气候变化对南方典型小水电站入库径流及发电的影响
王乐扬1, 2, 3, 4,张建云1, 2, 3, 4,宁忠瑞1, 2, 3, 4,贾雨凡1, 2, 3, 4,郭心仪4,张 睿5,鲍振鑫1, 2, 3
(1. 河海大学 水文水资源学院,江苏 南京 210098; 2. 长江保护与绿色发展研究院,江苏 南京 210098; 3. 河海大学 水安全与水科学协同创新中心,江苏 南京 210098; 4. 水灾害防御全国重点实验室,江苏 南京 210029; 5. 重庆师范大学 地理与旅游学院,重庆 401331)
摘要: 在全球气候变化不断加剧的背景下,降水、气温、蒸发等气象要素的变化对流域水文和水力发电产生重要影响;中国作为水能资源丰富的国家,水力发电在能源结构中具有重要地位,研究气候变化对入库径流和水力发电的影响,对实现水资源和水电能源的可持续开发利用具有重要意义。以位于北江支流的官溪水电站为研究对象,基于19个CMIP6全球气候模式数据,利用RCCC-WBM模型分析了未来气候变化对官溪水电站入库径流和发电量的影响。结果表明:(1)在SSP2-4.5情景下,官溪水电站以上流域的气温、降水均呈现上升趋势;(2)尽管不同GCMs 模式预估结果存在一定差异,从19个模式集合平均结果看,官溪水电站未来入库径流和水力发电量将有所增加;(3)与基准期(1981—2020年)相比,2031—2060年和2061—2090年官溪水电站入库流量将增加3.55%[−34.14%, 39.84%]和5.66%[−32.27%, 41.96%],发电量将可能增加5.87%[−29.3%, 50.1%] 和8.03%[−27.3%, 52.4%]。未来径流和发电潜能的增加为官溪水电站的扩容改造提供了一定的科学依据。
关键词:气候变化; 水资源; RCCC-WBM 模型; 入库径流; 水力发电
气候变化和人类活动对流域径流及其年内分配的影响
郭心仪1, 2, 3,贾雨凡2, 3, 4,范丽丽1,王国庆1, 2, 3
(1. 南京水利科学研究院 水灾害防御全国重点实验室,江苏 南京 210029; 2. 长江保护与绿色发展研究院,江苏南京 210098; 3. 河海大学 水安全与水科学协同创新中心,江苏 南京 210098; 4. 河海大学 水文水资源学院,江苏 南京 210098)
摘要: 气候变化和人类活动对流域径流有着显著影响,径流变化的定量归因计算是流域管理的重要工作。采用M-K突变检验界定葫芦河流域径流的基准期和影响期,基于SWAT模型模拟结果量化气候变化、土地利用变化和其他人类活动对流域径流变化的贡献。结果表明:(1)1961—2014年葫芦河流域年径流量先增后减,整体呈下降趋势,1986年变化较为显著。(2)SWAT模型能较好模拟葫芦河流域天然径流量过程,率定期和验证期的纳什效率系数大于0.74、决定系数大于0.75。(3)1986—2014年葫芦河流域年均径流量相较于基准期(1961—1985年)减少了2.95亿m3,其中气候变化、土地利用变化和其他人类活动的贡献分别为67%、2% 和31%;在影响Ⅰ期(1986—1999年)和Ⅱ期(2000—2014年)内,气候变化对径流减少的贡献分别占96%和44%,其他人类活动分别占3%和52%,土地利用变化分别占1%和4%。(4)2000—2014年,土地利用变化和其他人类活动作用下,月径流量均表现为减少;气候变化对径流量的影响在1月和12月表现为增加,在其余月份表现为减少。2000年前气候变化是葫芦河流域径流的主要影响因素,2000年后人类活动是葫芦河流域径流的主要影响因素。研究结果可为土地利用结构优化和水资源合理利用提供参考。
