水力不确定性因素对堤防防洪风险效益的影响

常规防洪安全分析认为,水利工程的失事风险主要来自超标洪水,工程失事洪灾风险损失计算也仅考虑水文频率因素.对堤防工程而言,其漫溢失事风险不仅受洪水等级水文因素的影响,还受河道沿程糙率、初值水位、局部损失、河道形态、断面面积等水力随机因素的影响.只有综合考虑了水文和水力随机因素综合影响的堤防工程防洪效益才更为合理和准确.因此,在常规防洪效益计算的基础上,综合考虑河道糙率等多种水力不确定性因素的影响,构建河道行洪随机微分数学模型,计算不同频率洪水条件下河道行洪的漫溢失事风险率,并在此基础上构建堤防工程风险效益计算模型.最后,应用沂沭泗流域洪水东调南下续建工程对构建模型进行了验证.     

堤坝失事风险的突变评价方法及其应用

通过对堤坝失事模式和影响因素分析,确定了堤坝失事风险评价指标体系。依据堤防工程的等级、防洪标准、失事可能性及失事后果将堤坝失事风险等级划分为高风险、较高风险、一般风险、较低风险和低风险5个等级。利用突变级数法中归一公式的内在作用机制确定各评价指标的权重,避免了对各因素进行主观赋权,使评价结果更加科学合理。将该方法应用于广东省北江大堤石角墟—蚬壳岗堤段的风险评价中,结果表明该堤段属于一般风险堤段。     

防洪体系系统失事率评估方法探讨

由于防洪体系组成部分的风险程度各异,综合的系统失事率难以评估。为解决这一问题,讨论了防洪体系系统失事率的概念,提出了防洪体系的分级失事模型和修正分级失事模型,并分别用于评估若干个建筑物同时失事的系统失事率和评估洪灾损失大于某一水平的系统失事率;然后根据防洪建筑物的类型及其保护区,将防洪体系分解成单个的防洪建筑物（如大坝、堤段等）,应用系统可靠度理论对各建筑物分别进行失事率评估,并采用有效的算法识别防洪体系的主要失事模式,在此基础上综合评估得到防洪体系的系统失事率。     

对裕溪闸除险加固方案的认识

本文从工程现状、工程地质、流域防洪、加固技术难点、方案选择等方面阐述了裕溪闸除险加固方案,提出了对加固方案的认识与见解。     

病险水库除险加固成本效益分析方法

成本效益分析是病险水库除险加固决策中的一项重要内容。结合某案例水库的除险加固工作,考虑其在长期运行中失事风险随时间变化特征,根据水库失事可能导致的淹没损失,进行现状和除险加固两种情景下的成本效益分析,据此分析案例水库除险加固的必要性。本文采用的成本效益分析可在类似工程除险加固决策中参考应用。     

浙江省金华江流域大型水库洪水调度方案研究

随着社会经济发展和诸多流域工程的建设,金华江流域出现了原有洪水调度与现有工程不相适应的情况。对金华江干流的横锦水库、南江水库2座大型水库现状调度方案、水库不下泄调度方案、预泄调度方案对防洪的作用等进行了计算分析,结论是因水库控制面积有限,优化调度对增加下游防洪能力影响有限。为向金华江流域防洪指挥提供技术支持,建议考虑大型水库错峰调度、不同量级洪水的调度权限协调、编制洪水风险图、编制特大洪水预案等非工程措施。     

山美水库防洪优化调度研究

本文通过对晋江流域洪水特性进行深入的分析研究,结合山美水库工程现状及晋江下游防洪堤加高加固工程,利用系统的方法综合考虑山美库区、东溪及晋江下游各不同设计频率防护区的防洪问题。提出山美水库对山美—洪濑区间洪水和安溪洪水补偿、错峰的优化调度方案,提高晋江下游防洪堤及泉州市的防洪标准,取消山美水库汛期限制水位,充分发挥山美水库的防洪和兴利作用,并把优化调度方案编成计算机软件,可供生产上直接应用。     

