南水北调工程输水渠道运行安全风险评价

南水北调工程输水渠道具有输水距离长、影响范围广、地质条件复杂等特点,为保证工程正常运行,有效识别并评估其运行安全风险,从环境风险、工程技术风险、运行管理风险及社会风险4个方面识别了输水渠道运行风险的故障模式,进而建立了基于模糊推理系统的FMEA风险评估模型,依据模糊假言规则(IF-THEN rules)建立了模糊规则库...     

长距离渠道闸门故障扰动及小影响应急调度研究

闸门控制故障是威胁长距离输水渠道正常调度运行的常见风险之一,研究闸门故障工况下渠道水力响应及快速应急调度响应措施对长距离输水渠段安全运行具有重要意义。以南水北调中线一期工程为研究对象,基于通水3 a以来的实际调度运行状况,构建闸门故障扰动一维非恒定流水力学模型,分析渠段的水力响应,并研究应对闸门故障扰动的小影响应急调度措施。计算结果表明:闸门故障扰动下的水力响应与渠道流量、渠段长度密切相关;通过调节旁侧闸门的小影响应急调度措施能尽可能减小事故闸门的影响,维持上下游渠道水位的相对稳定,且响应时间越早越有利于闸门事故控制;事故闸门开度长时间大幅度异常时,需联合临近节制闸、分水闸、退水闸共同调度才能维持渠道正常输水及安全运行。研究成果可为南水北调中线一期工程调度运行应急预案及风险管理提供参考。     

南水北调中线干渠冰期输水能力研究

冰盖的形成使得渠道的湿周增加,水力半径减小,输水阻力加大,致使渠道过流能力减小,影响渠道的冬季输水。渠道冰期的输水能力无论对工程设计,还是运行管理都是十分重要的。文章分析了结冰期冰盖的安全推进模式和稳定封冻期渠道水位壅高的影响,提出了确定渠道在结冰期和稳定封冻期的输水能力的控制指标,在此基础上,对南水北调中线黄河以北渠段结冰期以及完全封冻后的输水能力进行了研究,确定了南水北调中线黄河以北干渠的冬季输水能力,研究成果对于南水北调中线干渠的冬季管理和运行具有一定的参考价值。     

寒区灌区输水渠道运行管理若干问题及对策

灌区输水渠道因线路长、涉及控制型、交叉型水工建筑物较多,因此其运行管理工作相对复杂。针对我国寒区灌区输水渠道在运行工作中存在的冬季渠道输水能力、输水效率及安全运行保障率偏低,渠道运行管理模式相对落后等问题,结合该类地区工程所处实际水文气象以及工况条件,针对性地提出该类区域输水渠道在冰冻期安全运行、渠道信息化、渠系工程管护维修、渠道水量调度以及渠道运行管理制度化建设等方面的运行管理对策和相关措施,可为同类灌区输水渠道工程的运行管理提供有益借鉴。     

长距离输水渠道运行安全管理重要性探析

长距离输水渠道运行管理中,安全管理是一项重要的工作。本文以新疆南岸干渠工程渠道为例,对长距离输水渠道工程运行中安全管理的重要性进行了阐述,并对其存在的问题进行了分析,提出了相应措施,为类似工程运行管理提供了参考。     

明渠冬季安全输水措施研究

冬季明渠输水的主要方式有冰水混合和冰盖下2种.冰水混合流对渠道的过流条件要求较为苛刻,运用时受限制较多;冰盖下输水可以实现明渠冬季输水安全运行,但必须控制流冰期渠道的水流流速和水流弗劳德数.冰期输水的注意事项主要有:渠首蓄冰运行、渠道断面设计应采用窄深式、尽快使明渠形成冰盖、冰盖输水宜采用无自由表面输水、提高渠道内的水温等.     

山区长距离输水渠道防护研究

以黔中干渠渠道为例,对山区长距离输水渠道的防护进行研究设计;黔中干渠渠道线路长,输水主要为城市供水,对水质要求高,根据渠道沿线实际地形及渠线周边环境情况,对渠道运行可能存在安全和输水水质安全,沿线可能存在的人、畜、其它动物、边坡滚石及污水进入渠道内及非法侵占渠道用地等。经过研究,根据渠道跨度,分为3种跨度进行设计,通过技术经济比较,采用渠顶盖板封闭和渠道两侧设置隔离栏防护。结果表明:(1)对渠道进行防护,有效减少运行管理难度,减轻管理成本;(2)保证渠道运行安全,有效防止人畜进入渠道内和保证输水水质安全。     

