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%.     

水位上升速度对均质土坝失稳模式 影响的试验研究

通过模型试验,研究了均质土坝坝坡失稳形态随水位上升速度的演化过程。试验中,不断改变水位上升速度,记录了试验耗时、水位高度、坝体失稳过程、失稳形态、坝顶位移等指标的变化。通过对试验数据的总结归纳,坝体失稳模式共有三种：渐进破坏、滑动破坏和漫顶冲蚀破坏;水位上升速度对均质坝破坏模式影响较大,速度低易发生渐进破坏,速度高则发生漫顶冲刷破坏,而速度中等则易发生突然滑坡破坏,这三种破坏模式间转变是一个逐渐演变的过程,而非突变过程。随着上升速度的逐渐增大,破坏水位也逐渐提高;试验所需时间呈现幂级数减小的趋势;坝顶沉降与时间基本满足三次多项式关系。研究成果可为土石坝及堰塞坝失稳模式的评估提供参考依据。     

土石坝坝坡失稳模糊风险分析

通过对土石坝坝坡失稳风险的不确定性进行分析,建立了考虑设计参数模糊性和失效准则模糊性的坝坡失稳模糊风险模型,并运用蒙特卡罗方法求解其风险概率,将模糊参数进行模糊化处理后,可直接采用现有传统风险计算方法计算失事概率。结果表明,坝坡失稳风险分析中考虑了风险的模糊性使计算结果更加合理,风险评价更加符合工程实际。     

极端降水条件下土石坝漫坝风险研究

以某水库的挡水土石坝为研究对象,基于随机微分方程推求极端降水条件下电站入库和下泄洪水过程线,并结合不同调节水位、风浪、雍高、是否正常泄洪等因素,采用蒙特卡罗法计算大坝的漫坝风险。结果表明,在正常工况下,土石坝漫坝风险概率几乎都在可接受的10-6数量级内;在泄洪失效工况下,考虑防浪墙的漫坝风险概率几乎在可接受的10-6数量级内,总体偏安全;在泄洪失效工况下,不考虑防浪墙的漫坝风险概率均显著高于可接受的10-6数量级,有漫坝风险。     

土坝坝坡失稳风险分析

土坝坝坡失稳是导致溃坝的主要原因之一,进行坝坡失稳风险概率分析是大坝风险评估的重要组成部分。针对土坝坝坡失稳风险模型,详细讨论了模型中各有关参数的取值及随机变量的统计分析问题,建议以坝坡最危险滑裂面为基础的坝坡失效风险计算的蒙特卡罗法,并以某大坝的坝坡失稳风险分析为例说明了建议方法的具体应用。     

某病险水库土石坝加固后渗流及坝坡稳定分析

针对某病险水库土石坝渗漏问题,提出了"粘土斜墙+坝基截水槽"加固方案。分析了库水位骤降工况下加固后的坝体渗流及坝坡稳定性。结果表明:与土石坝加固前相比,加固后的坝体渗流量较小,浸润线急剧降低,坝坡安全系数明显增加,坝坡失效概率降低,坝坡安全系数与失效概率均符合安全规范要求。     

漫坝风险分析在小型水库运行管理中的应用

大连是一个严重缺水的城市,为了更好的利用有限的水资源,对非病险水库,在汛期把洪水作为宝贵的水资源尽可能多地加以存蓄。但是,水库蓄水过多,就会发生土石坝漫顶溢流的情况。为此可以通过漫坝风险分析计算,取得土石坝对抗洪水与风浪联合作用下的漫坝风险的定量数据来确定小型水库的蓄水水位。     

先锋岭水库水位下降期坝坡稳定分析

先锋岭水库水位下降期,由于坝体内孔隙水压不能及时消散的影响,坝体内的水无法排出,久而久之其水位便会高于库内水位。长期的高水位运行容易降低坝坡的稳定性,导致坝坡应力失去平衡而出现失稳情况,给水库的安全运行埋下安全隐患。为了能够确定先锋岭水库加固后大坝的坝坡稳定安全系数,分析了库水位下降期渗流稳定、坝坡稳定情况,并通过采用极限平衡法与有限元法对库水位下降期坝坡稳定性进行计算。结果表明,当渗透比降小于0.3 J时,坝坡稳定安全系数会随着库水位的下降变得稳定;当渗透比降大于0.3 J时,坝坡稳定安全系数会随着库水位的下降而下降。本次坝体水位骤降时的渗透比降是0.292 J,小于允许渗透比降,其背水坡、迎水坡在多种工况下的抗滑安全系数均满足设计规范要求值,并不存在不利水位。     

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。     

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。