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。     

层次分解法在南水北调东线工程风险因子识别中的运用

将南水北调东线工程分解成提水、输水和蓄水三大系统,运用层次分解方法系统地分析识别了可能影响三大系统正常运行的工程风险因子.识别分析结果表明,影响提水系统的风险因子有系统功率和工程安全两大方面,输水河道风险和蓄水系统风险主要有3种破坏模式:漫堤失事、渗透失事和失稳失事,影响穿黄隧道工程的风险主要是隧道塌陷失事模式.正确识别风险因子可为进一步开展工程风险评估、制定风险预案及实现巨系统的风险管理奠定基础.     

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。     

塔里木河干流河道综合治理措施的研究(Ⅱ)——干流河道整治与生态输水措施

针对塔里木河干流河道的特性、水资源损耗特点和生态环境建设的要求,提出了干流河道输水堤防的规划原则、布局形式与堤距,河道整治的部位与形式,引水工程及叠梁式生态闸等治理措施;深入分析了输水堤防工程对河道冲淤的影响,指出堤防建设规模与河道冲淤有一定的关系,修建堤防后中游河段向下游河道输水比例将增加,导致中游河段淤积减少或冲刷增加,下游河段淤积增加;探讨了引水分流对干流河道冲淤的影响,对于阿拉尔至英巴扎河段,引水分流使该河段的淤积加重或冲刷减轻;英巴扎至恰拉河段,引水分流会使河道处于减淤状态。当分沙量较大时,对减少干流泥沙淤积是有利的,同时也减轻了干流泥沙处理的负担。     

城市再生水利用输水形式分析研究

近年来再生水已经成为北京市水资源的重要组成部分。为了保证再生水利用输水方案合理可行,安全可靠,文中以永定河再生水供水北线工程为例,首先通过大量的调研、实地踏勘,充分了解工程区间情况,完成了明渠输水和管道输水方案,并对两方案工程内容、湿地方案、工程投资、工程实施难度、水质水量保障、水环境和原有工程功能影响分析、工程管理及汛期输水保障等方面进行了详细的分析研究。经比选,虽然明渠方案具有增加沿线河道水面,改善区域生态环境的优点,但存在对北京市自来水第三水厂水源地造成水质污染风险,与区域蓄滞洪功能矛盾,汛期输水调度管理难度大,工程投资高等问题,因此推荐采用管道输水方案。本文提出的再生水明渠输水和管道输水形式的分析论证可供类似城市再生水利用输水方式的选择参考。     

湖南陵水某堤防工程风险分析方法研究

文章结合湖南衡阳市衡阳县陵水左岸堤防加固工程,基于所提出和建立的风险分析模型、理论、方法和程序,分别对板桥河左岸堤防失事风险率和失事风险进行了估算,同时基于风险分析成果,建立起板桥河堤防失事风险的临界值和容许值,并应用风险管理理念和方法对堤防加固和汛期洪水位运行管理提出了建议。     

塔里木河下游生态应急输水工程影响后评价内容探讨

自2000年向塔里木河下游实施生态输水以来,国内大多数学者所关注的问题一直集中在如何确定下游生态安全保障体系的合理生态保护范围及生态需水量;如何通过河道水流演进－地下水位抬升－植被恢复等关联性问题的系统.为下游生态输水整体效益评估、河道整治、水资源合理配置与优化调度、生态重建提供科学依据等问题上.对于塔里木河下游生态应急输水工程影响后评价的研究现在还不多见.为此.本论文以塔里木河下游生态输水为背景.对该工程影响后评价的内客进行探讨,目的在于得出塔里木河下游生态应急输水工程影响后评价的研究框架,为客现,公正的评价该工程影响提供依据.     

