Ứng dụng phương pháp phân tích rủi ro và lý thuyết độ tin cậy để xác định mức bảo đảm an toàn cho hệ thống kiểm soát ngập lụt vùng hạ du sông đồng nai sài gòn (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ XUÂN BẢO ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH RỦI RO VÀ LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY ĐỂ XÁC ĐỊNH MỨC BẢO ĐẢM AN TOÀN CHO HỆ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ XUÂN BẢO

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH RỦI RO VÀ

LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY ĐỂ XÁC ĐỊNH MỨC BẢO ĐẢM

AN TOÀN CHO HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGẬP LỤT VÙNG

HẠ DU SÔNG ĐỒNG NAI – SÀI GÒN

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Mã số: 62-58-02-02

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2017

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS MAI VĂN CÔNG

Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS FRANZ NESTMANN

Phản biện 1: PGS.TS LÊ XUÂN ROANH

Phản biện 2: GS.TS TĂNG ĐỨC THẮNG

Phản biện 3: TS NGUYỄN KIÊN QUYẾT

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại:

Trường Đại học Thủy Lợi vào lúc 8 giờ 30 ngày 25 tháng 5 năm 2017

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

- Thư viện Quốc gia

- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết phải nghiên cứu

Ngập lụt tại khu vực thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) và vùng hạ du sông Đồng Nai- Sài Gòn (ĐN-SG) đang gây nên những khó khăn, thiệt hại cho các hoạt động dân sinh, kinh tế và trở thành vấn đề bức xúc cho người dân Xây dựng

hệ thống kiểm soát ngập lụt (KSNL) hiệu quả đang là yêu cầu cấp bách đối với thành phố Trong đó, việc xác định Mức bảo đảm an toàn chống ngập (MBĐAT)

là yêu cầu quan trọng vì nó quyết định quy mô đầu tư và hiệu quả chống ngập của hệ thống MBĐAT đang áp dụng cho khu vực Tp.HCM hiện nay tương ứng với Tiêu chuẩn an toàn (TCAT) cho công trình Cấp I với tần suất thiết kế là 1/250 năm (PTK=0,4%) Theo Quy phạm hiện hành, TCAT được xác định căn cứ vào diện tích, dân số, lưu lượng và độ ngập sâu trung bình Phương pháp xác định TCAT hiện nay còn mang tính chủ quan vì chưa xem xét thấu đáo các yếu tố rủi

ro tiềm tàng liên quan đến đặc thù của vùng được bảo vệ như giá trị kinh tế xã hội, tốc độ tăng trưởng, vị trí địa chính trị quan trọng và điều kiện tự nhiên phức tạp khi đồng thời chịu tác động bởi lũ từ sông, nước dâng và thủy triều từ biển Điều này có thể dẫn đến hai tình huống: i) Giá trị TCAT được chọn cao hơn so với yêu cầu thực tiễn, dẫn đến quy mô đầu tư cao, gây lãng phí trong đầu tư và ii) TCAT thấp hơn dẫn đến không đáp ứng được yêu cầu về an toàn cần thiết Do

đó, cần phải có các nghiên cứu để xác lập cơ sở khoa học trong việc xác định MBĐAT cho khu vực này một cách toàn diện và tin cậy hơn Chính vì vậy lựa chọn đề tài “Ứng dụng phương pháp phân tích rủi ro và lý thuyết độ tin cậy để xác định mức bảo đảm an toàn cho hệ thống kiểm soát ngập lụt vùng hạ du sông Đồng Nai – Sài Gòn” đảm bảo tính khoa học và đáp ứng được tính cấp thiết của thực tiễn

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của nghiên cứu là: i) xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp luận xác định MBĐAT cho các hệ thống KSNL nhiều thành phần vùng hạ du sông chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ phù hợp hơn trong điều kiện Việt Nam; và ii)

ứng dụng tính toán cho một hệ thống KSNL tại khu vực Tp.HCM thuộc vùng hạ

du sông ĐN-SG

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: là MBĐAT của hệ thống KSNL nhiều thành phần tại vùng

hạ du sông chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ gồm: mức độ rủi ro do ngập lụt của vùng được bảo vệ; MBĐAT của hệ thống công trình KSNL điển hình

Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống công trình KSNL tạo thành vành đai khép kín bảo

vệ phần phía Nam của vùng IA1-3 thuộc dự án chống ngập khu vực Tp.HCM giai đoạn I và vùng được bảo vệ

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp tiếp cận được sử dụng trong nghiên cứu gồm: tiếp cận hệ thống, tiếp cận tổng hợp, tiếp cận bền vững và tiếp cận hiện đại

Phương pháp nghiên cứu chính là phát triển ứng dụng Phương pháp phân tích rủi

ro và lý thuyết độ tin cậy (PTRR & LTĐTC) và một số phương pháp khác như: phương pháp kế thừa; phương pháp chuyên gia; phương pháp tổng hợp, phân tích

và xử lý các số liệu cơ bản đã có; phương pháp toán thống kê; hay phương pháp

mô hình, mô phỏng

5 Nội dung nghiên cứu

Luận án tập trung nghiên cứu các nội dung sau: 1) Tổng quan tình trạng ngập lụt vùng hạ du lưu vực sông ĐN-SG và khu vực Tp.HCM cũng như cách xác định TCAT của các hệ thống công trình KSNL hiện nay; 2) Tóm lược cơ sở khoa học của phương pháp PTRR & LTĐTC và lịch sử phát triển của phương pháp; 3) Xây dựng các bài toán ứng dụng phương pháp PTRR & LTĐTC để xác định MBĐAT cho hệ thống KSNL nhiều thành phần tại vùng hạ du sông chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ; và 4) Ứng dụng xác định MBĐAT cho một hệ thống KSNL

cụ thể tại khu vực Tp.HCM

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

6.1 Ý nghĩa khoa học

Lý giải được việc sử dụng phương pháp PTRR & LTĐTC để xác định MBĐAT hợp lý cho hệ thống KSNL nhiều thành phần tại vùng hạ du sông chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ; từ đó đưa ra được các sơ đồ bài toán và thuật giải cụ thể cho nội dung nghiên cứu

6.2 Ý nghĩa thực tiễn

Ứng dụng thành công cho một hệ thống KSNL vùng hạ du sông ĐN-SG, từ đó

mở ra hướng áp dụng rộng rãi cho các công trình tương tự

7 Cấu trúc của luận án

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và kiến nghị, luận án được trình bày trong 4 chương gồm: Chương 1: Tổng quan nghiên cứu MBĐAT của hệ thống KSNL vùng hạ du sông ĐN-SG; Chương 2: Cơ sở khoa học của phương pháp PTRR & LTĐTC; Chương 3: Xây dựng các bài toán ứng dụng PTRR & LTĐTC cho hệ thống KSNL nhiều thành phần tại vùng hạ du sông chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ; và Chương 4: Ứng dụng phương pháp PTRR & LTĐTC xác định MBĐAT hợp lý cho một hệ thống KSNL khu vực Tp.HCM

HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGẬP LỤT VÙNG HẠ DU SÔNG ĐN-SG 1.1 Tổng quan tình hình ngập lụt vùng hạ du sông ĐN-SG và khu vực

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến ngập lụt vùng nghiên cứu bao gồm: đặc điểm vị trí

và địa hình trũng thấp; các hoạt động dân sinh và đô thị hóa; mưa cục bộ và lũ thượng nguồn; hiện tượng lún nền và Biến đổi khí hậu - Nước biển dâng (BĐKH-NBD)

Để khắc phục tình trạng ngập lụt, một số biện pháp quản lý ngập lụt đã được đầu tư thực hiện gồm các biện pháp công trình và phi công trình Các giải pháp này tuy chưa triệt để nhưng đã góp phần tích cực trong việc chống ngập úng cho khu vực hạ du sông ĐN-SG và Tp.HCM Tuy nhiên, trong những năm gần đây BĐKH-NBD và các yếu tố ảnh hưởng khác đang diễn ra và tác động theo chiều hướng bất lợi làm cho tình trạng ngập lụt có xu thế ngày càng trầm trọng hơn