关键词:流域管理; 径流变化; 气候变化; 人类活动; SWAT 模型; 归因分析; 葫芦河流域
气候变化对嘉陵江流域水资源和极端水文事件的影响
李文鑫1, 2, 3,金君良1, 2, 3, 4,舒章康1, 2, 3, 4, 5,张建云1, 2, 3, 4,王国庆1, 2, 3, 4,陈宇薇1, 4
(1. 水灾害防御全国重点实验室,江苏 南京 210029; 2. 长江保护与绿色发展研究院,江苏 南京 210098; 3. 水利部应对气候变化研究中心,江苏 南京 210029; 4. 河海大学 水安全与水科学协同创新中心,江苏 南京 210098;5. 四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川 成都 610065)
摘要: 全球变暖导致降水变率增大,水文波动性增强。嘉陵江水资源丰富,科学预估其未来水资源变化及极端水文事件对支撑经济社会和生态环境平衡发展至关重要。已有研究主要集中于嘉陵江历史径流演变,对气候变化背景下未来流域水资源响应及极端水文事件预估较少。基于第6次国际耦合模式比较计划CMIP6计划的22个气候模式耦合可变下渗容量模型(VIC模型),预估了不同代表性典型浓度路径下嘉陵江流域未来径流变化趋势,分析了极端水文事件强度的未来演变趋势。结果表明:(1)VIC模型在嘉陵江流域的适用性较好,各站点日径流模拟纳什效率系数均大于0.7,多年水量相对误差在8%之内,对极端水文指标年最大洪峰流量和年最大5日洪量模拟较好;(2)流域未来气候变化将以暖湿化为主,2031—2090年降水量相较基准期(1985—2014年)将增加5.5%~13.8%,温升幅度超2 ℃;(3)未来径流量很可能会增加,在2061—2090年,径流量相较基准期(1985—2014年)将增加7.0%~14.0%;(4)流域未来洪水强度可能增大,在2061—2090年,SSP5-8.5 排放情景下基准期年最大洪峰流量与年最大5 日洪量50 年一遇值的重现期将缩短为10~20 年。气候变化将导致流域水循环加快,水文形势不容乐观,需加强水资源综合管理及洪涝风险应对能力。
关键词:径流预估; 气候模式; VIC 模型; Copula 函数; 极端水文事件; 嘉陵江流域
信江流域水文情势变化及归因分析
段小宁1,李国芳1,李国文2,陈 静2,冻芳芳3,王 路4
(1. 河海大学 水文水资源学院,江苏 南京 210098; 2. 江西省水文监测中心,江西 南昌 330002; 3. 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065; 4. 浙江大学 建筑工程学院,浙江 杭州 310058)
摘要: 水文情势演变及归因分析是变化环境下水利发展研究的基础。以信江流域为例,根据信江入鄱阳湖控制站(梅港水文站)1953—2020年实测水文资料,对其近70年来年平均流量和水位的非一致性变化进行诊断;通过在基准期建立的随机森林模型模拟影响期的流量和水位,利用残差分析方法量化气候变化、人类活动对年平均流量和水位变化的贡献率;针对梅港站水文情势演变特点,提出了一种先采用保证率频率法推求其设计最小通航流量,再通过不同时期的水位流量关系推求变化环境下设计最低通航水位的方法。结果表明:梅港站的年平均流量序列呈微弱的上升趋势,1991年为界的前后2个子序列的流量差异最大,气候变化起主要作用;年平均水位序列有显著下降趋势,2002年为界的前后2 个子序列的水位差异最大,人类活动起主要作用;当最低通航水位的设计频率为80%时,2020年(代表现状环境)梅港站95%和98%年保证率的最低通航水位设计值较1991年分别下降1.78和1.79 m。研究结果可为变化环境下的航道航运、水资源合理开发利用等提供参考。