堤防工程安全运行风险分析研究进展

为了提高我国堤防工程防洪减灾的管理与应急能力,完善我国堤防工程的风险防控体系,笔者基于堤防工程常见的失效模式,综述了堤防工程风险因子的划分和堤防工程安全运行风险评价的常用方法,总结了堤防工程失事后果评估方法与风险标准,指出了我国堤防工程风险分析方面存在的若干问题。堤防工程的安全评价工作应该从单一失事模式的评价向堤防系统的风险评价模式转变,定性分析向定量分析发展,加强堤防工程风险因子不确定性研究以及堤防工程失事后果的评估研究,加快建立我国堤防工程的风险标准。     

珠江流域防洪规划概要

介绍珠江流域防洪形势以及珠江流域近期和远期的防洪减灾目标,详细介绍包括流域防洪工程体系、流域防洪非工程措施、超标准洪水防御措施在内的珠江流域防洪总体规划,以及堤防工程、控制性防洪工程、水库除险加固、珠江河口整治、河道及湖泊整治、蓄滞洪区以及水土保持与山洪灾害防治的流域防洪工程规划,并提出流域防洪规划的实施意见.     

基于风险决策模型的连通水库防洪方案研究

为解决水库库容与来水量不协调的问题,提出修建分洪隧洞连通两水库(连通水库)来分配洪水,提高流域水库群的整体防洪能力,实现洪水资源化利用。以连通水库为研究对象,在对连通水库风险辨识和风险估计的基础上构建考虑防洪、发电和供水的多目标风险决策模型,并运用模糊优选法对模型进行求解,为联合防洪调度方案的优选提供科学的依据。工程实例运用表明,利用连通水库防洪调度多目标风险决策模型可优选出综合效益最佳的防洪调度方案,提高流域的整体防洪能力和水资源配置效率。     

基于LQI的病险水库除险加固效应评价方法

对于病险水库除险加固成本的确定多依据标准和规范，定性确定，缺乏定量的论证。生命质量指数（Life quality index, LQI）是一个复合的社会指数，能较好地结合工程当地的经济发展水平，从社会效应的角度来优化风险和除险加固投入。将风险分析和LQI引入到病险水库除险加固决策优化过程中，结合已有溃坝资料，提出了溃坝生命损失的快速估算公式，在当前规范的基础上，建立了病险水库除险加固效应的定量评价模型。以华东某均质病险土坝为例，分析了除险加固前后该坝的渗透失稳风险，估算了溃坝生命损失；根据工程当地的社会、经济发展水平、生命质量指标参数，计算出了该坝除险加固的以LQI衡量的费用效益比和最大社会愿意支付费用，验证了文中方法的有效性。     

基于生命质量指数的病险水库除险加固效应评价方法

目前病险水库除险加固投入多依据标准和规范定性确定,缺乏定量的论证。生命质量指数(Life quality index,LQI)是一个复合的社会指数,能较好地结合工程当地的经济发展水平,从社会效应的角度来优化结构失效风险率和除险加固投入间的关系。将风险和LQI理论引入到病险水库除险加固决策优化过程中,基于已有溃坝资料提出了溃坝生命损失的快速估算公式,在当前规范的基础上,建立了病险水库除险加固效应的定量评价模型。以华东某均质病险土坝为例,分析了除险加固前后该坝的渗透失稳风险率,估算了溃坝生命损失;根据工程当地的社会、经济发展水平和LQI参数,计算出了LQI增量和最大社会愿意支付费用,定量分析了除险加固效应,验证了文中方法的有效性。     

