基于围堰施工导流系统风险率不确定性分析

围堰施工导流工程设计应综合考虑水力、水文以及其他不确定性因素的影响,施工导流系统风险概率作为工程设计的重要依据,在围堰施工过程中发挥着中重要作用。针对传统导流风险计算方法忽略了参数及分布的不确定性问题,而仅仅考虑单一不确定因素的概率分布及其参数值的实际状况,对围堰导流系统风险率的不确定性利用Monte-Carlo仿真法进行分析,并综合考虑水文、水力及其他分布参数的不确定性影响作用。结果显示:导流系统风险率受水文、水力因素的不确定性影响较为显著,综合考虑各不确定性水力与水文因素的导流风险率服从正态分布。     

基于堰前最高水位最大熵分布的施工导流风险模拟方法

为直观描述围堰运行期导流风险率函数,准确进行施工导流风险评估,利用洪峰和洪量联合分布,以熵最大为原则推求最高水位分布密度函数,结合导流建筑物泄流不确定性,随机模拟堰前最高水位序列,提出了基于堰前最高水位最大熵分布的施工导流风险模拟方法,并计算导流风险率。实例分析表明,该方法模拟的施工洪水能较好地反映实测洪水系列,所推求的堰前最高水位分布密度函数合理,能弥补传统施工导流风险模拟难以反映围堰使用近期实测洪水过程真实情况的不足,在保证准确性的前提下提高了风险计算效率与普适性,可为施工导流风险分析与方案决策提供依据。     

防洪预报调度方式综合特性风险率计算方法研究

水库防洪预报调度中的多种不确定性因素是风险产生的根本原因。分析水库防洪预报调度中不确定性因素的随机性、模糊性及灰色性,并在已有的防洪预报调度方式随机风险率计算方法的基础上,提出了随机-模糊、随机-灰色及综合特性风险率的计算方法,研究了水库实施防洪预报调度方式相对于常规调度方式水库风险率的变化。桓仁水库的应用研究表明,防洪预报调度方式综合特性风险率计算方法是可行的,相对于常规调度方式并未增加水库的防洪风险。     

高拱坝施工导流风险可视化监测方法研究

针对梯级施工导流风险模型、高堆石坝蓄水风险模型存在风险监测结果不精准问题,提出了基于BIM技术的高拱坝施工导流风险可视化监测方法研究;使用BIM技术更新监测数据,并对数据进行特征点色彩数值赋值,实现监测结果色彩云图展示;分析挡水度汛面貌数据,构建导流风险模型,计算导流风险率,并判别风险.工程案例分析结果表明,该方法导流...     

黄河三角洲地下水生态水位确定的风险分析

在地下水生态水位的确定过程中,存在着大量的不确定性因素,它们直接影响着地下水生态水位计算结果的可靠性。基于地下水生态水位计算的不确定性因素分析,给出了计算地下水生态水位风险的蒙特卡罗方法。对各参数进行灵敏度分析,并以黄河三角洲为例,给出了潜水蒸发强度E、潜水埋深Δ服从不同分布时,地下水生态水位的风险率和频率分布特征。研究结果表明地下水生态水位受参数E、Δ空间分布变化的影响,呈现出明显的不确定性。     

施工导流超标洪水风险率计算的最大熵法

利用最大熵原理推导了超标洪水间隔时间的熵概率密度函数模型,在此基础上给出了施工导流超标洪水风险率的计算方法。方法可直接根据样本的数字特征值推断洪水类型,而不是先假设典型的概率分布,因而减少了主观假定,具有更充分的数学和物理意义。利用MATLAB软件对具体工程实例进行了计算,并与传统假定为威布尔分布的方法进行了对比分析。结果表明:给出的计算方法精度较高,且算法简单、便于应用。     

风险分析的灰色—随机风险率方法研究

本文基于概率论和系统理论方法，定义了灰色概率、灰色概率分布、灰色概率密度、灰色期望及灰色方差等基本概念，针对系统的随机不确定性和灰色不确定性，建立了风险分析的灰色－随机风险率方法。在该方法中，作者将风险率的不确定性归因于系统的灰色不确定性，将系统性能函数变量的分布处理成灰色概率分布，并用灰色－随机风险率来量化系统失效的风险性。最后，将灰色－随机风险率转换成一般的随机风险率，进而用改进一阶二矩法进行计算。作为算例文中给出了该方法应用于嘉陵江苍溪段有机污染风险率的估算。     

