大坝防洪安全的风险分析

综合考虑水文、水力不确定性因素及调洪起始水位、调洪规则可选择性等对大坝防洪安全的影响 ,采用随机模拟方法计算大坝防洪安全综合风险率。应用一阶季节性自回归模型对入库洪水进行模拟 ,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性对泄洪能力的影响 ,给定调洪起始水位和调洪规则 ,经过水库调洪演算 ,得到水库最高调洪水位随机分布和洪水漫顶风险率。实例结果表明 :水文因素是水库防洪风险的主要影响因素 ,水力因素、调洪规则、起调水位对水库泄洪风险有一定作用     

故县水库洪水复核存在的问题及科学评价

根据水利部大坝安全鉴定的要求,为了水资源的综合利用和水库的安全,在设计洪水的基础上,对水文测验系列资料和1898年洪水的分析,不同处理方案延长洪水系列对设计洪水影响不同,对现有库容进行了调查复核,对水库大坝防洪安全进行了综合评价。     

富水水库防洪能力复核

根据收集的原勘测、设计、施工及以往安全鉴定等资料,按照现行的规程、规范,对富水水库的防洪标准、设计洪水、调洪计算、大坝抗洪能力进行复核,认为富水水库的防洪标准及大坝抗洪能力均满足规范要求,洪水能够安全下泄,大坝防洪安全性评价为A级。     

文峪河水库溃坝洪灾损失预测研究

利用GIS软件MapInfo对文峪河水库下游文水县的一些基础资料进行分析处理,利用内插法生成洪水淹没区等高线图和实体地形图等。利用损失率计算模型对淹没区内损失状况进行了预评估。结果表明,当文峪河水库遭受重现期为5000年一遇的洪水时,会发生漫顶溃坝,洪灾所造成的直接经济损失约为24.149亿元,间接经济损失约为4.347亿元。通过对水库溃坝洪水淹没损失的计算分析,可以让防洪决策人员及水库管理人员对发生水库溃坝洪水可能产生的后果做到心中有数,防止灾害发生。     

均质黏性土坝漫顶溃决机理及溃坝过程模拟

水库大坝的溃决对下游人民生命及财产带来巨大威胁,而中国已溃大坝中有85%以上为均质黏性土坝,且50%以上为漫顶溃决,因此有必要深入研究均质黏性土坝的漫顶溃决机理,提高溃坝洪水流量过程的预测精度,为溃坝应急抢险提供理论与技术支撑。基于均质黏性土坝大尺度漫顶溃决模型试验,揭示了漫顶水流作用下溃口在3维空间的发展机理,在此基础上提出了一个模拟均质黏性土坝漫顶溃决过程的数学模型。该模型基于坝体形状和漫顶水流特征确定"陡坎"的形成位置,采用宽顶堰公式计算溃口流量;选择可考虑坝料物理力学特性的溯源冲刷公式模拟"陡坎"的移动,并通过力学分析判断"陡坎"上游坝体的坍塌;引入坝料冲蚀系数,通过分析水流剪应力与坝料临界剪应力建立坝料的冲蚀率方程,模拟坝顶与下游坡溃口的发展;采用极限平衡法模拟溃口边坡的失稳,并假设滑动面为平面。模型考虑了不完全溃坝与坝基冲蚀,以及坝体的单侧与两侧冲蚀。选择国内外3组具有实测资料的大尺度均质黏性土坝漫顶溃坝模型试验对模型进行验证,实测值与计算结果的比较表明,溃口峰值流量、溃口最终平均宽度及溃口峰值流量出现时间的相对误差均在±25%以内,并且计算获得的溃口流量过程线与实测结果基本吻合,验证了模型的合理性。     

纵向增强体土石坝新坝型及其安全运行性能分析

在总结大量水库大坝加固实践的基础上提出一种新坝型—纵向增强体土石坝,即以常规土石坝为依托,在其内部"插入"集防渗与受力为一体的刚性结构体(纵向增强体)。增强体既起到防渗体系作用,又起到结构体作用,力求克服传统土石坝(如均质坝、土质心斜墙坝等)在漫顶、渗漏、裂缝等原发性病险,以及滑坡、变形、白蚁等次生性灾害,特别针对传统土石坝存在的洪水漫顶溃坝、损毁、失效等灾难提出了尽可能的解决方案。从理论上简要分析了纵向增强体土石坝相对于常规土石坝抵御洪水漫顶破坏的安全程度,初步阐述这一新坝型安全运行的机理,分析洪水漫顶造成下游堆石料被冲刷流失,形成坝体冲坑等水力学过程,冲坑的逐步形成将恶化增强体的受力条件,最终导致增强体上游侧受力而下游侧临空的受力状态,从而影响到整个坝体是否溃决。计算表明,增强体作为刚性结构体延缓了坝体的溃决,并为工程抢险和下游群众转移争取到足够的时间。纵向增强体土石坝在工程建设投资与工期、施工工艺与材料选取方面均有一定优势,对今后建坝或对已建成土石坝的除险加固有着十分重要的意义和广阔的应用前景。     

