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%.     

爆破荷载对水库边坡结构安全可靠性评估及风险控制技术

随着水利工程的不断发展,地下工程的建设给周边环境及既有建构物的安全与保障带来了极大的挑战,既有水库及湖泊在建设的过程中仅需保障结构本身的安全,但新的工程对既有结构不利影响往往超出了结构本身的安全。为解决西南地区某水下隧道工程爆破施工对水库边坡的影响,根据周边的既有边坡及建筑物与爆破点的距离进行分析,通过相关规范,计算出最大的爆破装药量,同时根据爆破的面积及有效直径,计算出爆破所产生的最大临界荷载值,再通过有限元的计算,得出既有边坡的最大变形。通过研究可知,该地区采用最大爆破装药量,其计算得出的边界荷载较大,所带来的边坡最大变形值接近临界值,爆破时需合理的优化爆破密度,控制破坏区,必要情况下需对既有结构进行加固保护。     

泄洪风险计算方法的比较

通过对Ｐ－Ⅲ型分布概率密度函数特点的分析，对泄洪消能风险计算的ＪＣ法和蒙特卡罗方法进行了对比，结果表明两方法的结果接近，用ＪＣ法计算共消能的风险是可行的。     

常用布置型式下斜拉渡管的结构计算

拟定了水利工程中斜拉渡管的合理布五型式，选定了结构计算参数地、γ1，γ2并作了大量计算，同时给出结构各部位控制设计的内力及变位模数国表，由这些模数可准确便捷地得出解答。供初步设计、确定构件截面尺寸及修改截面使用，对次要的小型工程也适用。     

对水利工程经济评价中风险概率计算方法的探讨

从介绍风险概率计算的基本概念出发，阐述一次二阶矩法，逐步由线性函数、正态分布拓展到非线性函数，非正态及非完整分布，对蒙特卡洛法的应用作了介绍，对各种计算方法作了简要评述，并配有水利工程经济评价中风险概率计算的例题。     

分布式流域水文模型的一般结构

本文论述了分布式流域水文模型的一般结构和研制思路，并提出了相应的数学物理方程，对于分布式流域水文模型的应用研制具有一定指导意义。     

基于多类模型耦合的城市洪水风险 分析技术研究

基于城市洪水的特点,提出了简化的城市排水模型,并与SCS水文模型和二维浅水动力模型相耦合,建立了城市洪水风险分析模型。该模型能够模拟城市外洪、内涝或二者的组合,并以蚌埠市为例,开展示范研究,计算结果与实际情况相符,证明了模型的适用性.     

牛头山拱坝三维有限元计算和结构模型试验结果比较

在拱坝研究中，由于岩体中存在断层、节理等不连续面，拱坝坝体及坝肩三维稳定分析十分复杂。以牛头山拱坝为工程实例，分别进行了三维有限元计算和结构模型试验。研究表明计算结果和试验结果比较接近，计算和试验得到的破坏机理也很相似。     

北方缺水地区水库汛限水位调整下的极限风险研究

为了挖掘水库调蓄能力,缓解北方地区出现的水资源危机,探讨水库提高汛限水位的可能性.以海河流域岳城水库为例,采用随机模拟法计算汛限水位调整下水库的极限风险.分别建立了线性白回归模型和典型解集模型模拟入库洪水过程,通过统计特性分析检验其模拟效果.研究表明,岳城水库的汛限水位至少可以从目前的132 m提高到135 m,此时超校核洪水位的极限风险远小于原设计标准,从而可以大大增加水库蓄水,提高水库的经济和社会效益.     

暴雨洪水共同作用下的多变量防洪计算问题

暴雨或径流这样的水文现象总是表现为多变量事件，因此本文以暴雨和洪水为例，采用风险分析的方法，探讨了多因素影响下的防洪计算问题。所建议的方法综合考虑了暴雨和洪水可能不同频率这一普遍现象，为现有水文资料情况下，合理估算防洪风险，及确定设计洪水提供了一条更符合实际的有效途径。     

堤防工程风险因子分析和风险计算模型研究

堤防工程中因各种不确定性因素引起的风险正日益受到人们的关注。针对堤防的三种主要破坏类型-漫顶破坏、渗透破坏和失稳破坏分别进行了相应的风险因子分析,并根据这三种破坏类型分别建立了相应的风险计算模型,同时将上述三种破坏风险综合起来,研究了堤防的综合风险计算模型。     

万安水库调度的风险计算

通过建立水库长期发电优化调度模型并求解,再通过汛限水位的改变,寻求库容和出力的关系。在出力和时段初水位已知的情况下,将天然来水和库水位建立联系,从而得到水库发电调度的风险率。     

多因素作用下大坝安全响应结构图仿真与分析

针对水库安全风险分析问题,分析了影响大坝安全的内外部复杂因素,以不同工况下的洪水条件为前提,综合考虑泄洪能力、蓄水能力、坝体渗漏、运行管理等方面的约束关系,建立了多因素作用下大坝安全响应的结构图仿真模型,提出了面向结构图的大坝安全风险数值仿真分析方法。工程实例应用表明,该方法建模过程便捷,仿真计算与数据可视化分析能有效地耦合,仿真分析结果符合客观实际,为分析复杂因素条件下大坝安全风险分析问题提供了新的方法。     