风险分析的灰色-随机风险率方法研究

本文基于概率论和灰色系统理论方法，定义了灰色概率、灰色概率分布、灰色概率密度、灰色期望及灰色方差等基本概念，针对系统的随机不确定性和灰色不确定性，建立了风险分析的灰色-随机风险率方法。在该方法中，作者将风险率的不确定性归因于系统的灰色不确定性，将系统性能函数变量的分布处理成灰色概率分布，并用灰色-随机风险率来量化系统失效的风险性。最后，将灰色-随机风险率转换成一般的随机风险率，进而用改进一阶二矩法进行计算。作为算例文中给出了该方法应用于嘉陵江苍溪段有机污染风险率的估算。     

三峡水库汛期调度不确定性分析

根据三峡水库围堰发电期调度规程，考虑水文和水力不确定性，建立了防洪和兴利综合调度模型。采用宜昌站120年（1882年～2001年）的日流量资料，借助蒙特卡罗模拟，计算分析了防洪风险率和发电量，探讨了各种不确定性因素对调度结果的影响。结果表明，水文不确定性是影响调度结果的最主要因素。     

基于灰色-随机风险率的土坝坝坡失稳风险分析

基于概率论和灰色系统理论方法,针对大坝系统的随机不确定性和灰色不确定性,建立了土坝坝坡失稳风险分析的灰色-随机风险率方法。在该方法中,作者将土坝坝坡坏风险率的不确定性归因于系统的灰色不确定性,将土坝坝坡坏系统性能函数变量的分布处理成灰色概率分布,并用灰色-随机风险率来量化土坝坝坡坏失稳的风险性。最后,将灰色-随机风险率转换成一般的随机风险率,进而用JC法进行计算。作为算例文中给出了该方法应用于某土坝坝坡失稳风险率的估算。     

丰满重建工程施工导流方案风险分析

合理协调风险率、风险损失、工程投资以及工期四者之间的关系是施工导流方案决策的中心任务。风险率是风险事件及其风险损失的概率,因此,从数理统计角度,风险率与风险损失的乘积可用来描述导流方案风险损失期望;如果用工期损失来代表不同导流方案由于工期不同引起的工程效益差异,则风险损失期望、工程投资以及工期损失三者之和可用来定义风险决策指标:导流方案费用期望。基于此,文章提出了一种导流方案风险决策方法,解决了如何利用风险率进行导流方案优选的工程实际问题。丰满水电站重建工程实例研究表明,优选的导流方案经济合理。     

基于蒙特卡罗法的土石坝洪水漫顶风险率计算及其敏感性分析

为了减少土石坝因洪水漫顶造成溃坝所带来的损失,详细介绍了计算土石坝洪水漫顶风险率的蒙特卡罗法模型,分析了影响土石坝洪水漫顶的主要因素为洪水、风浪、水库运行调度方式和水库特性。针对这些因素进行洪水漫顶风险率的敏感性分析,并以南方某土石坝为例进行了实例研究。结果表明:洪峰流量均值和变差系数以及最大风速的均值对土石坝洪水漫顶风险率的影响较大,洪峰流量的偏态系数和风速的均方差的影响较小;水库自身特性及洪水到来前的水库初始水位的影响也比较大。该实例计算得到的洪水漫顶风险率经与相关工程实例分析计算成果比较,表明采用蒙特卡罗法计算洪水漫顶风险率是可信的。     

基于蒙特卡罗法的挑流消能风险分析

在现今实际的挑流工程中,既要保证挑流消能的局部冲刷不会影响坝身安全和岸坡稳定,同时又要求更经济的造价。为了在安全与经济之间取得平衡,综合考虑洪峰流量和洪水过程的不确定性,用蒙特卡罗方法对挑流消能进行了风险率计算,并分析了下泄流量、冲坑系数、洪峰消减系数等不确定性因素对风险的影响。结果表明在考虑洪水不确定性时,挑流消能的风险有所减小,下泄流量、冲坑系数和洪水过程不确定性对挑流消能风险的影响比较显著。更多还原     