1.2 Luận giải vấn đề nghiên cứu

MBĐAT của các hệ thống KSNL ở hạ du sông nói chung và khu vực Tp.HCM nói riêng đang được xác định dựa theo hệ thống tiêu chuẩn hiện hành Theo đó, thiệt hại của vùng được bảo vệ được xác định gián tiếp thông qua cấp công trình, phụ thuộc vào các yếu tố: số dân bị ảnh hưởng, diện tích bị ngập lụt, lưu lượng

lũ và độ ngập sâu trung bình Việc xác định MBĐAT thiết kế hệ thống công trình KSNL theo tiêu chuẩn hiện nay đang tồn tại bất cập là chưa thiết lập được mối quan hệ chặt chẽ giữa quy mô công trình bảo vệ với giá trị của đối tượng được bảo vệ Mặt khác, thiết kế và kiểm tra an toàn các công trình KSNL được thực hiện theo phương pháp truyền thống dựa trên hệ số an toàn thành phần với các biên đầu vào xác định, vì vậy tính ngẫu nhiên của điều kiện biên tải trọng và độ bền chưa được xem xét trong quá trình tính toán Do đó quyết định đưa ra còn mang tính chủ quan Vì vậy, việc nghiên cứu phát triển phương pháp mới khắc phục được những hạn chế nêu trên để xác định MBĐAT hợp lý cho hệ thống KSNL là cần thiết Luận án này tập trung phát triển mở rộng ứng dụng PTRR & LTĐTC tạo cơ sở khoa học phục vụ phân tích an toàn và xác định MBĐAT cho hệ thống KSNL

1.3 Tổng quan phương pháp phân tích rủi ro và lý thuyết độ tin cậy

1.3.1 Phương pháp phân tích rủi ro và Lý thuyết độ tin cậy

Phương pháp PTRR xác định quy mô các công trình chống ngập lụt dựa trên quan điểm rủi ro chấp nhận được bằng cách thiết lập quan hệ giữa xác suất hư hỏng

(hoặc chỉ số độ tin cậy) của công trình với thiệt hại tương ứng của đối tượng được bảo vệ thông qua hàm rủi ro Lý thuyết độ tin cậy sử dụng phương pháp phân tích

hệ thống và lý thuyết ngẫu nhiên xác định xác suất sự cố (Pf) của các cơ chế sự cố của từng thành phần công trình từ đó xác định xác suất sự cố tổng hợp cho mỗi công trình và toàn hệ thống công trình KSNL An toàn công trình được đánh giá thông qua khả năng xảy ra sự cố (xác suất sự cố) và chỉ số độ tin cậy ()

1.3.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp PTRR & LTĐTC cho

hệ thống KSNL trên thế giới

Hà Lan được coi là quốc gia đi đầu trong ứng dụng phân tích rủi ro cho hệ thống đê biển từ những năm 1970 Thông qua phân tích rủi ro, TCAT của hệ thống đê biển được thiết lập với tần suất xảy ra sự cố từ 1/4000 năm đối với vùng nông nghiệp đến 1/10000 đối với các vùng đô thị và công nghiệp Từ những năm 1990 trở lại đây, phương pháp này đã được nghiên cứu áp dụng rộng rãi tại các nước phát triển như Bắc Mỹ, Châu Âu, Anh, Nhật, Nga, Trung Quốc… Việc ứng dụng lý thuyết này trong đánh giá an toàn hệ thống và phân tích rủi ro hệ thống phòng chống lũ tại các quốc gia nói trên đã thu được nhiều kết quả thực tế rất tích cực và đáng tin cậy

1.3.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp PTRR & LTĐTC phân tích an toàn cho hệ thống KSNL tại Việt Nam và vùng hạ du lưu vực ĐN-SG

Lý thuyết PTRR & LTĐTC đã được đưa vào giảng dạy tại các trường đại học kỹ thuật từ những năm 1990 Lý thuyết độ tin cậy cũng đã được nghiên cứu ứng dụng trong các lĩnh vực xây dựng dân dụng, giao thông, công trình biển, cảng biển và đã đạt được nhiều thành quả rất tích cực Trong lĩnh vực kiểm soát ngập lụt, mặc dù đã có một số nghiên cứu ứng dụng tuy nhiên mới chỉ ở những bước đầu, chưa có tính hệ thống và toàn diện và chưa được tích hợp vào các tiêu chuẩn