关键词:非一致性诊断; 归因分析; 机器学习; 随机森林; 通航水位; 信江流域
考虑降雨空间分布的城市内涝对模式雨型响应特征分析
梁 鑫1,侯精明1,陈光照1,李东来1,潘鑫鑫1,吕佳豪1,马 越2,姬国强2
(1. 西安理工大学 省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西 西安 710048; 2. 西咸新区沣西新城海绵城市技术中心,陕西 西安 712000)
摘要: 短历时暴雨是形成城市内涝的主要原因,其雨型对内涝致灾影响显著。以陕西省西咸新区沣西新城为研究区域,基于模式雨型设计了具有不同集中度的典型暴雨过程,并考虑了降雨空间分布的不均匀性,应用城市雨洪模型(GAST-SWMM耦合模型)对7种模式雨型在不同重现期下的致涝特征进行模拟分析。结果表明:(1)单峰雨型比双峰雨型具有更强的致涝性,雨峰为中后峰的单峰雨型致涝性更强,雨峰为中峰的单峰雨型在小于50 a重现期下淹没量最大,而在大于50 a重现期下雨峰为后峰的单峰雨型淹没量最大,100 a重现期下其淹没量较雨型Ⅳ增大6.58%;(2)双峰雨型中雨型Ⅴ的致涝性最强,在100 a重现期时,其淹没量较雨型靠前的单峰雨型增加1 912.42 m3;在大于20 a重现期时,雨型Ⅴ在中风险区的积水面积较雨峰靠前的单峰雨型增大1.81%~2.29%;(3)各雨型在高风险区的积水面积峰现时间随重现期的变化而不同,雨型Ⅵ的峰现时间始终在降雨结束时出现,雨型Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ的峰现时间随着重现期增大而提前;雨型Ⅰ、Ⅲ的峰现时间在小于20 a重现期时随着重现期增大,分别从105 min 延后至120 min、110 min,在大于20 a重现期时随着重现期增大,分别从120 min、110 min提前到100 min。城市内涝特征对不同模式雨型条件下的响应规律的研究,可为相关部门抗涝救灾提供参考。
关键词:模式雨型; 降雨空间分布; 城市内涝; GAST-SWMM 耦合模型; 基尼系数
蒙开个地区河库连通工程的泵站运行方式研究
吴 巍1, 2, 3,王高旭1, 3,吴永祥1, 3,张 轩1,许 怡1,张行南2,宋丽丽1
(1. 南京水利科学研究院 水灾害防御全国重点实验室, 江苏 南京 210029; 2. 河海大学 水文水资源学院, 江苏 南京 210098; 3. 长江保护与绿色发展研究院, 江苏 南京 210098)
摘要: 蒙开个地区河库连通工程包含南洞一级泵站、南洞二级泵站和长桥海泵站,研究水泵机组不同运行方式对各泵站运行能耗的影响有助于提升工程运行效益。构建了考虑定速节流运行方式和变频调节运行方式下3座泵站站内机组优化组合模型,运用标准遗传算法、精英保留遗传算法对模型进行求解,考虑变频调节装置成本,分析了改造方案的经济性。结果表明:精英保留遗传算法在求解精度上与标准遗传算法相差较小,但在求解效率上显著优于标准遗传算法,能够更好地求解蒙开个地区河库连通工程的泵站机组优化组合模型;变频调节运行方式的节能效果最为显著,各级泵站在流量范围中段存在高效节能段;当各级泵站大部分时间提水流量低于0.7 m3/s或接近满带流量,无需变频改造;其他情况下改造后各级泵站能快速实现正向收益,经济效益较为明显。研究可为蒙开个地区河库连通工程的泵站节能改造提供参考。
关键词:泵站; 精英保留策略; 遗传算法; 节流调节; 变频调节; 蒙开个地区
湟水与黄河交汇区水力特性数值模拟
刘晓雁1,王 凯1,谌 霞1, 2,魏子淳3,李 昇1,杨天啸1
