土石坝洪水漫顶模糊风险分析

基于大坝漫顶风险分析理论,建立漫顶失事模糊风险模型,并以新疆玛纳斯河夹河子水库为例,对其土石坝洪水漫顶模糊风险进行评估。得出主要结论,该水库大坝平均漫顶失事模糊风险率为5．02×10^-3,超过了我国大坝风险评价标准。综合评定该大坝的洪水漫顶破坏风险较大。     

基于随机微分方程的大坝漫顶风险研究

考虑入库洪水的水文条件、出库泄流能力、库容与水位关系以及防洪起调水位等不确定性因素,基于随机微分方程对大坝的漫顶风险进行了量化分析。计算实例表明:运用随机微分方程进行水库的调洪演算中综合考虑了各种不确定性因素对库水位随机过程的影响,计算的大坝漫顶风险率更趋合理。     

混凝土坝洪水漫顶生命风险评价

对混凝土大坝洪水漫顶的生命风险评价方法进行研究,以改进传统的评价方法。提出基于Copula函数和三点式变倍比放大法来随机生成年最大入库洪水过程线概率序列的峰量双变量分析方法,同时进行生命风险的评估;并对溃坝生命风险评价标准进行研究,以得出更符合我国大坝现状的生命风险评估标准。以贵州某水电站为例,对其加固后的洪水漫顶生命损失进行评估,依据风险标准进行生命损失风险评价,结果显示加固后该水电站拱坝洪水漫顶对下游村镇造成生命损失的风险较小,属于社会可接受范围。混凝土坝洪水漫顶生命风险评价的方法考虑了洪水特征量间的相互关系,所得洪水发生概率更加贴合实际。     

桃曲坡水库除险加固后漫坝风险研究

运用漫坝风险分析理论和风险评价标准,结合桃曲坡水库除险加固工程,考虑影响漫坝的洪水、风浪、库容、泄水能力等不确定性因素,建立了桃曲坡水库大坝在洪水与风浪联合作用下的漫坝风险模型,计算了大坝在洪水与风浪联合作用下的漫坝风险及安全可靠度.结果表明,漫坝风险值均小于漫坝安全评定标准,大坝安全.研究成果可为水库管理部门提供科学依据,并为充分发挥桃曲坡水库的防洪兴利效益提供技术支撑.     

干支流洪水作用下的水利工程洪水漫顶风险率计算研究

洪水漫顶是影响水利工程安全的一个重要因素。干支流交汇处支流上水利工程不仅受到支流洪水的直接影响还会受到干流洪水顶托的影响,采用Copula-Monte Carlo模拟方法构建干支流洪水作用下大坝的洪水漫顶率计算模型,并分析不同Copula函数、不同干支流洪水相关性对漫顶风险率的影响。以桂平航运枢纽为例,研究结果表明:最优的Clayton Copula计算的洪水漫顶率为1. 38×10~(-4);由于干支流洪水间相关性较弱,不同Copula函数对洪水漫顶的影响并不明显,GH、AMH、CClayton、Frank Copula都会一定程度地低估洪水漫顶风险;随着干支流洪水流量相关性的增强,洪水漫顶率也会相应的增加。     

土石坝水库溃坝洪水非恒定流演进计算应用研究

本文通过对老鹰嘴水库工程土石坝溃坝洪水研究,预测水库大坝溃口发生的过程(如形状、深度、宽度、溃口扩张的速度等),计算溃口出水流量,通过水库库容演算,预测水库溃口过流量的过程线;对大坝在正常蓄水位、大坝校核洪水、大漫顶三种情况下的溃坝洪水,进行了下游河段洪水非恒定流演进计算,分析最不利为大坝漫顶工况,并在大坝漫顶工况下根据不同溃决状态,分别计算出1/4溃决、1/2溃决、全溃决的下游淹没水位、影响范围人口等数据,为制定相应的应急措施提供依据。     

鄱阳湖圩堤漫顶可靠度分析——以沿河圩为例

鄱阳湖圩堤保护着湖区人民的生命与财产,其合理的洪水漫顶风险评估意义重大.本文以鄱阳湖沿河圩为例,在堤防漫顶风险内涵的基础上,通过可靠度理论,建立沿河圩漫顶可靠度计算模型,根据计算结果分析相关风险因素与圩堤可靠度的关系,并得出沿河圩漫顶可靠度处于合格的状态.研究结果为鄱阳湖圩堤的漫顶风险分析提供技术参考,也为圩堤的除险加...     