kỹ thuật hay quy phạm

1.4 Kết luận Chương 1

Việc phân tích hiện trạng và tổng quan tình hình ngập lụt vùng hạ du lưu vực sông ĐN-SG và khu vực Tp.HCM cho thấy tình hình ngập lụt tại vùng nghiên

cứu đang ngày một trầm trọng hơn Nguyên nhân chính là do sự gia tăng theo hướng bất lợi của các yếu tố điều kiện tự nhiên trước tác động của biển đổi khí hậu, nước biển dâng và các hoạt động dân sinh Các giải pháp KSNL hiện tại phần nào đã phát huy tác dụng, tuy nhiên chưa mang tính tổng thể, toàn diện Các tồn tại cơ bản trong việc thiết kế xây dựng hệ thống KSNL hiện nay bao gồm: chưa thiết lập được quan hệ chặt chẽ giữa quy mô hệ thống công trình KSNL và giá trị của đối tượng được bảo vệ; và việc phân tích an toàn cho các công trình KSNL thực hiện theo phương pháp truyền thống đã không kể đến tính ngẫu nhiên của điều kiện biên tải trọng và độ bền trong quá trình tính toán và chưa xem xét đến tính tổng thể của hệ thống Từ đó, các vấn đề cần tập trung nghiên cứu được luận giải là phải có các nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học và xây dựng bài toán ứng dụng phù hợp hơn để xác định MBĐAT hợp lý cho các hệ thống KSNL tại các vùng hạ du lưu vực sông Ứng dụng tính toán cụ thể cho một khu vực tại Tp.HCM nằm tại hạ du sông ĐN-SG Trong đó phương pháp PTRR & LTĐTC được sử dụng làm nền tảng khoa học để xây dựng các bài toán ứng dụng phân tích

an toàn và xác định MBĐAT cho hệ thống KSNL

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

RỦI RO VÀ LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY 2.1 Phân tích rủi ro

2.1.1 Phương pháp phân tích rủi ro

Phương pháp phân tích rủi ro thiết lập quan hệ giữa xác suất xảy ra sự cố của đối tượng xem xét và thiệt hại tiềm tàng khi sự cố xảy ra thông qua hàm rủi ro tổng quát: Rủi ro = (Xác suất xảy ra sự cố) × (Hậu quả của sự cố) (2-1)

Do tính ngẫu nhiên của các yếu tố ảnh hưởng nên hậu quả có tính bất định Khi

đó, rủi ro được mô phỏng bằng hàm mật độ xác suất phụ thuộc vào các biến ngẫu nhiên liên quan Rủi ro xác định được khi xác định được khả năng xảy ra sự cố

và hậu quả của nó

2.1.2 Phân tích rủi ro cho hệ thống KSNL

Khung lý thuyết phân tích rủi ro trên sẽ được vận dụng và phát triển để áp dụng cho hệ thống KSNL Khi đó định nghĩa tổng quát rủi ro được viết lại cho đối tượng là hệ thống KSNL như sau:

Rủi ro = (Xác suất xảy ra sự cố ngập lụt) × (Hậu quả của ngập lụt) (2-2) Chi tiết xây dựng bài toán phân tích rủi ro cho hệ thống KSNL được trình bày trong Chương 3 của luận án

2.1.3 Giá trị rủi ro chấp nhận của hệ thống KSNL

Với mỗi hệ thống công trình KSNL cụ thể, khi quy mô đầu tư lớn, hệ thống có mức độ an toàn cao, tức là xác suất sự cố xảy ra ngập lụt nhỏ, dẫn đến rủi ro tiềm tàng thấp Trong trường hợp ngược lại, rủi ro tiềm tàng sẽ cao Thực tế, không thể gia tăng quy mô đầu tư rất cao để có được rủi ro rất thấp, mà với mỗi vùng được bảo vệ sẽ phải chấp nhận một mức độ rủi ro hợp lý làm cơ sở để quyết định quy mô đầu tư và mức bảo đảm an toàn thiết kế Giá trị này là giới hạn lớn nhất của rủi ro tiềm tàng được chấp nhận cho vùng nghiên cứu và được gọi là “giá trị rủi ro chấp nhận được” Giá trị rủi ro chấp nhận được được xác định từ kết quả phân tích rủi ro

