截止2017年,我国已建成9.8万多座大坝,其中土石坝居多,而95%以上的土石坝又是上世纪80年代之前建设的老坝,虽然近10年来为预防土石坝出现病险灾害,我国进行了大规模的病险水库除险加固,但由于土石坝数量多,基数大,出险的概率就高,对安全风险绝对不可掉以轻心。因此对土石坝的安全状态进行科学可靠的评价的研究是非常有必要的。由于筑坝材料及其相应坝基岩土体的物理参数随时间和空间的不同而发生动态变化等特点,及土石坝所处的自然环境条件以及可能诱发土石坝破坏失事的效应量及原因量的发生时间和动态变化的随机性,同时,使用自然语言表示大坝安全度发现的过程和结果,可是自然语言描述的各种属性,具有强烈的不确定性。以上因素导致不确定性贯穿土石坝安全监控与性态评价的全过程。但目前由于传统的评价方法没有或者没有全面的考虑这种不确定性,使其不能准确地反映土石坝的运行状态。为解决上述问题,本文拟采用模糊集理论、灰色系统理论、云理论等描述不确定性的理论,探究土石坝安全评价的新方法,并取得了以下主要成果:1.采用传统的安全监控模型对土石坝的安全状态进行初步分析,考虑土石坝的特点,主要采用多元回归分析的数学方法建立统计模型。同时还讨论了对最小二乘法进行了改进,以提高其抗差能力,并着重介绍了稳健回归中的M估计,将其应用到土石坝安全监测统计模型中。2.基于模糊最优最劣法及灰色聚类法,构建土石坝安全评价模型。通过查阅资料及咨询相关专家,确定评价指标中的最优指标及最劣指标,引入模糊最优最劣(FBWM)法计算各评价指标的权重大小;对相关安全监控仪器实测资料进行分析,进而构建灰色聚类权矩阵;将评价指标权重矩阵与灰色聚类权矩阵相结合,得到土石坝的安全评价结果。3.基于云理论及理想点组合赋权法,建立了土石坝安全评价的理想点-云理论模型:首先,基于理想点理论进行组合赋权,以得到各评价指标真实可靠的主客观指标权重;其次基于实测资料划分各评价指标的安全评价等级区间,结合云理论对评价等级区间进行“软化”;最后通过云隶属函数生成安全评价等级状态特征值的隶属云,将其与评价等级概念云模型图相对比进而得到评价结果。以上三种方法,尤其是考虑不确定性的安全评价模型,计算结果更趋合理,其方法和结论可以为土石坝管理部门及时对土石坝的状态进行诊断提供决策支持。