(1. 西北农林科技大学 水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100; 2. 西北农林科技大学 旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西 杨凌 712100; 3. 长江水利委员会水文局 汉江水文水资源勘测局,湖北 襄阳 441022)
摘要: 河流交汇区在流域系统治理中发挥着控制节点作用。为探究中国西北地区典型Y型天然河流交汇区的水动力特性,以湟水与黄河交汇区为例,构建交汇区紊动水流二维水动力数学模型进行数值模拟研究。结果表明:湟水与黄河交汇区存在典型的高流速区,且其位置和大小与汇流比有关;交汇区在各水文条件下均未形成明显的水流分离区;受干流顶托影响,支流入汇口左右岸会出现反方向回流区,沿水流方向呈翼状贴合壁面分布,其形态随汇流比发生变化。交汇区水流紊动能较大的区域分布在水流剪切层和下游右岸,在各水文时期,随着汇流比增大,剪切层紊动能减小;随着干流流速增大,交汇区下游右岸紊动能增大。本研究可为该交汇区及下游的河道治理、水环境保护及防洪减灾等提供理论基础。
关键词:河流交汇区; 水动力特性; 汇流比; 湟水; 黄河
单向流水域蘑菇头式排水口热扩散特性三维数值模拟
李宏鹏1,陈文焕2,吴修锋1,高 昂1
(1. 南京水利科学研究院 水灾害防御全国重点实验室,江苏 南京 210029; 2. 深圳中广核工程设计有限公司,广东 深圳 518172)
摘要: 由于蘑菇头排水口近区温排水受排水射流、环境流和密度流多因素协同驱动,输移扩散规律较复杂,理清蘑菇头式排水口近区水力及热力特性对指导工程设计具有重要意义。采用三维数值模拟方法,研究单向流环境水域蘑菇头式排水口(四面开窗)近区三维水力和热力特性,结果表明:随着单向流流速的增大,各窗口排出的温排水向单向流下游方向的偏移程度逐渐增大;逆单向流方向窗口排出的水流受单向流顶冲影响显著,流量随着单向流流速的增大而减小,减小的流量主要通过垂直于单向流方向的两个窗口排出,顺单向流方向窗口的流量对单向流的响应并不敏感;随着单向流流速的增大,顺单向流方向窗口射流逐渐由向水面的“上喷射”流态转变为向海床的“下扫掠”流态;各窗口温排水的温升分布随着流速比增大,先汇合后逐渐呈“元宝”形;单向流流速增加能有效减小1.0 ℃ 温升水体积。
关键词:电站; 温排水; 蘑菇头式排水口; 流场; 温度场
涟漪算法及其在马斯京根模型参数优化中的应用
王庭辉1, 2,顾正华1, 2,周 统1, 2,马 勇3,张佳怡1, 2
(1. 水利部水旱灾害防御重点实验室,江苏 南京 210029; 2. 浙江大学 建筑工程学院,浙江 杭州 310058; 3. 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南 长沙 410014)
摘要: 基于自然界的涟漪现象,提出一种新的启发式智能优化算法——涟漪算法(Ripple Algorithm, RA)。该算法模仿涟漪的结构,搜索过程采用由中心点出发的三层涟漪随机取点搜索,搜索中心点群以当前适应度与全局最优适应度的比较信息为基础;采用涟漪半径函数与收缩函数对涟漪的展开进行控制,相对独立地向解空间最优点收敛。通过测试函数将涟漪算法与粒子群算法、标准遗传算法、引力搜索算法进行对比测试。结果表明:涟漪算法在较低维度与运用广泛的启发式算法相比有很强的竞争力;在马斯京根模型参数优化应用中,涟漪算法寻优能力强、精度高,有很强的实用性。对涟漪半径函数、收缩函数及其他影响涟漪算法优化过程的参数进行讨论,提出了几种改进涟漪算法的思路与方向。
关键词:启发式算法; 涟漪算法; 测试函数; 马斯京根模型; 参数优化