土坝安全评估综合评判法研究

土坝安全评估,是对大坝抗洪性能、结构抗滑稳定、抗震性能和大坝病害缺陷因素进行综合评估.通过建立土坝安全综合评估模型,制定评估指标等级标准和各项指标权重,确定土坝安全综合评估等级临界判断标准,进而确定水库大坝的安全程度,划分出水库安全类别.该项成果已对26座水库大坝进行了评估,对水库安全状况能较为客观、准确评价,避免了大坝安全鉴定人为因素影响,具有广泛推广应用价值.     

利用水库最高洪水位修正原设计洪水

利用2003年小黑山水库最高洪水位来修正水库大坝安全鉴定阶段的设计洪水成果，经分析认为合理，可推广应用。     

基于贝叶斯网络的梯级水库群漫坝风险分析（特约稿）

为克服现有大坝风险分析方法多针对单库大坝、且不能有效考虑不确定性因素对风险评估结果的影响这一研究局限,本文选取能有效处理不确定性问题的贝叶斯网络理论对梯级水库群展开大坝失效风险研究。基于统计资料,结合专家经验调查法,将超标洪水、上游溃坝洪水和强地震确定为水库漫坝的关键风险因素,建立了三种因素单独、组合作用下的单库、梯级系统漫坝贝叶斯网络风险分析模型,并将其应用到大渡河流域上下相连的猴子岩-长河坝两座干流梯级上。结果表明风险源单独、组合作用下的梯级水库群的漫坝风险的量级都较小,其中猴子岩的上游溃坝洪水所致的漫坝风险量级最小,这与其上游双江口水库为干流控制性梯级的特性有关。两库均被识别为薄弱梯级,对其漫坝风险起主导作用的风险因素分别为超标洪水和强地震,这将作为系统风险防控措施制定的重要考量。通过实例应用,验证了文中所提模型在梯级水库群风险分析中的有效性。求解过程快速、有效,对风险因子间的相关性、系统薄弱梯级的识别直观、清晰,根据结果能及时掌握风险源单独或组合作用下的梯级水库群风险变化并制定相应的风险决策,有利于后续风险管理环节的迅速开展,为水利水电工程风险分析领域的研究提供了新的研究手段。     

基于贝叶斯网络的梯级水库群漫坝风险分析

为克服现有大坝风险分析方法多针对单库大坝、且不能有效考虑不确定性因素对风险评估结果的影响这一研究局限,本文选取能有效处理不确定性问题的贝叶斯网络理论对梯级水库群展开大坝失效风险研究。基于统计资料,结合专家经验调查法,将超标洪水、上游溃坝洪水和强地震确定为水库漫坝的关键风险因素,建立了三种因素单独、组合作用下的单库、梯级系统漫坝贝叶斯网络风险分析模型,并将其应用到大渡河流域上下相连的猴子岩-长河坝两座干流梯级上。结果表明风险源单独、组合作用下的梯级水库群的漫坝风险的量级都较小,其中猴子岩的上游溃坝洪水所致的漫坝风险量级最小,这与其上游双江口水库为干流控制性梯级的特性有关。两库均被识别为薄弱梯级,对其漫坝风险起主导作用的风险因素分别为超标洪水和强地震,这将作为系统风险防控措施制定的重要考量。通过实例应用,验证了文中所提模型在梯级水库群风险分析中的有效性。求解过程快速、有效,对风险因子间的相关性、系统薄弱梯级的识别直观、清晰,根据结果能及时掌握风险源单独或组合作用下的梯级水库群风险变化并制定相应的风险决策,有利于后续风险管理环节的迅速开展,为水利水电工程风险分析领域的研究提供了新的研究手段。     

大坝施工设备防碰撞预警系统

为防止水电工程大型施工设备之间的碰撞现象,基于GPS、无线网络通信、信号采集、嵌入式系统等技术,构建了不同于传统系统的防碰撞预警系统,该系统可以准确预测设备间的碰撞,为大坝施工提供了可靠的安全保障.提出了一种用于施工设备正常制动的安全距离计算模型,考虑到其主要影响因素的随机性,采用蒙特卡罗法及遗传算法对其进行可靠度分析,数值分析及现场实验表明,该模型具有极高的可靠性.     

