极端降雨条件下小流域淤地坝系级联溃决风险分析

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangyangyingzi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
黄土高原上的淤地坝在减轻水土流失、淤地造田等方面发挥了重要作用。但相较土石坝,淤地坝的防洪标准不高,更容易发生溃坝。近年来极端降雨频发,淤地坝级联溃决事故屡见不鲜,亟需开展淤地坝溃决风险分析。但淤地坝多以梯级形式分布在黄土高原的沟道内,以骨干坝为枢纽构成了一个复杂的坝系网络,为正确评价淤地坝的溃决风险带来很大的挑战。本文以极端降雨条件下的淤地坝系级联溃决风险为研究目标,主要研究成果如下:(1)基于我国水利水电行业相关规范提出了乏资料地区淤地坝的降雨-洪水计算方法。基于当地水文手册和Pearson Ⅲ型分布中的模比系数拟合乏资料地区的降雨频率曲线,通过推理公式法计算小流域的洪水参数并推求三角形洪水过程线,实现乏资料地区淤地坝的雨-洪过程计算。(2)基于雨-洪耦合过程改进了小流域淤地坝系级联溃决模型。考虑小流域降雨-洪水耦合计算、单坝溃决模型和坝系级联溃决分析方法——“家谱法”,改进了适用于小流域复杂淤地坝系级联溃决的计算模型,依据模型原理使用VBA语言开发了淤地坝系级联溃决分析程序——FT-IWHR2.0,并将该模型应用于山西省西廒沟淤地坝系的溃坝风险分析。(3)建立了组合权重-TOPSIS小流域淤地坝系风险综合评价模型,实现多目标下的淤地坝系风险排序。基于淤地坝溃坝风险因素,建立了考虑洪灾风险、运行风险和经济风险的淤地坝系风险评价指标体系。并基于层次分析法、熵权法和TOPSIS评价方法构建组合权重-TOPSIS淤地坝系风险评价模型,对西廒沟淤地坝系进行风险分析和风险排序。(4)分别在50年一遇和200年一遇的校核洪水下应用淤地坝系级联溃决模型针对西廒沟淤地坝系进行了级联溃决分析,结果表明在两种工况下,10座淤地坝中只有8#中型坝和1#中型坝会发生溃决。应用DB-IWHR程序计算了 8#中型坝溃坝时的洪峰流量为2394.88m3/s,洪水演进至该坝下游冯家沟村处的流量和最高水位分别为1321.42m3/s和933m。该村居民最低高程为940m,据此得出西廒沟淤地坝系的溃坝洪水不会造成生命损失。对西廒沟淤地坝系的风险分析结果表明8#中型坝的风险最高。综合溃决分析和风险分析结果认定8#中型坝为病险淤地坝,需要除险加固。(5)应用淤地坝系级联溃决模型对8#中型坝的除险加固方案进行可行性分析。通过5种不同宽度溢洪道的方案比选发现增设6×3.8m(宽×高)的溢洪道既能兼顾建设成本又能满足坝系的防洪要求,是最优方案。考虑淤积面升高带来的不利影响,在所有淤地坝全部淤积至设计淤积高程的不利工况下,溃决分析结果表明增设的溢洪道依然能够保证8#中型坝在200年一遇的校核洪水下不会发生溃决。
其他文献
高水头泄水建筑物空化空蚀问题显著,掺气是一种有效的减蚀措施。而对于底坡缓、Fr低的泄洪放空洞,这种结构下因掺气坎下积水严重,导致水流掺气困难,必须通过优化掺气设施降低空腔回水。本文以实际工程中某大型水电站泄洪放空洞为研究对象,采用数值模拟的方法研究了不同跌坎坎高、底坡坡度对空腔积水深度和净空腔长度的影响;分析了平面梯形坎、平面凹型坎、平面凸型坎对空腔回水的作用机制;数值优化获得了合理的掺气坎体型,
学位
近年来,随着大型水利水电工程的不断发展,工程建设过程中所面临的地形地质问题越来越复杂。裂隙岩体各向异性渗透特性的研究越来越受到关注。特别是在一些裂隙较为发育的边坡工程和地下厂房工程中,面临着模拟岩体渗透各向异性和准确评价复杂渗控措施的双重挑战。本文采用等效连续体介质模型对裂隙岩体进行模拟,先根据裂隙样本统计法初步确定渗透系数张量,得到其主值及主方向,再结合压水试验资料得到的等效渗透系数对其进行修正
学位
由于人类活动和短期气候的剧烈变动,导致了径流的非线性、非平稳性、复杂性、随机性等特征愈发显著。受变化环境影响,用于进径流演变分析和预测的水文时间序列数据很难满足一致性和代表性,而解决这一问题的传统模型方法大多建立在具体的流域和特定的时间尺度上,因而模型的概化性不强,难以推广。因此,亟需开展针对径流序列的多角度、多方法分析,并开发出高精度的径流预测模型,解决径流演变和预测中的不确定性、难以适应动态变
学位
在我国水利建设工程中,大多数为堤坝工程,它们对防洪、调蓄和国民经济起着举足轻重的作用。堤坝产生渗漏会影响堤坝安全,热监测技术可以通过对堤坝温度变化情况,间接获得坝体渗流场分布,进而达到监测堤坝渗流情况。通过物理模型试验研究入渗水头和复合土工膜缺陷高度等因素对堤坝渗漏的影响。同时,通过室内试验实测数据对基于土体导热系数模型的存在复合土工膜缺陷的堤坝流热耦合模型验证。主要研究内容及成果如下:(1)以改
学位
沥青混凝土材料是由骨料与沥青砂浆黏结而成的两相复合材料,材料宏观表征的力学性能是由细观结构变化演进影响和控制的,宏观尺度上的破坏现象是由细观微损伤的累积、扩展至贯通的结果,将宏细与细观二者相结合,采取有效的数值分析方法,在试验结果的验证下,是研究材料力学特性的有效方法之一。离散元方法在处理非连续介质力学问题时,可以有效的模拟材料的开裂、破坏等非连续现象,在岩土工程中得到了广泛的应用。为研究沥青混凝
学位
学位
目的 研究党参平肺活血汤治疗肺纤维化的潜在作用机制。方法 获得党参平肺活血汤与肺纤维化作用相关的共有靶点。利用Cytoscape软件构建“疾病-药物-化合物-靶点”网络图,将共有靶点导入STRING数据库进行PPI分析,筛选出核心靶点。将核心靶点输入到DAVID平台进行GO和KEGG富集分析,筛选出关键信号通路。最后利用分子对接技术对网络药理学结果进行验证。结果 共获得176个活性成分,排名前5的
期刊
学位
学位
学位