2.1.4 Đánh giá rủi ro

Trường hợp có sẵn các tiêu chuẩn rủi ro, đánh giá rủi ro được thực hiện bằng cách so sánh kết quả phân tích được với các giá trị trong tiêu chuẩn và đề xuất các giải pháp điều chỉnh hệ thống để đảm bảo thỏa mãn tiêu chuẩn rủi ro

2.1.5 Ra quyết định dựa trên kết quả phân tích rủi ro

Giá trị rủi ro chấp nhận của hệ thống KSNL được sử dụng làm cơ sở khoa học cho quá trình ra quyết định Trên thực tế, quyết định cuối cùng được coi là quyết định mang tính chính trị và phụ thuộc vào các yếu tố khác trong bối cảnh thực tế Tuy nhiên kết quả phân tích rủi ro thường được được các nhà hoạch định chính sách coi

là căn cứ khách quan ban đầu để ra quyết định

2.2 Phân tích độ tin cậy cho một cơ chế sự cố

2.2.1 Khái niệm cơ chế sự cố, hàm độ tin cậy và xác suất sự cố

Cơ chế sự cố là kiểu hư hỏng công trình do quá trình cơ học-vật lý tương tác giữa điều kiện biên và công trình Điểm để cơ chế sự cố xảy ra chính là trạng thái cân bằng giữa độ bền và tải trọng Hàm tin cậy (Z) mô tả một cơ chế sự cố tổng quát

có độ bền R và tải trọng S như sau:

Trong tính toán độ tin cậy, có ba cấp độ được phân biệt để xác định xác suất sự

cố theo (2-4) đó là cấp độ I, II và III Luận án này kết hợp phân tích độ tin cậy theo cấp độ II và III

2.2.2 Phân tích độ tin cậy một cơ chế sự cố theo Cấp độ II

Cấp độ II sử dụng một số phương pháp gần đúng để tuyến tính hóa hàm tin cậy và chuẩn hóa các hàm mật độ xác suất của biến ngẫu nhiên tại “điểm thiết kế” Phương pháp cấp độ II còn gọi là phương pháp FORM (First Order Reliability Method)

2.2.3 Phân tích độ tin cậy một cơ chế sự cố theo Cấp độ III

Cấp độ III tính toán với hàm tin cậy nguyên thể và các phân phối xác suất ban đầu của các biến ngẫu nhiên Phương pháp Monte-Carlo thường được sử dụng

để mô phỏng các biến ngẫu nhiên ban đầu Tập kết quả tính thông qua hàm tin cậy được xử lý thống kê để xác định độ tin cậy của cơ chế sự cố

2.3 Phân tích độ tin cậy của hệ thống

nối tiếp liên kết với nhau theo cổng “Hoặc” Xác xuất sự cố hệ thống nối tiếp

được xác định theo khoảng biên hẹp Ditlevsen (2-5)

i n

i

i i f

i

j

j j i i i

i n

i

S R S R P S

R P P

S R S R P S

R P S

1

1

1 2

1 1

(2-5)

Hệ thống song song: là hệ thống bao gồm các thành phần trong đó hệ thống gặp

sự cố chỉ khi tất cả các thành phần trong hệ thống gặp sự cố đồng thời Các thành

phần thuộc hệ thống song song liên kết với nhau theo cổng “Và” Xác xuất sự cố

Chương 2 trình bày tóm tắt cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích rủi ro và

lý thuyết độ tin cậy và giới thiệu về các khái niệm chủ yếu như rủi ro, giá trị rủi

ro chấp nhận, chỉ số độ tin cậy…và xác suất sự cố Các kiến thức cơ bản được

trình bày một cách có hệ thống về cơ sở lý thuyết của phương pháp PTRR & LTĐTC Trên cơ sở này, luận án tập trung phát triển các bài toán ứng dụng bao gồm: phân tích rủi ro, phân tích độ tin cậy thành phần công trình và hệ thống Trong đó: phân tích rủi ro sẽ được triển khai theo phương pháp mô phỏng và định lượng Phân tích độ tin cậy được thực hiện kết hợp giữa cấp độ II và III (trong Chương 3 và 4)