紊动与盐度共同作用的黄河口黏性泥沙絮凝沉降试验研究
陈柏文1,拾 兵1,王俊杰1,巴彦斌2
(1. 中国海洋大学 工程学院,山东 青岛 266100; 2. 黄河河口管理局利津黄河河务局,山东 东营 257091)
摘要: 为研究多因素共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响,利用盐度、温度和紊动剪切率同时可控的沉降桶,开展黄河口黏性泥沙絮凝沉降系列试验,分析并厘清了盐度和紊动剪切率共同作用对黄河口黏性泥沙絮凝沉降的影响机制;基于正态分布的多元非线性回归模型,建立了絮凝体沉降速度与紊动剪切率、盐度间的关系式,揭示出絮凝体沉降速度和粒径均随着紊动剪切率和盐度的增大呈现先增后减的规律。试验研究发现,黄河口泥沙最佳絮凝条件为紊动剪切率13~15 /s、盐度7‰~10‰。研究结果有助于更好认识黄河口黏性泥沙颗粒的絮团发育和沉降过程。
关键词:黄河口; 黏性泥沙; 多元非线性回归模型; 紊动剪切率; 盐度
水下抛石电阻率特性试验研究
梁 越1, 2,张宏杰1, 2,许 彬1, 2,马士谦3, 4,夏日风1, 2,代 磊1, 2
(1. 重庆交通大学 国家内河航道整治工程技术研究中心,重庆 400074; 2. 重庆交通大学 水利水运工程教育部重点实验室,重庆 400074; 3. 海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室,湖北 武汉 430040; 4. 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司,湖北 武汉 430040)
摘要: 研究旨在利用电阻率技术解决水下抛石坝(隐蔽性工程)隐患探测和质量评价等关键问题。采用四电极法分析了水下抛石在不同供电电压和空隙率条件下的电阻率特性,并建立了电阻率与水下抛石空隙率的经验公式。结果表明:水下抛石电阻率随供电电压(10~60 V)升高呈先衰减后逐渐趋于稳定的变化特征,且供电电压高于30 V时电阻率衰减程度显著降低;水下抛石电阻率随空隙率的增加逐渐减小并趋于稳定(两者间的关系可用递减型幂函数表征),且不同供电电压下电阻率随空隙率的变化规律与此类似;分别选用幂函数、指数函数及对数函数拟合电阻率与空隙率关系,发现幂函数拟合误差最小,考虑供电电压影响最终建立了水下抛石电阻率与空隙率的经验公式;进一步通过水下抛石坝模型试验验证了经验公式的可靠性。该经验公式可有效描述水下抛石分布的密实程度,从而快速识别水下抛石坝内部隐患。
关键词:水下抛石; 隐患探测; 电阻率; 空隙率; 供电电压
不同路径台风作用下三门湾海域波浪特性研究
周 阳1,王 锋2,陈佳超1,张艺林2
(1. 浙江海洋大学 海洋工程装备学院,浙江 舟山 316022; 2. 浙江海洋大学 船舶与海运学院,浙江 舟山 316022)
摘要: 为了研究台风天气下海域的波浪特征,以浙江中部三门湾海域为重点研究区域,基于MIKE21 SW 模型模拟了6个台风波浪过程,分析了不同路径台风影响下三门湾海域内有效波高和波浪谱情况。研究表明,三门湾海域在台风影响下有效波高和风速呈现出较为一致的变化趋势,台风“麦莎”期间研究海域内最大有效波高超过2 m。该海域受台风影响最大期间,波浪能量集中在东北至东南区域。登陆型台风“麦莎”和登陆后转向型台风“罗莎”的波能谱是以风浪为主的单峰谱,转向型台风“蔷薇”和“泰利”的波能谱以双峰为主,波浪是由涌浪和风浪组成的混合浪,其中风浪占比成分较大。西移型台风“海马”的波能谱是以风浪为主的单峰谱,同时伴随有少量涌浪。外海转向型台风“潭美”的波能谱是以涌浪为主的单峰谱。
