上游水电站初期导流条件下下游水电站施工导流风险分析

上游水电工程初期导流围堰库容较大时,其调蓄削峰作用改变了施工洪水过程的天然属性。基于"大库-小库"梯级导流系统的独特性,建立上游水电站初期导流条件下施工导流风险数学模型。综合考虑施工洪水过程、水位库容、泄流能力不确定性,采用变倍比放大法模拟施工洪水过程,利用Monte-Carlo方法耦合各风险要素估计下游水电站施工导流风险。以西南地区某流域梯级水电工程为例,分析结果表明,风险模型及计算方法是有效的、适用的,并通过敏感性分析量化了各随机参数对导流风险的影响程度,为梯级导流方案的优化设计及风险决策提供了重要依据。     

基于Matlab的施工导流风险度计算程序编译及应用

施工导流风险度计算目前常用的方法包括JC法和Monte-Carlo法,当功能函数非线性化程度过高时,JC法计算精度无法满足工程需要,Monte-Carlo法的准确计算则依赖于庞大的样本容量与模拟次数,因而不易实现。因此,基于Monte-Carlo法施工导流风险度计算模型,引入Matlab强大的随机数发生器指令和数值计算功能编制程序,生成数量充足且具有代表性的样本容量,实现施工洪水过程及泄流建筑物泄流过程仿真模拟的程序化,使Monte-Carlo法计算施工导流风险度变的准确快捷。实例应用结果表明,程序计算速度快,可操作性强、准确度高,在工程实践中取得了良好的应用效果。     

施工导流风险损失估量模型研究

施工导流作为水电工程的重要组成部分,其风险损失不仅是工程决策的依据,还是工程保险费率厘定的重要因素。在施工导流运行期,上游超标洪水导致围堰漫顶甚至基坑淹没,不仅导致经济损失,而且延误工期。为准确计算施工导流损失,根据工程施工进度和泄水条件将其分为施工导流系统损失、基坑系统损失和工期损失,并对各部分损失进行定义和量化计算,建立施工导流运行期损失模型。实例计算表明,该模型可为施工导流标准的选择和保险费率的厘定提供参考。     

基于I-MED模型的水电工程施工洪水频率分析

施工洪水的概率分布作为水电工程施工导流设计的理论基础，不应被固定为某一个模式，因此探索新的理论模型在施工洪水频率分析中的应用具有重要意义。先基于改进最大熵分布(I-MED)原理推导了施工洪水洪峰概率密度函数表达式，并提出通过求解多维非线性最优化问题获取概率密度函数的关键参数；然后通过与传统水文概率分布进行均方根误差和拟合优度值的评比来优选概率分布；最后对金沙江上游YBT高拱坝进行应用分析。结果表明，I-MED模型的分布拟合效果较传统洪峰流量拟合分布类型更优，比我国规范推荐的P-Ⅲ型分布略优；相比于P-Ⅲ型分布，其施工洪水设计值较小，导流工程设计具有一定的优化空间。研究结果为水电工程施工洪水频率分析提供了新的途径。     

围堰施工导流风险率不确定性分析研究

施工导流风险评价是导流工程设计的重要依据,应综合考虑水文、水力等方面的不确定性影响。针对传统导流风险计算仅考虑不确定性因素的单一概率分布并固定分布参数值、忽略了分布及参数的不确定性的问题,基于对多元不确定性因素的Monte-Carlo仿真,综合考虑导流系统中水文和水力因素的分布和分布参数的不确定性,深入分析了导流系统风险率的不确定性。结果表明,水文与水力因素的参数不确定性对导流风险率的计算有较大影响,考虑水文与水力参数不确定性计算所得的导流风险率服从正态分布。     

基于概率分布优选的水电工程施工初期导流风险率估计

科学准确地评估水电工程施工初期导流风险率为施工导流方案决策提供了重要依据。以往风险模型中施工洪水洪峰的随机分布均假设服从P-Ⅲ分布,这会影响导流风险率的精度和可靠性。首先采用K-S检验法对初拟的施工洪水洪峰概率分布类型进行初选,并通过R_RMSE、M_MAE、Q_QD值的拟合优度综合评比优选最佳概率分布;然后综合考虑水文、水力随机性,构建基于概率分布优选的施工初期导流风险率计算框架,并给出采用Monte-Carlo方法求解风险率的具体流程;最后对国内两座大型水电工程实例进行应用分析。结果表明,风险率计算框架及求解流程是可行的、有效的;I-MED具有一定的拟合能力,可用于导流风险模拟;两个案例的概率分布排序不同、最佳概率分布不同,进而影响导流风险率大小。研究结果有效拓展了施工导流风险理论框架。     

施工导流标准风险率及其区间估计

分析了影响流标准风险的各种不确定性因素，建立了施工导流标准风险率的数学模型，并通过对风险率模型性质的研究，给出了风险率的点估计和区间估计的计算公式。     

梯级水库施工洪水分析

在上游已建成具有一定调节能力的水库时,为减少下游拟建水库的施工导流流量,要求上游水库控制泄量以满足施工要求。本文以黄河上游梯级水库为例,提出了改变上游水库调度运用方式,合理确定下游拟建工程施工导流流量的几种方法,把经济比较、风险分析的概念引入施工洪水计算中。     

