1. Mục tiêu của chương trình: tính được xác suất an toàn của các công trình trong đầu mối hồ chứa nước theo cấp độ II và cấp độ III, định lượng được xác suất an toàn của hệ thống theo cấp độ II từ các điều kiện biên hiện tại của hồ chứa và đây là cơ sở cho việc nâng cấp, sửa chữa và thiết kế mới hệ thống.

2. Phạm vi ứng dụng: chương trình SYPRO2016 tính xác suất an toàn cho đầu mối hồ chứa có đập dâng là đập đất, đập tràn và cống ngầm đặt trong thân đập đất, các công trình trong hệ thống được liên kết theo hình thức ghép nối tiếp.

3. Hạn chế của chương trình

Chương trình mới tính được xác suất an toàn theo cấp độ II cho đầu mối hồ chứa làm

việc theo sơ đồ nối tiếp gồm các công trình: đập đất, đập tràn ngưỡng bê tông và cống ngầm khi coi các công trình làm việc độc lập hay chưa xét đến tính tương quan khi các công trình cùng làm việc trong một hệ thống. Coi các biến ngẫu nhiên là phân bố chuẩn mà chưa thực hiện các bước chuyển đổi về phân bố chuẩn, do đó sẽ ảnh hưởng đến mức độ chính xác của kết quả tính toán. Các sự cố được giả thiết xảy ra độc lập mặc dù chúng có ảnh hưởng và tương tác lẫn nhau ở mức độ nhất định.

Với cấp độ III, chương trình mới dừng lại ở xác suất an toàn của công trình mà chưa tính được xác suất an toàn của hệ thống. Các biến ngẫu nhiên được giới hạn trong một số luật phân bố xác suất phổ biến tại các đầu mối hồ chứa: luật phân bố chuẩn, loga chuẩn, Weibulll, mũ, Rayleigh và gamma.

Khi tính độ tin cậy cho hệ thống công trình, phần mềm SYPRO2016 đã sử dụng một phần code và giao diện của phần mềm OPEN FTA để tính cho một số trường hợp riêng.

4. Ngôn ngữ lập trình: sử dụng ngôn ngữ lập trình C⁺⁺ để thực hiện các thuật toán trong sơ đồ khối, sử dụng ngôn ngữ Java để xây dựng các giao diện tính toán.

5. Giới thiệu cấu trúc phần mềm: Chương trình SYPRO2016 làm việc theo sơ đồ khối như hình 1, gồm 3 khối là khối nhập dữ liệu, khối tính toán và khối báo cáo kết quả.

Hình 1 Sơ đồ khối các mô đun chính của chương trình SYPRO2016

5.1 Khối nhập dữ liệu

Khối nhập dữ liệu làm nhiệm vụ điều khiển toàn bộ việc đưa các thông tin cần thiết vào hệ thống phần mềm, là cơ sở để thực hiện việc phân tích tính toán độ tin cậy của công trình và hệ thống công trình. Khối nhập dữ liệu có nhiệm vụ:

- Mô phỏng hệ thống và các cơ chế sự cố xảy ra với hệ thống: các thông tin nhập vào bao gồm: tên hệ thống, các thành phần công trình, mối liên kết kết cấu của các công trình với hệ thống, các cơ chế sự cố xảy ra với từng công trình và mối quan hệ cũng như mối liên kết giữa các cơ chế này.

- Nhập hàm tin cậy và các thông tin về các biến ngẫu nhiên trong hàm: các thông tin nhập vào bao gồm: hàm tin cậy dạng giải tích, các số liệu quan sát về các biến ngẫu nhiên hoặc luật phân bố xác suất của các biến ngẫu nhiên và các tham số của hàm phân bố xác suất, các giá trị kỳ vọng của biến tất định. Các biến ngẫu nhiên nhập vào dưới dạng các liệt số quan trắc hoặc các đặc trưng thống kê là kỳ vọng và độ lệch chuẩn .

5. 2. Khối phân tích tính toán

Khối phân tích tính toán bao gồm các mô đun nhỏ để phân tích chuyên sâu cho hệ thống công trình đã được nhập vào theo yêu cầu. Khối này có hai nhóm chính là nhóm tính xác suất an toàn của công trình và nhóm tính xác suất an toàn của hệ thống.

Tính xác suất an toàn của công trình: Chương trình sẽ căn cứ vào yêu cầu về cấp độ tính toán để tính độ tin cậy theo cấp độ II hay cấp độ III. Với cấp độ II tính được cho nhiều cơ chế sự cố của một công trình, với cấp độ III tạm thời mới tính cho cơ chế sự cố nước tràn đỉnh đập đất và coi xác suất an toàn của cơ chế này là xác suất an toàn của công trình.

Tính xác suất an toàn của hệ thống: Dựa vào mối liên kết giữa các công trình trong hệ thống, phân tích được độ tin cậy của từng công trình và mức độ ảnh hưởng của từng công trình đến sự cố hệ thống.

Giao diện chính để mô phỏng và tính độ tin cậy hệ thống

Hình 2. Giao diện nhập thông tin về hàm tin cậy và tính ĐTC theo cấp độ II

Hình 3. Giao diện nhập thông tin về hàm tin cậy và tính ĐTC theo cấp độ III

5. 3. Khối xuất kết quả

Khối này gồm hai nhóm: Nhóm kết quả cho từng công trình, nhóm kết quả cho hệ thống công trình.

Nhóm kết quả phân tích của từng công trình: Kết quả xác suất an toàn cho các cơ chế sự cố và xác suất an toàn của công trình theo từng cấp độ và chỉ số độ tin cậy tương ứng. Ngoài kết quả về xác suất an toàn, khi tính toán ở cấp độ II sẽ xác định được mức độ ảnh hưởng của từng công trình đến sự cố hệ thống công trình và sự ảnh hưởng của các biến ngẫu nhiên đến độ tin cậy của công trình.

Nhóm kết quả cho hệ thống công trình: Sau khi phân tích tổng hợp mối liên kết của các công trình trong hệ thống đầu mối hồ chứa nước và mỗi công trình có một độ tin cậy nhất định, một giá trị đại diện cho mức độ làm việc an toàn của hệ thống được đưa ra. Đây chính là giá trị quan trọng mà người quản lý hay người làm nhiệm vụ tính toán kỹ thuật sẽ cần để có các biện pháp cũng như giải pháp kỹ thuật được đưa ra một cách phù hợp nhằm nâng cao mức độ làm việc an toàn của hệ thống.