对现有堤防工程系统的可靠性分析与评估，其基本的方法和原理与一般的岩土工程结构的可靠性分析类似，但有其复杂的一方面，主要表现在堤防工程涉及到水文风险分析问题［221，228］。总体上，目前国内对这一问题的系统成果不多，仅集中在对堤防设防水位的研究［39，215，288］，或按土工结构的可靠性分析方法进行其边坡稳定的可靠性计算［226］。在国外，美国陆军工程师团早在20世纪90年代就开始对现有土石坝及堤防工程的安全性问题进行了较为系统深入的研究，其中的现有土石坝及堆石坝的安全评估方法已成为其投资决策的一个常规方法［151］；对现有堤防工程的安全性问题，也从只考虑其安全性问题转移到基于其可靠性的费用效益的维修问题上来，并形成了相应的分析方法和计算软件［289］。另外，对边坡的稳定可靠性问题，也从简单的土坡可靠性计算深入到寻求其最不安全的滑动面（即最小的安全系数或最小的可靠指标）［290］。当然，堤防工程的设防标准也是与国家的社会经济发展水平有关，堤防工程的新建或加高加固等设防标准与防护范围内的社会经济发展水平有关。
就土质堤防而言，早期考虑的是边坡失稳和洪水漫顶两种失效模式。目前，一般考虑的是漫顶失效、边坡滑动失稳和渗透变形失稳3种失效模式，其中渗透变形失稳包括堤身与堤基两个部位的失稳。除上述3种主要的失效模式外，尚有表面侵蚀失效（造成堤顶高程降低，包括由于降雨的侵蚀、波浪和水流冲刷侵蚀等原因引起的失效）、其他比较难用数学形式表述的失效模式（如动物洞穴引起的、已有裂缝引起的、长期高水位运行时土体蠕变引起的和人为开挖取土引起的边坡失稳及渗透变形失稳等）。作为主要的和可用可靠性方法计算的失效模式只可考虑3种，即漫顶、边坡滑动和渗透变形失稳（堤身与堤基两个部位，可视为两个串联构件组合而成）3种失效模式。这3种主要的失效模式可能同时发生，也可能单独或两个同时发生。从3种失效模式的表现形式分析，这3种失效模式是相关的。过于简单的计算和忽略，都可能招致严重后果。
堤防工程中各主要的失效模式中的功能函数都与洪水高程H（随机变量）有关。堤防工程破坏模式之间，由于抗力相关或由于承受的荷载效应相关，其系统的失效概率一般大于单一破坏模式的失效概率，并与相关性的大小密切相关。
设堤防工程的任一破坏模式的形成意味着堤防失效，而各破坏模式之间可视为失效相关的串联系统。各失效模式下的条件概率可表述为：
8.6.1.1 堤防漫顶事件概率P（E1）
8.6.1.2 堤防边坡滑动事件概率P（E2）(www.xing528.com)
8.6.1.3 堤防渗透变形失稳事件概率P（E3）
8.6.1.4 随机变量不确定性
各基本变量不确定性是土堤可靠性分析的基础。堤防工程可靠性分析中的随机变量包括两类，一类是计算模式及荷载的不确定性，另一类是土堤本身的土的物理力学性质的不确定性。计算模式的不确定性表现为年最高水位的计算模式不确定、边坡稳定的计算模式不确定性、可靠度计算方法的不确定性以及土质的物理力学性质参数试验的不确定性等。这些不确定性的影响不同，例如滑动破坏模式中的修正费兰纽斯（Fellenius）法和简化毕肖普法（Bishop）计算相差不大，但是否考虑截尾分布则影响较大。
在边坡稳定可靠性分析中，一般将凝聚力、摩擦角和容重作为随机变量，其不确定性主要来源于对土的性质认识不足、有关参数的确定方法产生的误差（包括勘测取样方法与试验方法的误差）、试验样本和勘探样本量的不足及计算过程中的各种误差等。对于这类不确定性，仅从统计学角度出发收集大量的数据分析还不够，还应分析各类及各层土质的物理力学指标规律性。根据已有的研究成果，在资料不足时，上述3个物理力学指标取为正态分布较为安全；而容重的变异系数影响较小，凝聚力和摩擦角的变异系数影响较大。另外，土堤的临界坡降值J*与其级配、孔隙率、施工质量等有关，这些影响因素也有较强的不确定性。
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