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CÁC BÀI TOÁN ỨNG DỤNG PTRR & LTĐTC CHO HỆ THỐNG KSNL NHIỀU THÀNH PHẦN TẠI VÙNG HẠ

DU SÔNG CHỊU ẢNH HƯỞNG KẾT HỢP CỦA THỦY TRIỀU VÀ LŨ 3.1 Hệ thống kiểm soát ngập lụt nhiều thành phần tại vùng hạ du sông chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ

Hệ thống KSNL tại vùng hạ du sông chịu tác động kết hợp của thủy triều và lũ gồm các công trình KSNL và vùng được bảo vệ (Hình 3.1) Hệ thống các công trình KSNL thường bao gồm: các đoạn đê, kè, các cống… tạo thành “vòng khép kín” bao quanh vùng được bảo vệ

An toàn của hệ thống KSNL sẽ bao gồm an toàn của hệ thống công trình KSNL

và an toàn phòng chống ngập lụt cho vùng được bảo vệ Hai bài toán cần được giải quyết bao gồm: 1) phân tích độ tin cậy của hệ thống công trình KSNL; và 2) phân tích rủi ro xác định MBĐAT hợp lý cho hệ thống KSNL

Trường hợp hệ thống KSNL đã có,

việc đánh giá an toàn bao gồm: phân

tích độ tin cậy của hệ thống công trình

KSNL đã có, so sánh kết quả với

TCAT hiện hành; và phân tích rủi ro

xác định MBĐAT hợp lý cho hệ thống

KSNL đã có Phương pháp giải hai bài

toán nói trên được trình bày trong Mục

3.2 và 3.3

Hình 3.1: Sơ họa hệ thống KSNL tổng

quát

3.2 Phân tích rủi ro xác định mức bảo đảm an toàn tối ưu cho hệ thống KSNL

Mức rủi ro chấp nhận cho vùng được bảo vệ được xác định bằng phương pháp

phân tích tối ưu chi phí và rủi ro, từ đó xác định được MBĐAT tối ưu cho hệ

thống KSNL Trường hợp chỉ căn cứ trên kết quả phân tích rủi ro kinh tế thì giá

trị rủi ro chấp nhận được chính là giá trị

MBĐAT tối ưu tính được Trong đó,

tổng chi phí của một hệ thống Ctot được

xác định bằng tổng giá trị đầu tư mới

hoặc nâng cấp hệ thống để đạt được độ

an toàn cao hơn IPf Khi đó, MBĐAT tối

ưu được xác định thông qua hệ phương

trình tối ưu tổng quát sau:

 C tot  minI P f R P f

điểm kinh tếTrong đó: Pf là xác suất xảy ra sự cố của hệ thống, và được xác định từ bài toán

phân tích độ tin cậy hệ thống (Mục 3.3); Ctot là tổng chi phí của hệ thống; RPf là

rủi ro tiềm tàng (trực tiếp, gián tiếp, các giá trị quy được về giá trị kinh tế) khi

ngập lụt xảy ra tương ứng MBĐAT [Pf];

Sơ đồ nguyên lý tìm điểm cực tiểu hàm tổng chi phí và xác định điểm MBĐAT

tối ưu trình bày tại Hình 3.2 Trong đó đường cong tổng chi phí được xác định từ

hai đường cong: Đường 1 là Quan hệ giữa giá trị đầu tư xây dựng hệ thống KSNL,

các chi phí duy tu, bảo dưỡng với MBĐAT dự kiến tại trục hoành; Đường 2 là

Quan hệ rủi ro do ngập lụt của vùng được bảo vệ khi sự cố hệ thống xảy ra tương

ứng với từng MBĐAT dự kiến Đường 3 Tổng chi phí là tổng của Đường 1 và 2

Điểm có giá trị nhỏ nhất trên đường tổng chi phí tương ứng với giá trị MĐBAT

tối ưu

3.3 Phân tích độ tin cậy hệ thống công trình KSNL

3.3.1 Phân tích độ tin cậy hệ thống công trình KSNL

Phân tích độ tin cậy hệ thống KSNL nhằm xác định độ tin cậy hiện tại của hệ

thống và so sánh với giá trị xác suất sự cố cho phép lớn nhất [Pf] để từ đó kết