关键词:MIKE21 SW; 台风浪; 波谱分析; 三门湾
应急过船设施泄流能力试验研究
林燕萍1, 2,王 威1,童中山1,刘宇轩1, 2
(1. 南京水利科学研究院 水灾害防御全国重点实验室,江苏 南京 210029; 2. 河海大学 水利水电学院,江苏 南京210098)
摘要: 应急过船设施是常山江梯级枢纽的水工建筑物之一,其功能定位为汛期参与泄洪,船闸检修等特殊时期参与航运。应急过船设施包含溢流堰、船闸上闸首、下闸首、输泄水系统等,体型复杂,国内外尚未专门对其水力特性开展相应研究。基于常山江应急过船设施,建立几何比尺为1∶30 的单体物理模型,结合理论分析和模型试验研究,探讨了闸坎高度对应急过船设施泄流能力的影响,研究不同闸坎高度对其流量系数的影响,得到了应急过船设施综合流量系数计算式。结果表明,当上下游水位差较大,淹没度较小时,应急过船设施综合流量系数较大;随着淹没度增加,应急过船设施的泄流能力逐渐减小。给出的应急过船设施泄流能力综合流量系数计算式拟合精度较高,可为类似工程设计提供参考。
关键词:应急过船设施; 理论分析; 泄流能力; 物理模型试验
水工结构变形预测模型构建与解释
胡 江1, 2,苏 荟1, 3
(1. 南京水利科学研究院 水灾害防御全国重点实验室, 江苏 南京210029; 2. 水利部大坝安全管理中心, 江苏 南京210029; 3. 河海大学 水利水电学院, 江苏 南京210098
摘要: 现有基于机器学习算法的水工结构安全监控模型结果的可解释性较差。为提高安全监控模型的可解释性,发展一种基于集成学习算法的水工结构变形预测模型构建与解释方法。简述改进统计模型及随机森林(RF)、极端梯度提升树(XGBoost)两种常用的集成学习算法,引入沙普利值可加性解释(SHAP)方法实现集成学习算法模型结果的可解释性,阐述SHAP方法的原理和推导过程。以某运行初期特高拱坝变形数据为例验证方法的有效性和实用性。结果表明,XGBoost模型具有较高的预测精度,预测集决定系数大于0.982,改进统计模型精度次之,RF模型精度相对较低;SHAP方法可以分离不同自变量对效应量的影响大小,并能给出全局和局部的影响机制,实现模型拟合和预测结果的可解释性。提出的方法综合了“机理驱动”和“数据驱动”模型的优势,可为水工结构运行管理提供决策参考。
关键词:水工结构; 变形; 安全监控; 机器学习; 集成学习算法; 可解释性
基于空间面板数据模型的拱坝变形缺失数据处理
俞扬峰1, 2,娄本星1, 3,马福恒1, 2,叶 伟1, 2,李 星1, 2,罗 翔1, 3
(1. 南京水利科学研究院,江苏 南京 210029; 2. 水利部大坝安全管理中心,江苏 南京 210029; 3. 河海大学 水利水电学院,江苏 南京 210098)
摘要: 变形监测信息缺失会对拱坝安全性态的分析造成困难甚至引起误判,需要采用科学合理的方法对缺失数据进行处理,从而获取完整可靠的监测数据。传统的缺失值处理方法仅考虑了拱坝测点的局部空间关联性,而拱坝变形整体性较强,在进行缺失值插补时有必要考虑拱坝所有测点间的时空关联性。鉴于此,从拱坝的整体性和测点的空间相关性出发,首先引入空间权重矩阵,证明拱坝变形具有显著的空间正自相关性;在此基础上,基于空间面板数据模型提出一种考虑拱坝整体时空关联性的变形缺失数据处理方法;最后结合某拱坝工程实例,验证了所构建模型的有效性。工程实例表明:该方法插补残差值低于SL 601—2013《混凝土坝安全监测技术规范》所规定的误差限值,具有较高的插补精度,可对变形监测缺失数据进行有效处理。
关键词:拱坝; 变形监测; 缺失数据; 空间自相关; 空间面板数据模型
考虑土体强度参数随机场的横向加载管-土相互作用分析