海堤漫顶的可靠度分析

漫顶失事是海堤坍垮的一个主要失事形式,考虑风暴潮和波浪共同作用引起的漫顶,将风暴潮、风速、潮位、波浪爬高、堤顶高程作为随机变量来处理,建立海堤漫顶的可靠度分析模型,以乐清市某海堤为例,运用积分-Monte Carlo法求解不同重现期海堤漫顶的失效概率,量化了海堤漫顶失事的风险,为设计提供依据.     

基于可拓学的大坝安全综合评价方法

以大坝安全监测资料为基础,以大坝安全状态为系统物元,利用物元理论、可拓集合理论及其关联函数,确定了大坝安全状态的经典域和节域,建立了大坝安全可拓学综合评价模型,并以综合评价体系中的"变形"为例,给出了一个可拓学综合评价算例.算例表明:采用可拓学理论来对大坝安全进行综合评价是合理、可行的,为大坝安全综合评价从定性评价到定量评价、从单指标评价向多指标评价提供了一条全新的、更为科学合理的思路和方法.     

基于蒙特卡洛方法的运载火箭残骸落区划定

针对日益突出的运载火箭落区安全问题,研究了用蒙特卡洛弹道仿真描绘运载火箭残骸落区的方法,并使用该方法划定了某运载火箭一级残骸落区。通过仿真分析了残骸落点散布的主要干扰因素及其影响,提出了航天发射场落区安全控制建议。     

两种土坝溃坝数学模型的研究与比较

针对土坝的溃坝失事 ,建立了逐渐溃坝和瞬时溃坝两种数学模型 ,在论述它们各自的机理后 ,结合实例验证其实用性 ,并对其各自特点分别加以分析和比较 ,从而为防汛部门的防洪预报提供科学依据 .     

Risk analysis model for landslide mass of high slope in dam area

In order to identify the threat of reservoir bank landslide to dam safety and reduce the risk of dam failure, impact factors of the landslide are analyzed. The concept of landslide risk degree is put forward to measure the threat of landslide to dam safety. The monotony of the landslide risk assessment function which changes with different affecting factors is analyzed qualitatively. Based on gene automatic programming, a data mining model of the landslide risk assessment function is constructed combined with impact factors of reservoir bank landslide on dam safety. And the assessment function of landslide risk has been excavated and established according to practical project information, which provides a valuable reference for analyzing the impact of landslide on dam risk.     

Risk analysis model for landslide mass of high slope in dam area

In order to identify the threat of reservoir bank landslide to dam safety and reduce the risk of dam failure, impact factors of the landslide are analyzed. The concept of landslide risk degree is put forward to measure the threat of landslide to dam safety. The monotony of the landslide risk assessment function which changes with different affecting factors is analyzed qualitatively. Based on gene automatic programming, a data mining model of the landslide risk assessment function is constructed combined with impact factors of reservoir bank landslide on dam safety. And the assessment function of landslide risk has been excavated and established according to practical project information, which provides a valuable reference for analyzing the impact of landslide on dam risk.

     

弹性地基上重力坝坝踵界面裂缝断裂可靠度分析

本文用特解边界元法及蒙特卡罗边界法计算了弹性地基上重力坝坝踵界面裂缝的断裂可靠度,找出了断裂韧度的均值是影响坝踵界面裂缝可靠度的主要因素,同时指出:区分裂缝的类型对断裂可靠度计算来说是十分重要的。文中还定量分析了地基刚度对裂缝断裂可靠度的影响。计算结果表明:地基刚度对裂缝断裂可靠度的影响甚大,不可忽视。计算还表明:扬压力对断裂可靠性来说仍是一种极为不利的因素。     

Risk analysis model for landslide mass of high slope in dam area

In order to identify the threat of reservoir bank landslide to dam safety and reduce the risk of dam failure,impact factors of the landslide are analyzed.The concept of landslide risk degree is put forward to measure the threat of landslide to dam safety.The monotony of the landslide risk assessment function which changes with different affecting factors is analyzed qualitatively.Based on gene automatic programming,a data mining model of the landslide risk assessment function is constructed combined with im...