在国家自然科学基金、国家重点实验室基金、省重点基金等12项纵向课题和小湾、碧口、龙羊峡、李家峡、南水北调、引汉济渭等10多项重大重点工程以及陕西省内42座水库大坝工程共计60多项横向课题的联合资助下，本项目综合运用现代先进数理方法和坝工结构分析方法，分别从建筑物安全监测分析、水库大坝风险分析、无损检测与数值仿真分析等不同路径角度建立水库大坝安全性态诊断方法，开展水利工程安全性态综合评价研究，在此基础上，针对水利工程除险加固关键技术开展研究，为水利工程安全运行与管理提供科学保障，取得的系列创新性研究与应用成果如下：

① 创建了基于安全监测不确定性正反分析的水利工程安全性态评价方法

将水利工程及其基础看作受诸多不确定性因素影响不确定性系统，以不确定性数学为主要量化手段，对水工结构原型观测的不确定性监测数据信息进行拟合建模与预测分析。在深入剖析不确定性产生根源、不确定性本质表现及其数学描述与表达的基础上，建立提取水工结构所受环境影响因子、结构参数变化和结构效应信息，以揭示三者间的非线性关系以及结构效应量的变化规律、分析水工结构实际性状和存在的问题、在此基础上对水利工程安全做出综合评价。

② 建立了基于全生命周期风险分析的水利工程安全性态评价方法

针对不同类型的水利工程，依据对其病害识别及失事模式分析，对水利工程"施工-首次蓄水-运行-老化"的全生命周期内可能面临的自然灾害、人为破坏等各项风险事件进行风险识别、风险估算和风险评价。在此基础上利用现代先进数理统计方法，解决传统分析方法难以对已知地质信息进行风险量化的问题。建立了兼容多种事故场景的水利工程风险综合评价体系，以风险概率来评估水利工程失事概率和失事后果，定量的对水利工程安全性态做出综合评价。

③ 建立了基于无损检测与数值仿真分析的水利工程安全性态评价方法

在归纳、总结众多不同地质条件下水利工程渗透与变形破坏特点及影响因素的基础上，采用探地雷达、高密度电等先进无损检测技术，探测水利工程渗透变形破坏区域地质构造、破坏范围与破坏程度；并针对不同工程特点采用有限元数值仿真方法建立区结构模型，深入研究水利工程渗流、应力、温度、裂缝、老化等分布规律特征，明确水利工程病险范围、病险程度、破坏规律、影响因素等，对水利工程安全性态做出综合评价。

④ 建立了病险水库大坝工程除险加固成套关键技术与方案优选方法

在以上三种水利工程安全性态评价方法的基础上，针对不同水利工程的病害情况、各水工结构的功能及结构特点、现有技术条件等对除险加固进行归类总结、综合分析。对症下药，选择效果佳、技术可行度高，经济合理、施工便利、环境影响小的最优除险加固方案。有效指导除险加固方案制定与实施，确保各类水利工程的正常运行与效益发挥。

本项目研究成果较好地解决了长期困扰水利工程、尤其是病险水库大坝看病（安全性态诊断）与治病（除险加固）复杂和艰难的问题。截至2017年10月，基于本项目研究在国内外核心期刊发表学术论文84篇，其中SCI收录8篇，EI收录15篇，出版专著3部、主编水利水电精品规划教材2部，参编本科生、研究生教材2部，培养博士后1名、博士生6名、硕士生62名。相关研究成果已成功应用于省外20多座大型水利工程和陕西省内42座水利工程的安全性态评价与除险加固中，产生了较大的社会、经济效益，同时得到吴中如院士、吕志涛院士、周君亮院士等同行专家和行业管理部门、工程运行管理单位的高度认可，被国内外同行学者和工程技术人员高频次引用和参考。部分成果已列入《水库大坝安全评价导则》等水利行业规范中。