Risk calculation method for complex engineering system

This paper presents a rapid and simple risk calculation method for large and complex engineering systems, the simulated maximum entropy method (SMEM), which is based on integration of the advantages of the Monte Carlo and maximum entropy methods, thus avoiding the shortcoming of the slow convergence rate of the Monte Carlo method in risk calculation. Application of SMEM in the calculation of reservoir flood discharge risk shows that this method can make full use of the known information under the same conditions and obtain the corresponding probability distribution and the risk value. It not only greatly improves the speed, compared with the Monte Carlo method, but also provides a new approach for the risk calculation in large and complex engineering systems.     

地震作用下岩体边坡破坏机制及稳定性研究进展

从岩体结构控制论的观点出发,分别从理论分析、数值模拟和试验研究等方面,综述了近年来块状结构、层状结构、碎裂状结构及散体状结构岩体边坡的地震稳定性及破坏机制的研究进展,系统总结了地震作用下不同结构岩体边坡的破坏模式。针对当前地震荷载作用下岩体边坡破坏机制和稳定性研究中存在的不足,指出应当考虑地震动空间变化对岩体边坡变形与稳定的影响,加强岩体内部结构特征研究,提高物理模型试验的准确性,并深入研究地震与地下水共同作用下岩体边坡的破坏机制。     

基于响应面法的边坡稳定逆可靠度设计分析方法

岩土工程稳定性潜在失效风险问题日益引起人们的重视。分析了岩土边坡极限平衡理论特征,针对其滑动模式的稳定性系数计算公式为隐式表达,逆可靠度极限状态方程偏导数不易求解等问题,以极限理论中的Bishop模式为例,结合响应面途径,导出了将边坡稳定性系数隐式表达函数近似为显式二次多项式的简化方法。然后将其与基于一次二阶矩的结构逆可靠度算法融合,构建出基于风险控制的边坡稳定逆可靠度分析设计方法。基于该设计方法得出的方案具有可靠度与稳定性系数的双重控制指标。通过对示例边坡的拓展分析,阐述了该方法的实施过程,展示了边坡稳定失效风险与稳定系数的关系及相关因素对风险影响程度的分析方法。本文为边坡工程的风险设计提供了有效的可选途径。     

顺层岩质边坡抗滑桩弯折破坏模型及试验研究

悬臂式抗滑桩是边坡工程有效防护手段,由于岩土体介质及滑坡结构的特殊性,其在滑坡推力及锚固反力共同作用下的桩身力学行为有待进一步研究。基于顺层岩质边坡的地质结构特性及顺层滑移模式,对抗滑桩锚固段的桩后土体抗力进行分析,分别考虑土体抗力为矩形、三角形和梯形分布情况,建立悬臂式抗滑桩力学模型,研究抗滑桩在顺层边坡滑坡推力及土体锚固反力共同作用下的弯折破坏位置,得到了抗滑桩锚固段弯折破坏位置与抗滑桩的长度、埋深以及滑移面的剪切力的关系及其表达式。通过试验对模型进行验证,对抗滑桩的理论弯折破坏位置进行实际对比。结果表明:在此种滑移模式下,悬臂式抗滑桩的锚固反力按梯形分布计算时,理论模型计算结果与试验结论有较好的一致性,而在按照矩形或三角形分布计算时,理论结果与试验结论相差较大。所以,在施工设计过程中,应在计算得出的悬臂式抗滑桩弯折破坏位置布置较密的抗弯钢筋或按最不利条件计算最大弯矩,确保抗滑桩的承载能力满足要求。     

Risk analysis of slope instability of levees under river sand mining conditions

Levees are affected by over-exploitation of river sand and river adjustments after the formation of sand pits. The slope stability is seriously threatened, drawing wide concern among experts and scholars in the area of water conservancy. This study analyzed the uncertainties of slope stability of levees under river sand mining conditions, including uncertainty caused by interest- driven over-exploitation by sand mining contractors, and uncertainty of the distance from the slope or sand pit to the bottom of the levee under the action of cross-flow force after the sand pit forms. Based on the results of uncertainty analysis, the distribution and related parameters of these uncertainties were estimated according to the Yangtze River sand mining practice. A risk model of the slope instability of a levee under river sand mining conditions was built, and the possibility of slope instability under different slope gradients in a certain reach of the Yangtze River was calculated with the Monte Carlo method and probability combination method. The results indicated that the probability of instability risk rose from 2.38% to 4.74% as the pits came into being.     

具有多个失效模式的高拱坝失效概率计算

利用故障树分析法得出了高拱坝具有失稳溃坝、剪滑垮坝、超量开裂及毁坝等4种主要失效模式．以计算高拱坝剪滑溃坝发生概率为例,说明利用二阶矩法计算高拱坝各主要失效模式发生概率的步骤,进而求解各失效模式的相关程度及具有多个失效模式高拱坝的失效概率．