BFS在洪水预报中的应用研究

采用贝叶斯预报系统(BFS)水文不确定性处理器(HUP)对水文预报不确定性进行分析,实现概率洪水预报。以新安江流域水文模型为洪水预报模型提供流量初始预报系列,通过亚高斯模型对流量初始预报系列及实测系列分别进行正态分位数变换,由贝叶斯公式得到预报变量的后验概率分布并进行洪水过程的概率预报,采用分布点估值定值预报,并可通过构造置信区间对点估值预报的不确定性进行评估。以南一水库流域为例,将BFS后验概率分布均值与新安江模型预报进行对比,结果表明BFS可提高预报精度。     

水文模型参数不确定性及对概率洪水预报的影响

为研究Nash模型参数的不确定性,提出了基于自适应采样算法的马尔可夫链蒙特卡罗模拟与贝叶斯理论及遗传算法耦合,构建了基于贝叶斯理论的自适应采样算法,并进行概率洪水预报,分析了参数不确定性对预报结果的影响。实例结果表明,该方法获取的Nash模型参数后验分布可用于概率洪水预报,获得的统计特征可全面考虑水文模型参数的不确定性,可提高概率洪水预报精度,降低洪水预报结果的不确定度。     

丰满大坝重建工程泄洪兼导流洞变形监测资料分析

本文对丰满大坝重建工程泄洪兼导流洞监测项目进行了介绍;为了判断泄洪兼导流洞的变形量的变化情况,首先对监测数据进行可靠性检查,然后绘制时空分布曲线和建立统计模型,对变形物理量进行定性和定量分析,得出泄洪兼导流洞变形基本稳定的结论.     

利用原坝为围堰的重建工程施工导流风险分析

大型重建大坝利用原大坝作为上游围堰进行导流是一种非常经济的导流方案,但由于原大坝以永久建筑物作为上游围堰进行挡水,不仅要考虑大坝运行安全、下游防洪还要顾及坝体泄水建筑物的病险情况,使利用原大坝作为上游围堰进行导流的重建工程风险分析又不同于新建水利工程。在深入分析利用原大坝施工导流的基础上,探讨了该类工程施工导流风险定义和应考虑的因素,提出了相应的导流风险分析方法,并结合丰满水电站实际工程的导流方案进行了计算分析和验证。结果表明,利用原大坝作为上游围堰进行导流的重建工程,应主要考虑水文不确性影响,且采用Monte-Carlo方法模拟水文的随机性较适宜。     

麒麟寺水电站泄洪消能设计研究

麒麟寺水电站永久泄洪建筑物与导流建筑物相结合,单宽流量大、下游消能区覆盖层较深,通过设计比较及水工整体模型试验优化,泄洪消能采用底流消能且在消力池末端左侧边墙加设导向角形式,泄洪消能简单,投资较省。     

梯级水库下游工程施工导流流量优化设计研究

通过汛期临时改变梯级水库上游可调节水库运行方式,提出减小梯级水库下游工程施工导流流量的优化设计方法,并以黄河上游积石峡水电站施工导流流量的优化设计为例进行分析计算。     

南京市六合区八百河向新禹河分洪措施研究

为研究南京市六合区八百河向新禹河分洪工程措施的防洪效果,结合两条河道的基础资料,建立一维水动力数学模型,计算流域在50年一遇水文条件下,人工疏挖河道及建设控制性建筑物等工程措施的分洪效果,重点分析不同工程措施条件下流域河道洪水水位及新禹河分洪流量的变化情况.结果 表明,采用新禹河干流河道疏挖方案对降低八百河及新禹河洪水...     

历史洪水对水文频率分析不确定性的影响

针对水文频率分析过程中因模型选择和数据资料短缺引起分析结果不确定性问题,基于Bayesian MC-MC模型,将史料记载的定性洪水资料应用于水文频率分析中,并以西江流域梧州水文站为例进行洪水频率分析。结果表明,数据资料长度对水文频率分析结果的不确定性影响很大,且该模型应用于水文频率研究不仅可定量评估分析结果的不确定性,还可利用历史特大洪水信息有效降低分析结果的不确定性。     

基于HEC-RAS和GIS的小东川河流域沿河村落山洪淹没范围确定

模拟预测山西省吕梁市小东川河流域的山洪淹没范围,可为山区小流域防洪减灾、水利工程建设、山洪预警和人员转移等方面提供理论依据。利用河流分析系统(HEC-RAS)模型计算山洪水位—流量关系,并与GIS相结合绘制出洪泛区范围,最终实现吕梁市小东川河流域五年一遇、二十年一遇和百年一遇的洪水淹没范围的二维可视化。模拟结果表明,该模型操作便捷,模拟效果较好,模拟结果满足防洪规划要求,为山区小流域山洪评价提供了新方法。     

杨房沟水电站初期导流模型过流试验

杨房沟水电站工程施工导流采用围堰断流、隧洞导流方式,为进一步掌握施工初期导流阶段的水流条件,确定围堰和坝体的施工安全,进行了初期导流模型试验研究。通过模型试验,测试了导流隧洞的泄洪能力、水流流态、空化数及下游流速与河床的冲刷情况,验证导流隧洞过流安全。根据模型试验结果,进一步优化了围堰堰顶高程与导流隧洞进口的进水条件,为工程初期导流设计与施工组织提供了重要的指导作用。