水电工程施工导流标准多目标风险决策研究

水电工程施工导流的成败与导流标准的选择密切相关,导流标准的选择必须综合协调导流建筑物的建设投资、工期、系统风险率及其风险损失.运用多目标决策理论,建立了施工导流标准风险决策模型,通过对某水电站施工导流标准的决策分析表明了该方法和模型是可行的,并能较好地处理导流工程的施工强度、投资和风险损失的关系.     

基于区间数理论的施工初期导流标准多属性决策

施工导流系统的复杂性和不确定性使得初期导流标准决策指标难以精确表达。考虑决策指标信息的随机性,基于区间数理论建立施工导流标准多属性决策模型。首先提出施工导流标准决策指标区间数估计的方法,然后基于信息熵理论给出了区间数指标的客观熵权计算方法,以结合主观权重来确定综合权重,进而阐述了基于区间数可能度的施工导流标准方案排序方法,最后将该模型应用于西南某大型水电工程的初期导流标准决策,并与多目标决策结果进行了对比,计算分析表明,决策模型及方法是有效的、适用的,为施工初期导流标准多属性决策提供了新的途径。     

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。     

叶巴滩水电工程施工初期导流标准优选

叶巴滩水电工程规模巨大,施工难度高,采用科学的方法优选出安全、经济、合理的施工初期导流标准意义重大。结合该工程施工期特点,基于风险分析理论,从历史洪水、实测洪水、初期导流风险率、风险决策等多方面展开了系统分析。结果表明,叶巴滩水电站施工初期导流标准选择20 a一遇洪水是科学合理的。分析方法可为高拱坝施工初期导流标准的优选提供借鉴。     

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。     

基于熵权的施工导流方案多目标评价方法

施工导流方案的选择是一个多目标决策问题,将熵理论引入导流方案优选,层次分析法和熵技术相结合,建立了施工导流多目标决策模型,利用逼近理想解的排序方法(TOPSIS法)对方案进行评价。实例表明:将AHP法、熵权及TOPSIS法有机结合在一起,能够比较客观地对施工导流方案进行排序,得到比较满意的评价结果。     

浅议百色枢纽施工导流标准的选择

施工导流标准的选择是施工导流设计最重要和首先应解决的问题。每个水利水电枢纽的水文现象都有自身规律，每个工程的施工过程终始都带有一定的风险度，提高导流标准并不能做到确保安全，只意味着保证率加大，但同时也伴随着导流费用的增加。如何摆脱目前多套用“规范”的定性分析方法，从提高理论水平入手，开发相应软件系统，应用风险决策方法求得一个效率最好的导流标准，是值得探索解决的问题。     

上游水电站控泄条件下施工导流风险分析

水电站防洪度汛运行必须满足一定要求的控泄规则。综合考虑上游水电站控泄条件下施工导流系统整体所面临主要水文、水力不确定性因素,构建了施工导流风险分析模型。考虑上游水电站断面与区间施工洪水洪峰间的相关性,利用Copula函数构造洪水洪峰的联合分布,并给出各区施工洪水过程的Copula-Monte Carlo模拟方法,进而针对上游水电站控泄规则对天然洪水过程的动态影响,建立下游导流系统施工洪水计算模型,从而给出风险模型求解的随机模拟方法。工程实例分析表明,风险模型及方法是有效的、适用的,并对各风险要素参数进行了敏感性分析,为上游水电站控泄条件下的施工导流标准选取及方案优化提供了依据。     

施工导流明渠多目标优化设计模型

为优化导流明渠设计方案,以明渠底板高程为设计变量,基于施工导截流系统的整体视角,从明渠导流工程成本、施工强度及导截流风险三方面入手,构建施工导流明渠多目标优化设计模型;采用线性加权和法将模型中的子目标函数耦合为单目标函数,运用粒子群算法求解模型。基于某水电工程实例,仿真分析明渠底板高程与导流工程成本、施工强度及导截流风险的关联特性,通过曲线估计拟合其函数关系式。在此基础上实现了对明渠底板高程的优化调整,验证了模型的可行性及有效性。结果表明:提出的优化模型能够实现导流工程成本、施工强度及导截流风险的综合考虑,尤其是考虑施工截流风险对优化结果的影响,能够有效地降低截流风险及风险损失。     

施工导流风险研究述评

施工导流是水利水电建设中一项具有风险性的单项工程内容,它的设计标准和方案选择直接影响到整个工程建设的投资和安全。本文概括了施工导流风险的研究成果,对施工导流风险的定义、引起施工导流风险的不确定因素及其分布、施工导流风险的计算和施工导流方案的决策等问题的研究现状进行了分析,并对深入进行施工导流风险研究的途径和方法作了进一步展望。     

用风险决策方法确定施工导流标准

施工导流标准的确定，就其本质而言是风险决策问题。在分析导流过程随机特性的基础上，将各种水力不确定性因素引入导流堰前水位的推求过程，建立了导流水力计算的随机微分方程，求解堰前水位过程的概率密度。并结合工程实例，讨论了不同导流标准和导流方案的导流风险度，进行了风险决策，并提出了工程建议。     