利用风险分析模型确定季节性安全超高

重点关注水文安全方面,在水文数据和合理的长期入流系列资料可获取的前提下,利用组成风险模型的各要素,使用一种简单的方法来确定和验证季节性的安全超高。确定季节性的安全超高是一个包含了众多变量的复杂问题,比如安全、水文分析、大坝用户的要求、可应用的安全规章和经济分析,而安全优先通常与高效运营相抵触。因此,考虑了大多数安全因素相关方面的大坝-水库风险模型是综合这众多变量的有效方法。评估季节性安全超高的第一步是对季节性水文条件进行定性。通常,数据不足(如历史库水位或入库流量等)将增加分析的不确定性,因此,只能采用简化的方法。再使用洪水演进模型,建立季节性入库洪水、安全超高和峰值出流量之间的关系。漫顶的概率问题也必须加以说明。然后,再使用将大坝出流量与可能的损失联系起来的下游后果模型,其中包括居民生命损失。其最终目标是,对于任意给定洪水,都能获得其季节可能性(和其重现期)、大坝-水库响应(比如出流量或甚至是漫顶)以及下游的后果,然后才能进行敏感性分析。这样,对任意安全条件,都能直接找到最小季节性安全超高。笔者列举了一座西班牙大坝作为案例分析和验证季节性安全超高,其间考虑了数据可获取性、运行规则、下游洪水后果和法律要求等。     

基于蒙特卡罗法的土石坝洪水漫顶风险率计算及其敏感性分析

为了减少土石坝因洪水漫顶造成溃坝所带来的损失,详细介绍了计算土石坝洪水漫顶风险率的蒙特卡罗法模型,分析了影响土石坝洪水漫顶的主要因素为洪水、风浪、水库运行调度方式和水库特性。针对这些因素进行洪水漫顶风险率的敏感性分析,并以南方某土石坝为例进行了实例研究。结果表明:洪峰流量均值和变差系数以及最大风速的均值对土石坝洪水漫顶风险率的影响较大,洪峰流量的偏态系数和风速的均方差的影响较小;水库自身特性及洪水到来前的水库初始水位的影响也比较大。该实例计算得到的洪水漫顶风险率经与相关工程实例分析计算成果比较,表明采用蒙特卡罗法计算洪水漫顶风险率是可信的。     

漫坝风险分析在水库运行管理中的应用

本文运用漫坝风险分析理论，综合考虑影响漫坝的洪水、风浪、库容、泄水能力四方面的不确定性，建立了东武仕水库大坝对抗洪水系列与风浪系列联合作用的漫坝风险模型，计算了水库在现行的防洪标准及调度方案下的大坝漫坝风险及安全可靠度，从而对水库漫坝安全做出评价。此外，在保证东武仕水库大坝漫坝安全可靠度高达99．999％以上的基础上，结合下游河道的泄洪能力、淹没范围等具体情况，通过计算分析，建议将水库的汛限水位提高1．5m，可使水库多蓄水1470万m^3，取得直接经济效益400万元。     

小型水库溃坝初步统计分析与后果分类研究

小型水库是我国水库大坝数量的主体,在保障农村经济发展、粮食安全、农村社会稳定等方面发挥着不可替代的重要作用。对1990年后我国溃坝的小型水库初步统计分析表明,溃坝水库较集中于集水面积50 km2、坝高30 m以下的小(2)型水库,洪水漫顶与质量问题仍是水库溃坝的主要原因。结合小型水库应急事件转移人口,提出了按风险人口进行分级的后果分类标准,并对我国小型水库管理发展提出了相应建议。     

A quantitative model for danger degree evaluation of staged operation of earth dam reservoir in flood season and its application

Based on the natural disaster risk evaluation mode, a quantitative danger degree evaluation model was developed to evaluate the danger degree of earth dam reservoir staged operation in the flood season. A formula for the overtopping risk rate of the earth dam reservoir staged operation was established, with consideration of the joint effect of flood and wind waves in the flood sub-seasons with the Monte Carlo method, and the integrated overtopping risk rate for the whole flood season was obtained via the total probability approach. A composite normalized function was used to transform the dam overtopping risk rate into the danger degree, on a scale of 0–1. Danger degree gradating criteria were divided by four significant characteristic values of the dam overtopping rate, and corresponding guidelines for danger evaluation are explained in detail in this paper. Examples indicated that the dam overtopping danger degree of the Chengbihe Reservoir in China was 0.33–0.57, within the range of moderate danger level, and the flood-limiting water level (FLWL) can be adjusted to 185.00 m for the early and main flood seasons, and 185.00—187.50 m for the late flood season. The proposed quantitative model offers a theoretical basis for determination of the value of the danger degree of an earth dam reservoir under normal operation as well as the optimal scheduling scheme for the reservoir in each stage of the flood season.     

