基于混凝土大壩的泄洪建筑物風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系及泄洪風(fēng)險(xiǎn)研究.pdf

1、蓄水安全鑒定是大型水利水電建設(shè)工程蓄水驗(yàn)收的必要依據(jù),然而,目前的鑒定結(jié)論主要是建立在定性分析的基礎(chǔ)之上,要把大壩安全管理水平提升到一個(gè)新的高度,確保水電站大壩的運(yùn)行安全,就要加強(qiáng)以定量評判為主的大壩風(fēng)險(xiǎn)分析研究.風(fēng)險(xiǎn)分析研究的基礎(chǔ)就是建立合理的指標(biāo)體系,而目前指標(biāo)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(chǔ)上,研究對象也以土石壩為主,實(shí)際應(yīng)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(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系進(jìn)行

2、了探討,重點(diǎn)對泄洪系統(tǒng)中的水力風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究. 首先,本文回顧和總結(jié)了國內(nèi)外大壩失事的原因及常見水力事故的原因,對風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行了分類.經(jīng)過對目前大壩指標(biāo)體系的比較分析,參考相關(guān)規(guī)范,初步建立了基于可靠度思想的混凝土大壩的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系,所建立的指標(biāo)體系側(cè)重于泄洪建筑物的研究. 其次,對所建立的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的度量和賦權(quán)方法進(jìn)行了探討.重點(diǎn)介紹了定量指標(biāo)的度量方法,給出了主要水力風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)學(xué)描述即極限狀態(tài)方程.運(yùn)用層次分析法中的一般

3、算法,對洪江水電站的泄洪風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行了權(quán)重分析,并對層次分析法在大壩中的應(yīng)用進(jìn)行了探討. 然后,本文對混凝土大壩泄洪建筑物的泄洪風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)研究.針對隨機(jī)變量多的問題,對采用了可靠度數(shù)值方法中的JC法來計(jì)算,并在Fortran環(huán)境下實(shí)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(jié)尾分布的JC法進(jìn)行了泄洪風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算,用蒙特卡羅模擬法進(jìn)行了驗(yàn)證.結(jié)果表明兩種方法的差別約為3.09﹪,但蒙特卡羅模擬法耗時(shí)約6

4、小時(shí),而采用基于結(jié)尾分布的JC法只需要20多分鐘,其計(jì)算速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于蒙特卡羅方法,且精度也滿足要求,因此用JC法來計(jì)算泄洪風(fēng)險(xiǎn)是可行的. 洪江水電站風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果還表明: (1)當(dāng)考慮水力風(fēng)險(xiǎn)時(shí),系統(tǒng)的泄洪風(fēng)險(xiǎn)增加了. (2)當(dāng)考慮幾何尺寸的隨機(jī)性時(shí),其泄洪風(fēng)險(xiǎn)大約增加了45.69﹪.因此,幾何尺寸的隨機(jī)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