长距离输水渠道冰期运行控制研究

高纬度地区的渠道在冬季往往采用冰盖下输水,保证冰盖的稳定性是渠道冬季安全输水的前提条件。目前,渠道在冬季的运行控制多依靠经验,开展长距离渠道冰期运行控制研究对实现冰期安全输水是十分重要的。利用数值模拟的方法分析了长距离输水渠道的冰情和水情的变化过程,根据渠道内的冰情演变特性,提出冬季渠道应采用闸前常水位方式运行。鉴于气象预报以及冰情预报可能存在的不确定性,提出采用水位-流量串级的反馈控制算法,建立了渠道冰期运行控制模型,并在控制器内加入解耦环节,以提高渠道的控制效果。并通过南水北调中线干渠的数值模拟实验,对渠道冰期运行控制模型的控制效果进行了验证。结果表明,该冰期运行控制模型可以实现渠道冬季安全、适时、适量的供水目标。     

宝鸡峡98 km塬边渠道安全运行现状分析及应对措施

宝鸡峡98 km塬边渠道作为宝鸡峡灌区的"输水咽喉",是灌区农业发展的重要保证。针对渠道建成投入运行以来,在安全输水过程中出现的问题,从加快更新改造、做好安全评估、健全管护队伍、落实管理责任等方面进行积极探索,提出相应的对策,以实现科学化、常态化管理。     

长距离输水渠道安全监测优化方式

结合新疆喀什河流域某引水式水电站，首先对其运行管理和安全监测实施过程中存在的问题进行简要阐述。接着针对该长距离输水渠道运行问题，分别从渠道水位实时监测、纳洪口水位视频监控、渠堤外部变形自动化监测和渠道智慧化巡视检查等方面提出安全监测优化方法，充分发挥现代互联网和移动通信技术优势，实时动态获取渠道运行状态，丰富安全监测数据，规范人员工作流程，弥补传统安全监测工作的不足，为该长距离输水渠道的安全运行奠定坚实基础。同时，希望为其他长距离输水渠道的安全运行提供参考。     

调水工程系统风险评价体系研究

根据调水工程事故的特点和结构系统受损害的严重程度,以Pate—Cornell系统风险计算公式为基础,在调水工程结构系统的模糊失效概率的计算和调水工程事故后果模糊综合评判的基础上,系统地提出了调水工程结构系统的风险评估体系。     

寒冷地区电站长距离输水明渠冬季运行方式探讨

通过大量工程资料收集和类似工程经验分析,对寒冷地区引水式水电站长距离输水明渠在冬季各种输、排冰运行方式的适用性进行了对比分析,着重对结冰盖运行方式的建筑物布置、流量控制和水位控制等进行深入分析和研究,提出了完整的分段壅水结冰盖输水方式的输水渠道建筑物布置、水位运行控制的设计和运行控制方法,消除了寒冷地区电站输水长明渠冬季运行中的冰冻危害问题,并成功运用于实际工程设计和运行。     

调水工程建设管理模式评价和优选方法

为能更科学合理地评价各调水工程建设管理模式,从外部环境、管理结构、目标控制和资源配置4个方面,构建了工程建设管理模式评价指标体系。以南水北调东线某工程建设管理模式为例,运用超级决策软件,基于模糊集理论构建多属性决策模型,并结合实际情况,通过对网络分析法和熵权模糊方法的进一步运用,对工程建设管理模式进行了更为客观实际的综合评价,从而得到针对3种不同项目管理模式的决策,并确定了不同工程建设管理模式的最优方案。分析表明:调水工程建设管理模式符合工程实际情况,其结果较好地反映了工程建设管理模式的特点,可为调水工程建设管理模式的选择提供新的方法和思路。     

模糊层次分析法在水利项目成本风险评估中的应用

为提升我国水利工程项目成本风险管理水平,本文基于风险管理理论,并结合模糊数学原理,利用层次分析法,通过辨识水利项目成本风险因素,构建了水利项目成本风险评估模型。应用实例表明:模糊层次分析模型在水利项目成本风险评估中具有较强的适用性。本研究成果可为水利项目成本风险控制及评估提供决策依据。     

A Compromise Ratio Method with an Application to Water Resources Management: An Intuitionistic Fuzzy Set

Water resources management can be regarded as an iterative process of general decision making considering the applications and modifications of waters and related lands within a geographic region. This process helps decision makers to balance their diverse requirements and applications of water as an environmental resource, and to recognize how their activities can have impacts on the long-term sustainability. This paper introduces a new compromise ratio method based on Atanassov’s intuitionistic fuzzy sets under multiple criteria in real-life situations. Atanassov’s intuitionistic fuzzy weighted averaging (AIFWA) operator is applied to aggregate individual judgments of the decision makers to rate the relative importance of the selected criteria and potential alternatives. Then a new Atanassov’s intuitionistic fuzzy ranking index is proposed to analyze the potential alternatives. Finally, the performance of the proposed fuzzy decision-making method is illustrated to a real water resources management problem from the recent literature. Computational results demonstrate that the presented method can be utilized in a large-scale multi-level assessment process to assist the decision makers the optimal solution among the potential alternatives with multiple conflicting and compromising criteria.     