闻喜县土石坝溃坝原因与防治对策

山西省闻喜县土石坝工程兴建于20世纪50～70年代,经过40余年的运行,水库数量锐减过半,现存水库带病运行,已成防洪的心腹之患。从洪水漫顶、坝体质量、地震和管理不当四个方面介绍了导致土石坝溃坝的原因,并详细说明针对不同原因应采取的除险加固措施。     

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE FAILURE OF CASCADE LANDSLIDE DAMS

This paper presents results of model tests for the landslide dam failure of a single dam and cascade dams in a sloping channel. The dams were designed to be regular trapezoid with fine sand. A new measuring method named the labeled line locating method was used to digitalize the captured instantaneous pictures. Under two different inflow discharges, the morphological evolution and the flow patterns during one dam failure and the failure of cascade dams were investigated. The results indicate that when the inflow discharge is large, the deformation pattern of the downstream dam is similar to that of the upstream dam, and both dams are characterized with the overtopping scour throughout the dam failure process. When the inflow discharge is small, the upstream dam is scoured mainly through a sluice slot formed by the longitudinal incision, and the downstream dam is characterized with the overtopping scour. The data set presented in this paper can be used for the validation of numerical models and provide a reference for the flood risk management of cascade landslide dams.     

大坝防洪安全的评估和校核

洪水漫坝风险失事，是影响大坝安全的主要原因之一。本文寻求一种既能反映大坝防洪系统随机性和模糊性，又能合理描述大坝防洪能力的风险模型，以实现对大坝防洪能力的定量化，进而为已建大坝和待建大坝的防洪安全评估和校核创造条件。     

防洪设计标准和大坝的防洪安全

防洪设计标准的选择就其本质而言是风险决策问题．本文着重分析了这一标准的内涵及其对大坝防洪安全的影响．采用事故树分析方法，逐层顺序讨论了漫坝失事事故的形成，定量给出了相应的防洪风险率，校核了现有大坝的总体设防水准．在此基础上，论证了合理选择大坝防洪设计标准的原则和方法．     

漫坝风险分析在水库防洪中的应用

综合应用随机水文学、随机水力等等学科知识，全面考虑洪水、风浪、库容和泄水能力的不确定性、建立了土坝对抗洪水和风浪联合作用下的漫坝风险理论，并提出了风险取值标准。此法是防洪减灾的一种辅助策略。可在坝体坚固、管理人员素质较高的大型水库推广应用。综合     

水坝设计和风险分析

我国近20年来风险分析理念已逐渐深入到水坝设计中,两者相辅相成,互为补充。水坝除必须满足一般设计规定外,还应尽量排除其他非常事故如洪水漫坝或溃坝等风险。总结多次实践经验,强调指出应采取以下对策:①关注水坝连同地基安全、泄洪泄水和下游水患三种风险;②重视大坝安全监测;③通过风险分析,明确主要风险因子、风险概率,并提出抑制、转移风险的对策;④通过可视化数模仿真计算,进行洪水演进分析,提出需要的有关风险图;⑤所提对策还应在设计中一一落实,并采取确实有效的措施,以优化工程设计并提高水坝的抗风险能力。     

基于HEC-RAS及HEC-GeoRAS的溃坝洪水分析

洪水漫顶、渗漏等原因引起的垮坝失事,将会给下游人民带来巨大的生命财产损失,因此,对溃坝洪水引起的淹没范围的准确预测至关重要。通过对大渡河上22座梯级水电站进行对比分析,选定长河坝电站水库大坝为研究对象,分析洪水漫顶引起的长河坝溃坝,及由其引起的下游黄金坪、泸定水电站的连续溃坝对泸定县的淹没范围。首先利用HEC-GeoRAS和Google地球提取研究区域的地形数据,然后将建好的模型导入到一维溃坝洪水计算工具HEC-RAS中进行溃坝洪水演进模拟,最后通过HEC-GeoRAS分析研究区域的洪水淹没范围及流速分布。结果表明:由长河坝溃坝引起的下游泸定县的洪水淹没范围为左右岸平均漫堤宽度约200 m,已经淹没到了城区;从流速分布图得出河道中心的流速均较大,最大流速为16.217 m/s。研究结果可为洪水风险图的制作及防洪决策提供一定的技术支持。     

太河水库漫坝风险分析

随着工农业的发展,水库防洪与兴利矛盾日益突出。本文探讨了在确保大坝安全的前提下,如何充分利用太河流域的水资源,优选汛限水位,使防洪与兴利达到最佳结合。本文对漫坝风险分析的基本理论、模型和计算方法也做了简单介绍。