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。     

水库调整汛限水位的风险效益综合分析

本文在分析水库调整汛限水位所涉及影响因素的基础上，构建了调整汛限水位的综合评价指标体系，给出了各风险指标及效益指标的估算方法。并以东武仕水库为例，计算了水库调整汛限水位所带来的风险和效益，通过考虑各指标定量单位的不统一性，提出采用模糊综合评价法来合理选择水库的汛限水位。综合考虑东武仕水库提高汛限水位的防洪风险、下游地区洪灾淹没的期望损失和风险损失、及供水发电效益等各项指标，表明该水库汛限水位从现行102m调整到104m的方案是比较合理和切实可行的。     

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。     

考虑致灾后果的溃坝洪水风险评估与等级划分

针对溃坝洪水风险受环境-荷载-人多种因素影响的不确定性,将不同洪水要素(水深、流速)联合考虑,分析洪水致灾的危险性。运用HEC-RAS二维水动力学模型和地理信息系统(GIS)空间分析技术,模拟溃坝洪水演进过程,从洪水到达时间、淹没范围等维度分析承载体的暴露度。针对人口分布与地理位置特征,基于人体失稳试验数据的统计规律、建筑物损毁标准进行承灾体脆弱性分析,提出基于灾害系统理论的溃坝洪水风险分析方法和溃坝洪水风险等级划分标准。可用于评估水库大坝失事风险,划分溃坝淹没区人口风险等级,为水库大坝突发事件应急救助和人口转移提供技术支持。     

The efficiency of asset management strategies to reduce urban flood risk

In this study, three asset management strategies were compared with respect to their efficiency to reduce flood risk. Data from call centres at two municipalities were used to quantify urban flood risks associated with three causes of urban flooding: gully pot blockage, sewer pipe blockage and sewer overloading. The efficiency of three flood reduction strategies was assessed based on their effect on the causes contributing to flood risk. The sensitivity of the results to uncertainty in the data source, citizens' calls, was analysed through incorporation of uncertainty ranges taken from customer complaint literature. Based on the available data it could be shown that increasing gully pot blockage is the most efficient action to reduce flood risk, given data uncertainty. If differences between cause incidences are large, as in the presented case study, call data are sufficient to decide how flood risk can be most efficiently reduced. According to the results of this analysis, enlargement of sewer pipes is not an efficient strategy to reduce flood risk, because flood risk associated with sewer overloading is small compared to other failure mechanisms.     

水库溃坝洪水数值模拟及下游风险评价

以锦屏二级水库为例,利用DAMBRK和一维水动力模型模拟多种组合工况下水库溃坝和洪水演进过程,并对计算得到的溃口流量及下游洪水演进结果进行分析。根据溃坝洪水模型计算获得的水库下游地区洪水淹没情况,综合考虑洪水的危险性、暴露性和易损性,利用模糊综合评价法对水库下游8个重要乡镇进行了洪水风险评价,评价结果可以为该流域进行安全应急预案制定、洪水灾害风险管理等提供技术参考。     

岩垱水库除险加固设计洪水分析

采用暴雨资料及暴雨图表等方法对设计洪水进行复核,为岩垱水库除险方案和加固措施提供依据.在复核过程中,通过对暴雨特性、暴雨频率分析,利用设计点暴雨、设计雨型和设计面暴雨计算成果,采用扣损法进行产流复核分析,瞬时单位线法进行汇流复核分析,从而确定岩垱水库除险加固工程的设计洪水.通过与原设计洪水成果和地理位置邻近的其他水库洪水成果的对比分析,以及岩垱水库除险加固竣工投入运行3年来,经受住了洪水考验的事实说明本次洪水复核计算成果较为合理.     

楠溪江流域实时洪水预报模型研究

分析台风雨或雷暴雨型降雨的分布规律,在吸取等雨量线法和泰森多边形法优点的基础上,提出考虑降雨中心的流域实时洪水预报模型。运用楠溪江流域1990—2004年间14场洪水的暴雨资料,比较考虑降雨中心和不考虑降雨中心2种方法的预报精度,结果表明,前者强化了暴雨中心的造峰作用,提高了实时洪水预报精度。