楠溪江供水工程设计综述

楠溪江供水工程是浙江省水资源配置的大型长距离供水工程,由拦河闸取水枢纽、输水线路等建筑物组成。工程设计很好地解决了在风景区河道、感潮河道末端复杂地质条件下拦河闸的布置、基础处理、洄游鱼道等技术问题。输水系统采用运行管理方便、节能的有压重力输水方式。工程经过多年运行实践,设计技术成熟可靠,运行管理方便。本文系统介绍了工程设计的方案比选及关键设计技术问题,可为类似工程设计提供参考。     

基于组合赋权二维云模型的堤防工程风险评价

针对堤防风险评价中风险等级判定主观性太强、风险指标具有模糊性和随机性等问题,采用改进层次分析法(AHP)和熵权法组合赋权的方式,提出基于组合赋权二维云模型的堤防工程风险评价方法。以现行堤防安全评价导则为基础,综合考虑运行管理、堤基质量、堤身质量、防洪能力、渗流安全和结构安全6个方面构建堤防工程风险评价指标体系,在此基础上计算各评价指标隶属于不同风险等级的二维云模型参数,并将结果以风险云图的形式输出,直观地判定堤防的风险等级。将该方法应用于黄河下游某堤防工程的风险评价,结果与实际情况相符,表明该方法合理可行。     

泸州纳西区清溪河—马庙水库—野鹿溪河水系连通工程中关于调水方案的探究

在调水工程项目勘测设计过程中,输水方式、输水路线的选择确定对工程的建设难度、安全性、工程投资以及后期运行管护费用等多方面具有较大影响。文章以“泸州纳西区清溪河—马庙水库—野鹿溪河水系连通工程”为例,通过此工程输水方式及线路选择方案的比选,重在说明方案确定需比选和优化的过程及意义,以及它们对工程建设及投资所产生的影响,为其他类似的调水工程方案设计提供参考。     

基于节点的长距离输水系统网络结构抗毁性测度

为量化长距离输水系统网络结构抗毁性,根据输水系统拓扑网络特征,分析输水节点结构重要性与网络结构抗毁性的耦联关系;从节点中心位置、节点被并行中心节点替代程度两个维度,刻画输水系统节点位置对网络结构抗毁性的影响,建立耦合中心性、容毁性的节点结构重要性表达;通过计算平均节点结构重要度,确定节点对系统破坏贡献程度,分析节点结构重要度离散水平,综合表达输水系统网络结构抗毁性。工程案例表明:处在中心且不可替代的节点最重要,对网络结构抗毁性影响最大,应重点监控并优化;节点结构重要度分布越离散,网络结构抗毁性越低。该方法可为从长距离输水网络结构视角分析其系统可靠性提供定量测度手段。     

生态输水工程对水系连通的多维影响：以塔里木河为例

生态输水工程一方面缓解了水资源时空分布不均的难题,另一方面改变了水系自然连通状态。本文结合图论与景观格局指数法,从形态、结构、功能三个维度构建水系连通评价指标体系,分析塔里木河干流生态输水工程实施前后,上、中、下游水系连通格局的时空演变。综合水系连通指数计算结果表明,生态输水以来上、中游水系连通指数先上升后渐趋稳定。生态输水之前由于断流,下游各维水系连通指数均呈下降趋势,生态输水以来下游水系连通指数开始上升,其中形态与结构连通指数响应较快,功能连通指数响应较慢。从趋势来看,水系连通指数不会随着生态输水工程的实施持续上升,而是存在一定的阈值。形态连通方面,生态输水后,上、中游水域由大面积连续斑块向小面积破碎斑块转化,下游大面积水域斑块增多。结构连通方面,水系连通时长增加,其中下游最为显著;生态输水前期上、中游水域面积减少,下游水域面积增加;输水后期流域整体水域面积增加,但上、中游持续和周期连通水域面积增幅减小,而下游增幅显著。功能连通方面,上、中游以供给和支持功能占主导,下游随着生态输水的进行,各类功能占比渐趋均衡。生态输水水量与各维水系连通指数均表现为正相关,水系形态、结构连通指数响应较快,功能连通指响应较慢,由此可见生态输水对塔里木河干流水系连通的提升具有积极效益。研究结果可为生态输水实践提供技术支撑。     

