斜坡堤堤顶宽度对越浪量影响的试验研究

该文通过物理模型试验,对于斜坡堤堤顶宽度对不规则波作用下越浪量的影响进行了系统的研究,探讨了影响机理,分析了堤顶宽度对越浪量的影响规律,给出了堤顶宽度对越浪量衰减系数的影响关系式,研究结果可为工程设计提供相关参考。     

不同海塘提标加固方法波浪模型试验研究

为评价不同海塘提标加固方法的消浪效果和经济性,采用波浪物理模型试验,针对新建挡浪墙、后置挡浪墙、铺设块石和构筑潜堤4种提标加固方法进行研究。试验结果表明:在现有海塘顶构筑新挡浪墙可以显著降低越浪量,越浪量随着挡浪墙高度增加而减小,同时挡浪墙位置后移也同样能使越浪量减小;在塘前铺设大块石消浪,越浪量能够显著降低,但对块石自身稳定性和块石顶高程要求较高;使用海域范围有限的情况下,构筑离岸近、顶宽窄的潜堤并不能起到很好的消浪效果,且潜堤工程量较大,采用该方法提标加固海塘需要进行研究。     

浙江省小流域防洪堤设计堤顶超高研究

过高的防洪堤不仅影响工程投资,而且对环境、交通和景观等造成不利影响。通过分析《堤防工程设计规范》中堤顶高程按允许越浪与不允许越浪设计存在的主要差别,并结合浙江省小流域的实际情况,认为小流域堤防的堤顶高程可按允许越浪进行设计,这样可使堤防的堤顶超高降低28～55 cm,不仅可节约工程投资,同时也较好地解决了防洪与景观的关系问题。可为小流域堤防设计参考。     

孤立波作用下斜坡堤越浪量的实验研究

为了研究海啸等浅水大波对海堤等海岸结构物的作用,采用孤立波作为输入波形,在波浪水槽中进行了孤立波在斜坡堤上越浪过程的系列实验。通过物理模型实验,获得了孤立波作用下斜坡堤越浪量的测量结果,并基于PIV方法测量得到的海堤越浪流速度场计算了越浪量。以堤顶相对超高和来波相对波高为无量纲参数,基于越浪量实验数据建立了斜坡堤上孤立波越浪量的经验预报公式。孤立波堤顶越浪流的PIV测量结果表明,在实验工况条件下越堤流流场可近似为几乎平行的流动;基于PIV测量结果得到孤立波越浪量与越浪量的直接测量结果一致性较好。对简单斜坡堤而言,无量纲的孤立波越浪量随来波相对波高的增大而增加,随着堤顶相对超高的减小呈指数增大。     

应对超高水位的海堤加高方案波浪模型试验研究

通过对波浪越浪量、波压力等要素的测定与分析,对超高水位及相应台风大浪下的海堤加高方案进行了初步探索。试验实例表明,在堤顶内侧设置一定高度的挡墙可挡住越浪水体下部的楔形连片水体,从而有效减少作用于海堤背坡的越浪量,该例中堤顶内侧挡墙的实测最大越浪压力达到148.8 kPa,作用位置可在挡墙底部或近底部。     

温州浅滩南围堤工程波浪模拟研究

由于海堤结构断面和波浪作用条件较复杂,波浪爬高和越浪量的计算与现有经验公式的适用条件不完全一致,根据《浙江省海塘工程技术规定》,要求结合波浪模型试验来确定堤顶高程和护面结构。为了确定经济、安全、合理的海堤断面,对温州浅滩南围堤工程进行海堤断面波浪模型试验,提出了设计断面优化方案。     

波浪作用下抛石堤的稳定性及消浪特性

波浪作用下抛石堤的稳定及消浪效果的确定是生产上迫切需要解决的问题。我们进行的试验,除通常所考虑的波高、波长、堤前水深和堤坡坡度等因素外,还考虑了静水位到堤顶的高度及堤顶宽度的影响,所得结果可用于出水堤(包括越浪与不越浪)和潜堤的稳定及消浪计算。     

允许越浪标准海塘设计方法初探

本文首先从理论和实践两个方面阐述了允许越浪标准海塘的优越性。然后提出允许越浪标准安越浪量确定海塘顶部高程的设计方法。再就该法需解决的以下四个问题进行了详细的论证；（１）越浪量的计算；（２）允许越浪量的标准；（３）减少越浪量的工程措施；（４）越浪水体的排水措施，这是本文的重点。     

浙江省海塘塘顶高程的确定

本文介绍了浙江省海塘塘顶高程确定所涉及的诸多要素，包括设计标准的选取以及深水波要素、塘前波要素、海塘爬高、越浪量的计算，同时分析了97年后浙江省海塘顶高程确定的方法。对于已建重要海塘的塘顶高程分析可见，在背水坡和和塘顶有保护措施的情况下，采用允许最大越浪流量来控制海塘塘顶高程，可适当降低塘身高度。     

海堤波浪越浪量常用计算方法评述

允许越浪的海堤设计理念逐步被设计人员接受,越浪量直接影响到海堤堤顶高程及堤身的稳定,该文将国内外常用的计算越浪量方法做了简要的分析和总结,探讨其应用范围及其局限性.     