甘永波1,李亚军1, 2,李瑞杰3,秦浩东4,张 杰1,张 彬1, 2
(1. 中国地质大学(北京) 工程技术学院,北京 100083; 2. 自然资源部重大工程地质安全风险防控工程技术创新中心,北京 100083; 3. 山西路桥第三工程有限公司,山西 忻州 034099; 4. 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心,广东 广州 510700)
摘要: 输水管道受滑坡、地震、断层活动等影响将产生横向运动,埋地管道的管-土相互作用问题可归结于管-土接触界面的接触压力研究。基于Abaqus 有限元模拟及其二次开发功能,通过土体强度参数随机场模拟土体非均质性,研究受横向荷载的埋地管道与土体之间相互作用,并对3种变异系数工况进行模拟;将模拟结果与均质土条件的确定性结果进行对比,对随机分析模拟结果进行参数分析及概率研究。研究表明:所提方法可以较好地模拟横向荷载条件下管-土相互作用;土体抗剪强度空间变异条件下的管-土结构承载力小于确定性分析结果,土体非均质性对横向荷载作用下浅埋管道破坏机制的影响表现为土体破坏沿强度薄弱的区域发展;土体不排水抗剪强度随机参数水平相关距离对管-土结构承载力影响显著;管道达预设位移时管-土结构承载力服从对数正态分布;考虑工程容许荷载设计,随着安全系数的增大,管-土结构失效概率显著减小,当安全系数取2.5时
失效概率小于1%,达到工程可靠水平。
关键词:管-土相互作用; 横向荷载; 有限元分析; 随机场; Abaqus二次开发
水库与水电站大坝安全评价体系对比研究
徐 红1,江 超2
(1. 金昌市水利工程建设服务中心,甘肃 金昌 737100; 2. 南京水利科学研究院,江苏 南京 210029)
摘要: 当前中国水库与水电站大坝采用不同的安全评价体系,为借鉴水电站大坝安全定检有关经验做法,查找水库大坝安全鉴定工作短板,主要从组织体系与技术体系两方面横向对比分析了水库与水电站大坝安全评价体系。水库与水电站大坝安全评价组织体系虽差别较大,但基本符合水利与能源系统大坝实际情况与特点;技术体系均以现场检查与监测资料分析为基础,分别按隐患类型、工程部位展开分项安全评价。建议从修订《水库大坝安全鉴定办法》、规范水库大坝安全监测工作、完善安全评价技术规范等方面进一步改进水库大坝安全鉴定工作。
关键词:水库; 水电站; 大坝; 安全鉴定; 安全定检; 安全评价
水库大坝突发事件应急演练技术研究与实践综述
侯效锋1,张士辰2,王 建1
(1. 河海大学 水利水电学院,江苏 南京 210098; 2. 水利部大坝安全管理中心,江苏 南京 210029)
摘要: 水库大坝突发事件应急演练是熟悉和校正应急预案、提升应急响应能力的重要手段,目前应急演练多关注险情应急处置工程措施,而对应急响应与处置过程中的洪水预报、险情捕捉与报告、信息流转、应急决策、现场处置、应急撤离等离散性环节缺少演练,演练效果评估方法缺失,开展应急演练新技术研究十分必要。在分析水库突发事件特点基础上,对国内外应急演练技术研究与实践现状进行了系统梳理,提出了考虑应急响应与处置离散性过程的水库突发事件应急演练技术路线。研究认为,水库突发事件应急演练技术可分角色、灾害类型、响应等级、预警时间和处置形式解析应急响应与处置机制;以时间为主线、角色为主体、事件发展为驱动力,建立应急演练框架体系;构建应急演练评价方法和技术标准,形成标准化的应急演练和评估模型;基于BPMN技术、可视化等技术开发信息化平台,对应急管理各主要环节模拟现实设定阻碍,输出角色和应急演练
整体定量评估结果,从而达到有效应急演练目的。
关键词:水库大坝; 突发事件; 应急演练; 离散性; 分角色