加厚冰盖渗流对渠道输水能力的影响

输水渠道冰期输水能力日益成为工程运行管理、学者研究关注的焦点。输水能力的研究不能仅仅局限在正常输水期(明流期和封冻期),还应该考虑非常工况下工程的输水能力,比如流凌期的输水能力。普遍认为流凌期输水能力将可能成为束缚冰期输水能力的瓶颈。为提高流凌期输水能力,可以采用加厚冰盖下的输水方式运行。通过理论分析和物理模型试验相结合的方法,针对加厚冰盖渗流对输水工程冰期输水能力的影响进行了研究,结果表明:由于结冰期加厚冰盖孔隙率较大,其渗透系数大于融冰期加厚冰盖;冰凌形状系数t/L对加厚冰盖渗透系数影响较小;随着冰厚的增加,加厚冰盖渗透系数逐渐减小,尤其当冰厚小于0.1m时,渗透系数衰减迅速;随着渠道总流量的增加,加厚冰盖渗流量相应增大,但是渗流量在总流量中的比重却随总流量的增大而减小;加厚冰盖渗流在渠道输水流量中所占比重很小,一般情况下,对输水渠道冰期输水能力的影响可以忽略不计。     

引汉济渭工程泄水系统失效风险计算

引汉济渭工程涉及提水系统工程、蓄水系统工程和输水系统工程,工程受自身因素和外界因素的作用使得系统功能存在失效风险。蓄水系统工程的安全涉及挡水系统和泄水系统的安全,泄水系统功能的正常发挥是工程安全的重要保证。以引汉济渭工程泄水系统风险防控为目标,以风险事件为基础,基于故障树对风险的成因进行分析,建立系统失效的贝叶斯网络,并根据风险特性合理选择可靠的风险率计算方法,运用贝叶斯网络的推理能力,构建引汉济渭工程泄水系统失效风险计算的理论体系。以引汉济渭工程三河口水库的泄水系统为研究对象,基于蒙特卡洛模拟和可靠度理论计算出系统部件的失效风险率,运用贝叶斯网络推理得出系统失效的风险率,采用情景分析的方法得出泄水系统安全的主要风险因素为漂浮物和渗漏。漂浮物和渗漏的失效风险率增加50%,泄水系统的失效风险率增加1.35×10-5。若泄水系统风险率降低为0,漂浮物和渗漏的失效风险需降低1.35×10-5;若泄水系统失效,漂浮物和渗漏的失效风险为1.82×10-1。结果表明贝叶斯网络理论体系能够对工程的泄水系统风险进行动态识别、评估和控制,对水利工程的风险管理具有一定的指导意义。     

基于模糊网络进度计划的工程完工风险评价

在传统网络进度计划基础上,引入模糊风险元的概念,建立了模糊网络进度计划完工概率解析模型,并给出了完工概率与工程完工期风险评价关系。以某大型引水工程为例,应用所建立的完工概率解析模型,分别进行了工程完工概率的静态和动态分析计算,并进行了工程按期完工的风险评价。结果表明:在施工作业中难以得到风险元的概率和概率分布时,该方法可以较为贴切地描述网络计划中工作的持续时间,且可以简便地计算出工程按计划工期完工的概率。     

南水北调中线调水后的汉江中下游干流供水风险评估

南水北调中线工程投入运行后。丹江口水库下泄流量减少，泄流过程也会发生变化，汉江中下游干流供水能力将随之减弱。如何合理评估调水后该地区的供水风险，规划适当的水源区配套工程及其规模，则是保证“南北两利”，促进该地区社会经济可持续发展的关键。在现有研究理论基础上，结合中线工程和汉江中下游水资源系统，综合各种风险指标对汉江中下游干流供水系统进行了风险评估。     

南水北调东线工程输水系统运行风险研究

南水北调东线工程输水系统涉及堤防漫堤、渗透和失稳三种失事模式。分析了输水系统的风险机制,识别出系统的风险来自外来荷载、内部结构、运行管理等三方面,参考我国大坝安全评价和堤防工程设计规范等,建立了风险评价基准。采用层次-模糊分析法计算了输水河道运行综合风险概率;以河段长度为参数,通过聚类分析,得出了输水河道失事后果等级。在此基础上,根据风险评价基准,算出了各输水河道的风险等级。结果表明:高水河风险为低,中运河、胶东输水干线风险为中等,里运河等8段输水河道风险为较低。