松江跨流域引水梯级电站群长期优化调度方法

结合松江跨流域引水梯级水电站群,建立了长期优化调度模型及求解方法。该模型首先确定初步的引水流量,然后以典型日负荷曲线为基础构建调峰电价曲线,以调峰效益最大为目标构建梯级水电站群优化调度模型,采用逐步优化算法、逐次逼近算法和状态逐密离散微分动态规划联合对模型进行求解。通过不断调整引水流量,对目标函数进行寻优,确定引水流量及相应的各水库调度方案,以充分发挥跨流域引水水库的调节与补偿能力。成果可直接应用于松江流域。     

池潭水电厂水情自动测报系统建设

通过对池潭水电厂水情自动测报系统建设过程的介绍，阐述了水情自动测报系统的工作原理、站点布设、通信方式、软硬件结构及主要功能特点。对系统中继站的不可靠和遥测站点分布的不合理等问题提出了解决方法，对该系统进行了扩容改造和相应的软件功能扩充，同时对特色软件的功能实现及其设计思想进行了讨论。使经过改造后的测报系统功能更加完善，能够更好地为水库的水文预报和科学调度服务。     

基于熵理论-可拓云模型的引水隧洞塌方风险评价

为有效预防引水隧洞施工期塌方事故的发生,结合既有研究成果及工程实际情况,构建多指标参数的引水隧洞塌方风险评价指标体系,运用偏好比率法和反熵权法对各指标因素进行权重分析;同时考虑引水隧洞施工中塌方风险因素的不确定性以及评价等级划分的模糊性,建立了基于熵理论-可拓云模型的引水隧洞塌方风险评价模型。以珠江三角洲水资源配置工程中东莞分干线单线引水隧洞的9段典型隧洞为研究对象进行评价,结果表明:GS19+590—GS20+050、GS20+050—GS21+340、GS22+226—GS22+553、GS24+911—GS26+035段引水隧洞塌方风险等级为Ⅱ级,属于中度风险;GS21+340—GS22+226、GS22+553—GS23+788、GS23+788—GS24+911、GS26+035—GS27+700、GS27+700—GS28+061段引水隧洞塌方风险等级为Ⅲ级,属于高度风险。评价结果与工程实际情况吻合,验证了该方法在隧洞塌方风险评价中的实用性与有效性。     

基于Monte-Carlo方法的施工截流风险率估计方法研究

在综合考虑截流过程的水文及水力不确定性因素的基础上，建立了截流风险数学分析模型，该模型包括天然来流量和分流建筑物泄流能力、龙口泄流流量、戗堤渗流流量的模拟。通过分析模型中存在的不确定性因素，构建了相应的概率模型及其抽样公式。采用Monte-Carlo方法对模型进行随机抽样，通过统计分析，获得截流风险率的估计值。最后，采用中心极限定理，依据模拟的次数，给出截流风险率估计值的绝对误差和置信度。通过实例计算分析，验证了所建的模型正确合理。     

考虑随机来水的水电站中长期发电调度多重风险分析

为了分析来水不确定性导致的水电站发电风险,构建了日径流随机模拟模型,模拟生成了长系列径流序列,建立常规调度和优化调度模型,并将模拟径流序列作为输入驱动调度模型。以年均发电量、发电稳定性、弃水量、发电保证率、蓄满率为主要风险指标,建立了发电风险分析的指标体系。在此基础上,以三峡水库作为调度模型的研究实例,比较了常规调度和优化调度的风险水平。结果表明:优化调度较常规调度年发电量增加约5%;信息熵结果显示优化调度模型不确定性较小,更加稳定;优化调度弃水量约为常规调度的50%,且优化调度降低了出力破坏风险。文中给出的优化调度模型所得调度过程在经济效益及风险控制方面都有较优的表现。     

利用水电站泄流量作为水文站流量测验备用方案的分析

为完善巡测方案,水文站必须有应急备用水文测验方案,因地制宜利用水文站上下游的水电站水工建筑物泄流计算流量做为水文站流量测验应急方案是一种选择。以溪口水文站为例,分析、介绍利用上游青溪水电站水工建筑泄流计算流量做为水文站流量资料的补充。溪口水文站实时流量与青溪水电站相应流量呈线性关系,相关关系良好,流量值非常接近,误差较小,虽然青溪水电站流量是用水力学法计算得来的,但它不同于一般的洪水调查,其流量数据的精确度还是有保证的,可做为溪口水文站应急流量测验的备用方法,其资料可加入水文站流量资料整编。但日平均流量资料要慎用。     

基于熵权的环境影响评价及在水电站建设方案优选的应用

采用基于熵权理论的方法综合评价环境影响,应用 于水电站建设方案的优选。采用熵权和专家评分权重相结合,建立了一个综合考虑主客观因 素指标的权重,有利于权重确定的科学化,同样有利于决策科学化。示例表明,利用熵权理 论进行环境影响综合评价,从环境影响的角度对水电站建设方案进行优选是合理、可靠的。