海堤工程波浪溢流问题研究进展

为了对全球气候变化背景下的海堤安全提供参考,回顾了波浪溢流研究的发展历程,从波浪溢流引起的越堤流量、内坡水流特征、越堤水流紊动特征等方面对波浪溢流相关的最新研究成果进行综述,认为波浪溢流的基本水力学参数均能够较为合理地计算得出。在此基础上分析了溢流、越浪、波浪溢流的等价性,指出了下一步需要针对波浪溢流区别于越浪的水动力特征及其对海堤作用与越浪对海堤作用的异同开展研究,为海堤的设计、评估和加固提供依据。     

海堤背水坡加筋草皮抗冲蚀能力试验研究

在台风和寒潮等极端事件条件下海堤背水坡易受到越浪和溢流的侵蚀作用,海堤背水坡的保护越来越受到重视;同时人们对海岸工程也提出了更多的生态和景观要求。加筋草皮作为一种新兴的护坡方式,发挥了土工织物防冲固草和草根系固土的作用,既提高了植被护坡的抗水力侵蚀能力,也满足生态功能。为研究背水坡加筋草皮的护坡性能,基于室内水槽试验,探究了不同加筋草皮方式在背水坡遭受高速持续水流冲刷和越浪水体斜向冲刷两种作用下抗侵蚀性能。试验结果表明:不同方式的加筋草皮抗侵蚀有差异,抗侵蚀性能由强到弱为三维土工网垫与土工格栅联合加筋、三维土工网垫＞土工格栅＞天然草皮。相同流量下卷破波斜向冲刷作用下较持续水流正向冲刷破坏更为强烈。     

水库土坝漫坝风险度评价方法及应用研究

根据联合国对自然灾害风险的定义及其定量表达式,给出了水库土坝漫坝风险评价模式。提出危险度转换赋值函数,将漫坝概率转换为漫坝危险度,并用财产和人口两种基本类型指标来反映漫坝易损性,从而给出财产和人口指标的定量表达式和转换赋值函数,使漫坝易损度定量表达为财产指标转换赋值与人口指标转换赋值加权平均的平方根。最后建立了漫坝风险度的定量评估等级,赋予相应的风险指南,为漫坝风险评判提供依据。本方法应用于分析广西澄碧河水库土坝工程,计算结果表明,在现有条件下该水库汛限水位的提高幅度不宜超过1.0m。     

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。     

梯级水库联合防洪应急调度模式及其风险评估

摘要：以岗南、黄壁庄梯级水库为例,拟定了水库应急调度规则,提出了应急调度风险评估的方法,给出了漫坝 危险度、易损度和风险度的定量标准。并对岗南、黄壁庄梯级水库两种应急调度模式下的风险情况进行了评估。 结果表明：在合理的应急调度模式下,突发事件导致水库漫坝失事可能性较小,均属于低度危险,应急调度是一 种有效减少洪灾损失的非工程措施;由于梯级水库下游人口、设施众多,梯级水库漫坝易损度较高,有效的应急 调度模式也可以最大限度地减轻洪灾损失。     

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.     

黄浦江上海市区段防汛墙漫溢风险分析

为明确黄浦江上海市区段防汛墙防御能力,采用2012年防汛墙高程监测数据以及黄浦江防汛墙设计参数,利用蒙特卡罗法计算不同潮位下防汛墙漫溢概率以及远期海平面上升情况下的漫溢概率,提出防汛墙漫溢风险评价准则,并统计相应的漫溢风险。结果表明:现状防汛墙防御能力明显不足,如果再考虑到近年来黄浦江水位趋势性抬高及未来海平面上升,黄浦江防汛形势不容乐观;漫溢高风险区主要集中在市区段上游;黄浦江防汛墙漫溢风险不仅与防汛墙高程欠缺有关,也与不同岸段采用的设计潮位有关。     

考虑上游溃坝洪水的水库漫坝失事模糊风险分析

随着大江大河的规模化梯级开发,水库和电站的风险不再是单一工程风险,传统的"单库、定值"研究模式已难以满足当今水电站枢纽的安全风险分析需求。为此,本文将上游溃坝洪水的作用考虑到水库漫坝失事风险分析中,在具体评估水库承担的失事风险率时,基于现有的模糊风险分析模型尝试采用直角梯形模糊数描述水库漫坝失事的风险指标,结合α-截集技术将模糊集合转化为经典集合,提出基于直角梯形模糊数的水库漫坝失事风险分析模型。以某流域尚在筹建的水库为例进行研究,结果表明:(1)该模型能考虑多种不确定性因素影响的漫坝失事风险的可能状况,思路更接近于实际情况,其计算结果可为有关部门决策提供更多参考信息;(2)就研究对象而言,尽管考虑上游溃坝洪水时较高起调水位方案对应的漫坝失事模糊风险率均不同程度超出最大可接受风险,但只要做好预警工作并及时预泄水库蓄水就可以降低外部原因引起的漫坝失事风险,保障水库安全运行。     

超标洪水下堤防失事风险评价及工程应用

基于堤防工程可能的失效模式,修正了水文失事风险率和边坡滑动失稳风险率计算模型.分析了漫顶失事、渗透破坏失事以及边坡滑动失稳的条件概率计算方法,建立了堤防综合失事风险率计算模型;同时,提出了超标洪水下堤防失事风险率的计算方法,结合南京市外秦淮河堤防工程实例,得到超标洪水下外秦淮河堤防综合失事风险率为0.57%.     

突发洪水时山区中小水库漫坝风险的极大熵分析

水库漫坝事故是大坝失事的常见情形,分析水库漫坝的风险在水库漫坝预测中十分重要。基于突发洪水时水库漫坝风险的特征分析,定义一种水库漫坝极限状态函数,构建突发洪水漫坝极限状态风险的极大熵模型,以确定漫坝风险的概率密度函数。采用BP神经网络方法,对水库漫坝极限状态函数进行拟合,结合二次四阶矩法计算水库漫坝风险的概率密度函数,给出求解水库漫坝风险概率的算法步骤,进一步计算出水库漫坝风险的概率值,为水库漫坝的预测和防范提供科学依据。最后,通过一座山区小型水库实例计算分析,表明这种极大熵法的结果与其他分析方法的结果非常接近,且计算效率较高。