事故造成的影響；Ⅲ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)超出預(yù)期，必須采取合理措施降低風(fēng)險(xiǎn)并加強(qiáng)日常檢測(cè)；Ⅳ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)最高，必須給予高度重視并規(guī)避，否則不惜成本將風(fēng)險(xiǎn)降低至期望程度。隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的具體劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Classification standard of risk assessment index for diversion tunnel collapse

4.2 工程數(shù)據(jù)

本文選取該段引水隧洞中的9段典型隧洞進(jìn)行塌方風(fēng)險(xiǎn)分析，得出各段隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)狀況，具體數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)實(shí)例樣本量化數(shù)值Table 3 Quantified values of tunnel collapse risk of samples

4.3 運(yùn)用PRM-AEW確定各指標(biāo)權(quán)重

4.3.1 PRM計(jì)算主觀權(quán)重

為保證指標(biāo)權(quán)重的可靠性，共邀請(qǐng)10位長(zhǎng)期從事于引水隧洞設(shè)計(jì)、施工、管理方面的專家，根據(jù)其自身經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，獨(dú)立地對(duì)表1中10項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)比較，得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)間的偏好比率判斷：

據(jù)式(1)得出9段隧洞的主觀權(quán)重為

W=[0.219 3，0.145 7，0.099 5，0.076 2，0.130 6，

0.095 8，0.036 3，0.092 2，0.078 3，0.026 1]。

4.3.2 AEW計(jì)算客觀權(quán)重

將表3中隧洞塌方數(shù)據(jù)代入式(2)中，得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的反熵值為

H=[1.784 5，1.059 9，1.321 3，1.368 8，1.161 9，

1.142 5，1.196 0，1.166 5，1.268 7，0.515 7 ]。

再由式(4)可進(jìn)一步求得各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的反熵權(quán)為

W′=[0.148 9，0.088 5，0.110 2，0.114 2，0.096 9，

0.095 3，0.099 8，0.097 3，0.105 9，0.043 0]。

4.3.3 綜合權(quán)重計(jì)算

根據(jù)式(5)—式(8)建立加權(quán)求和最優(yōu)化模型，求得綜合權(quán)重為

0.095 5，0.074 4，0.095 3，0.094 8，0.036 3]。

4.4 綜合評(píng)價(jià)等級(jí)的計(jì)算

(1)通過上述塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表及式(9)—式(11)計(jì)算得到的Ex、En、He，描述出安全等級(jí)界限云模型，如表4所示。

表4 隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)因子的云模型數(shù)字特征Table 4 Digital characteristics of cloud model of tunnel collapse risk factors

(2)隧洞塌方評(píng)價(jià)因子云模型數(shù)字特征確定后，運(yùn)用MATLAB繪制所有指標(biāo)的評(píng)價(jià)云圖。其中，圖4中的(a)、(b)、(d)、(i)圖從左往右依次Ⅳ—Ⅰ級(jí)，(c)、(e)、(f)、(g)、(h)、(j)圖從左往右依次Ⅰ—Ⅳ級(jí)，具體云圖如圖2所示。

圖2 隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)價(jià)等級(jí)云圖Fig.2 Cloud map of assessment levels of tunnel collapse risk factors

(3)通過MATLAB編程計(jì)算出各評(píng)價(jià)對(duì)象塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最大隸屬度，并得到各評(píng)價(jià)對(duì)象塌方風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別與相應(yīng)置信度因子，具體計(jì)算結(jié)果如表5所示。同時(shí)為驗(yàn)證該模型的可行性，采用TOPSIS法對(duì)珠江三角洲水資源配置工程中東莞分干線單線引水隧洞的9段典型隧洞進(jìn)行塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，得到各塌方等級(jí)典型樣本與與正理想解的貼近度E+(Ⅰ級(jí)塌方風(fēng)險(xiǎn)，Ei+=1；Ⅱ級(jí)塌方風(fēng)險(xiǎn)，0.490 4≤Ei+≤1；Ⅲ級(jí)塌方風(fēng)險(xiǎn)，0.307 1≤Ei+≤0.490 4；Ⅳ級(jí)塌方風(fēng)險(xiǎn)，0≤Ei+≤0.307 1)，將評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照。

表5 塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Assessment results of collapse risk level

通過計(jì)算得出GS21+340—GS22+226、GS22+553—GS23+788、GS23+788—GS24+911、GS26+035—GS27+700及GS27+700—GS28+061五段隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)。根據(jù)引水隧洞工程實(shí)際情況，GS21+340—GS22+226、GS22+553—GS23+788、GS23+788—GS24+911、GS26+035—GS27+700及GS27+700—GS28+061五段隧洞水文地質(zhì)復(fù)雜，塌方影響因素多，風(fēng)險(xiǎn)較大，在施工過程中必須采取風(fēng)險(xiǎn)處理措施降低風(fēng)險(xiǎn)并加強(qiáng)檢測(cè)，具體措施有：地表注漿加固、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工等。GS19+590—GS20+050、GS20+050—GS21+340、GS22+226—GS22+553和GS24+911—GS26+035四段隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，屬于中等風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)引水隧洞工程實(shí)際情況，GS19+590—GS20+050、GS20+050—GS21+340、GS22+226—GS22+553和GS24+911—GS26+035四段隧洞地質(zhì)情況屬于中等復(fù)雜，存在一定的塌方風(fēng)險(xiǎn)，施工過程中需要采取合理處理措施來降低風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié) 論

(1)考慮到各指標(biāo)因素間的關(guān)聯(lián)影響性，采用偏好比率法(PRM)和反熵權(quán)法(AEW)分別計(jì)算主客觀權(quán)重，并采用線性加權(quán)組合方法計(jì)算組合權(quán)重，既避免了人為因素的過多干擾，又排除了因客觀因素占比過大，導(dǎo)致準(zhǔn)確性降低，使權(quán)重的計(jì)算更具科學(xué)性。

(2)結(jié)合隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，提出了基于熵理論-可拓云模型的引水隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，不僅全面考慮塌方風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)界限值的隨機(jī)性和模糊性，而且對(duì)工程原始數(shù)據(jù)直接進(jìn)行利用，避免了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理的過程，同時(shí)減少了信息丟失的可能性。

(3)將熵理論-可拓云模型應(yīng)用到珠江三角洲水資源配置工程中的東莞分干線單線引水隧洞，經(jīng)評(píng)價(jià)：GS19+590—GS20+050、GS20+050—GS21+340、GS22+226—GS22+553和GS24+911—GS26+035四段隧洞評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，需要采取合理風(fēng)險(xiǎn)處理措施來降低風(fēng)險(xiǎn)。GS21+340—GS22 +226、GS22+553 —GS23+788、GS23+788—GS24+911、GS26+035—GS27+700及GS27+700—GS28+061五段隧洞評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)較高，在后續(xù)施工中必須采取風(fēng)險(xiǎn)處理措施降低風(fēng)險(xiǎn)，減少塌方事故造成的損失。該評(píng)價(jià)模型操作簡(jiǎn)單，便于實(shí)施，且適用性強(qiáng)，今后可運(yùn)用于引水隧洞塌方風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中。