基于混凝土大壩的泄洪建筑物風險指標體系及泄洪風險研究.pdf

1、蓄水安全鑒定是大型水利水電建設工程蓄水驗收的必要依據(jù),然而,目前的鑒定結論主要是建立在定性分析的基礎之上,要把大壩安全管理水平提升到一個新的高度,確保水電站大壩的運行安全,就要加強以定量評判為主的大壩風險分析研究.風險分析研究的基礎就是建立合理的指標體系,而目前指標體系的研究主要是建立在模糊理論和大量監(jiān)測資料的基礎上,研究對象也以土石壩為主,實際應用起來有很多局限性.因此,本文就如何在監(jiān)測資料缺乏的情況下建立混凝土大壩的風險指標體系進行

2、了探討,重點對泄洪系統(tǒng)中的水力風險進行了研究. 首先,本文回顧和總結了國內外大壩失事的原因及常見水力事故的原因,對風險因素進行了分類.經過對目前大壩指標體系的比較分析,參考相關規(guī)范,初步建立了基于可靠度思想的混凝土大壩的風險指標體系,所建立的指標體系側重于泄洪建筑物的研究. 其次,對所建立的風險指標的度量和賦權方法進行了探討.重點介紹了定量指標的度量方法,給出了主要水力風險的數(shù)學描述即極限狀態(tài)方程.運用層次分析法中的一般

3、算法,對洪江水電站的泄洪風險指標進行了權重分析,并對層次分析法在大壩中的應用進行了探討. 然后,本文對混凝土大壩泄洪建筑物的泄洪風險計算方法進行了詳細研究.針對隨機變量多的問題,對采用了可靠度數(shù)值方法中的JC法來計算,并在Fortran環(huán)境下實現(xiàn)了該算法.以洪江水電站為例,考慮到變量的物理意義,采用了基于結尾分布的JC法進行了泄洪風險計算,用蒙特卡羅模擬法進行了驗證.結果表明兩種方法的差別約為3.09﹪,但蒙特卡羅模擬法耗時約6

4、小時,而采用基于結尾分布的JC法只需要20多分鐘,其計算速度遠遠好于蒙特卡羅方法,且精度也滿足要求,因此用JC法來計算泄洪風險是可行的. 洪江水電站風險計算結果還表明: (1)當考慮水力風險時,系統(tǒng)的泄洪風險增加了. (2)當考慮幾何尺寸的隨機性時,其泄洪風險大約增加了45.69﹪.因此,幾何尺寸的隨機性還是不能忽略的,這也說明,在施工中精度的保證是有意義的. (3)綜合前面的分析,對洪江水電站泄洪能力指