胶东调水工程输水管道施工质量安全监控方法

胶东调水工程为全区域用水提供丰富的水资源,为保证输水管道输送效能,需要监控输水管道施工质量,保证调水工程顺利输送水资源。但由于传统监控方法拟定的监控指标单一,导致管道施工质量安全监控数据与实际数据不一致。文章对胶东调水工程,提出了全新的输水管道施工质量安全监控方法。该方法利用水域概化图模型,评价胶东地区调水工程水网连通度;通过计算输水管道冻胀参数与排水减压参数,获取施工实际指标;拟定三级监控指标,实现输水管道施工质量安全监控。实验测试结果表明:与两种传统监控方法相比,此次提出的监控方法,在多级监控指标的帮助下,其监控数据与实际施工数据保持一致。由此可见,此次提出的监控方法,能够有效掌握施工质量。     

大伙房水库输水工程可调水量分析

浑江流域人均水资源占有量为4216m^3，每公顷水资源占有量为7.42万m^3，是水资源较为丰富的流域，可以考虑实施大伙房水库输水工程，把浑江丰富的水资源调往辽河中下游缺水地区。     

基于FMEA的调水工程输水渠道运行安全风险评估

调水工程输水渠道具有距离长、沿途地质环境复杂的特点,为了工程运行安全的标准化和规范化,必须对潜在风险进行评估并提出相应措施.针对输水渠道运行安全问题,选取结构裂缝、冰期输水不畅、渠坡失稳、材料老化、异常渗漏、地基缺陷6种故障模式进行分析评估.基于故障模式和影响分析(FMEA)运用可转换为区间直觉模糊数的多粒度语言评估方...     

引汉济渭工程泄水系统失效风险计算

引汉济渭工程涉及提水系统工程、蓄水系统工程和输水系统工程,工程受自身因素和外界因素的作用使得系统功能存在失效风险。蓄水系统工程的安全涉及挡水系统和泄水系统的安全,泄水系统功能的正常发挥是工程安全的重要保证。以引汉济渭工程泄水系统风险防控为目标,以风险事件为基础,基于故障树对风险的成因进行分析,建立系统失效的贝叶斯网络,并根据风险特性合理选择可靠的风险率计算方法,运用贝叶斯网络的推理能力,构建引汉济渭工程泄水系统失效风险计算的理论体系。以引汉济渭工程三河口水库的泄水系统为研究对象,基于蒙特卡洛模拟和可靠度理论计算出系统部件的失效风险率,运用贝叶斯网络推理得出系统失效的风险率,采用情景分析的方法得出泄水系统安全的主要风险因素为漂浮物和渗漏。漂浮物和渗漏的失效风险率增加50%,泄水系统的失效风险率增加1.35×10-5。若泄水系统风险率降低为0,漂浮物和渗漏的失效风险需降低1.35×10-5;若泄水系统失效,漂浮物和渗漏的失效风险为1.82×10-1。结果表明贝叶斯网络理论体系能够对工程的泄水系统风险进行动态识别、评估和控制,对水利工程的风险管理具有一定的指导意义。     

ABAQUS在输水隧洞衬砌结构计算中的应用

为研究输水隧洞在地震荷载作用下结构的受力变形规律,文章采用大型有限元软件ABAQUS,对输水隧洞在设计和地震两种工况下的应力及变形规律进行分析研究,得到以下结果:输水隧洞衬砌结构在两种工况下应力最大值均位于边墙与底板的交接位置,在交接处由于结构突变产生了应力集中,结构位移在底板的跨中位置最大,其次是顶拱位置,在边墙两侧呈对称分布;在地震荷载作用下,隧洞结构应力及变形情况均大于设计工况,在底板、边墙及拱顶交接处产生塑性变形并发生破坏,并向周围扩散,在设计中应在底板、边墙及拱顶交接处采取一定的措施来防止结构破坏。结果表明,有限元ABAQUS在隧洞衬砌结构计算中准确性高,设计成果符合工程实际情况。