基于日径流模拟的围堰实时挡水风险率估计

针对目前导流风险研究不能解决实时风险率计算问题，本文提出了基于日径流模拟的围堰实时挡水风险率估计方法。首先，根据实测水文序列由系统辨识方法得到日径流序列的随机模拟模型；然后，用此模型结合当前来流和实际施工进度来估算围堰实时的挡水风险率，从而为围堰施工进度的实时调整和临时防洪渡汛     

基于蒙特卡罗法的二岔口土坝边坡稳定分析

针对二岔口水库存在的土坝填筑质量差、坝体碾压不均匀、水库淤积严重等问题,对该水库进行了除险加固设计。采用随机抽样的蒙特卡罗法分析了其滑动失稳风险率。结果表明:在设计洪水位1 780.68 m时,计算剖面上游坝坡滑动失稳风险率为0.000 011%,坝坡稳定性比较好,可靠度满足要求。     

Monte—Carlo方法在黄登水电站施工导流风险分析中的应用

黄登水电站属于Ⅰ等大(1)型水利枢纽。施工导流保护对象为水电站枢纽工程,具有导流工程规模大、技术难度高以及围堰失事后影响较大的特点。导流风险分析中,建立了以Monte—Carlo方法为基础的堰前水位分布风险率模型,对导流标准进行计算,为最终选定导流标准提供了参考。     

河道截流系统风险率计算模型及计算方法研究

为了对水利水电工程河道截流方案进行科学决策,简要回顾了截流风险的研究进程,并基于工程实际对截流系统进行了风险识别,分析了截流中可能遇到的风险事件类别及其影响因素。考虑水文、水力和施工的不确定性,建立了基于龙口轴线断面平均流速、龙口轴线水深和平均抛投强度的截流系统综合风险率估计数学模型,使截流风险率计算更加完善。对比了目前存在的风险计算方法的优劣,提出用基于完整水力学计算的 Monte-Carlo 法计算风险率。最后,对于计算中多风险变量的相关性、动态和静态风险区分、抽样次数、抽样误差等问题进行了讨论,并结合具体算例进行了分析。计算结果表明,截流系统综合风险率随截流设计流量的不同有较大变化,并与反应施工组织水平的抛投强度密切相关。     

基于蒙特卡罗法的感潮河段漫堤风险率研究

感潮河段是河流与海洋的过渡段,河道水位受上游径流和河口潮位共同影响。为给河道及堤岸整治提供科学的决策依据,考虑引发漫堤的洪水、潮位、风浪和河道特性等因素,运用蒙特卡罗法结合水力计算,建立感潮河段漫堤风险率计算模型,并以我国沿海某河流感潮河段堤防为例进行实例研究。结果表明:考虑潮位不确定性,漫堤风险率有所提高,堤段越靠近入海口,漫堤风险受潮位影响越明显,适当加高堤防可有效降低感潮河段漫堤风险。     

考虑洪水过程不确定的施工导流风险计算

根据水利水电工程施工导流特点，建立了施工导流风险计算的数学模型，把施工导流风险定义为导流泄水建筑物的最大泄水流量超过其设计最大泄水能力的概率.在该模型中，可考虑到天然来(洪)水的洪峰流量、洪水总量和洪水过程线的不确定性.在此基础上，探讨了确定施工导流最大泄水流量概率密度函数的方法，并提出了用Mone-Carlo法计算施工导流风险的步骤和用简化近似法计算施工导流风险的公式     

基于Copula函数的浙江沿海流域雨潮组合风险分析

受暴雨与外江潮位共同影响,沿海地区防洪排涝问题异常复杂,传统的单变量水文频率分析已无法解决复杂的实际防洪排涝问题。为此,采用了二维Copula函数进行暴雨和潮位的二维联合概率计算,并基于同现风险率、条件风险率和防涝风险率进行风险分析,最终应用于浙江省多个沿海流域的雨潮遭遇分析。应用结果表明:Copula函数能够较好地模拟浙江省沿海流域的雨潮联合分布,准确定量地计算出不同雨潮组合下的风险率,且该方法分析成果与传统的洪潮遭遇分析成果基本一致,具有较强的可靠性和实用性。