施工导流联合泄流计算模型及导流方案风险分析VIP免费

第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共7页施工导流联合泄流计算模型及导流方案风险分析甄红锋1柴换成2（1.2.山东水利职业学院山东日照276826）摘要：通过分别研究明渠导流、隧洞导流以及坝体缺口导流的水力计算，提出切实可行的联合泄流水力计算模型。在施工导流系统联合泄流能力的计算基础上，采用Monte-Carlo方法，模拟施工期洪水入库过程和导流建筑物的泄流工况，用系统仿真方法进行施工洪水调洪演算得到堰前水位的随机样本数据，通过聚类分析确定导流系统动态风险。实例验证说明，施工导流联合泄流水力计算以及风险分析计算模型是可靠的、适用的。关键词：施工导流；联合泄流；风险分析；Monte-Carlo方法；聚类分析分类号:TV6ComputationalModelforJointDischargeandRiskAnalysisofConstructionDiversionSchemesHongfengZhen1，HuanchengChai（1.2.ShandongWaterPolytechnic,Rizhao,276826）Abstract:Throughtheseparateanalysisofchanneldiversion、tunneldiversionanddamgapdischarge,thispaperestablishesthecomputationalmodelforjointdischargeduringconstructionbyapplyingthehydrauliccomputationtheory.Onthejointdischargebasisofconstructiondiversionsystem,usingtheMonte-carlomethodtosimulatethefloodanddischargeprocess,theriskmodelanalysesthedistributionofthefloodlevelinfrontofthecofferdamanddynamicriskunderdifferentdiversionstandardbyfloodroutingmodelandtheclusteranalysismodel.Thecasestudyinstitutesthatthecomputationalmodelforjointdischargeandriskanalysismodelofconstructiondiversionschemesarereasonableandeffective.Keywords:constructiondiversion;jointdischarge;riskanalysis;Monte-Carlomethod;clusteranalysis1.引言施工导流工程是风险工程，在进行导流方案确定、导流方式选择、设计优化时，工程的风险应作为一个指标参与决策，所以如何确定施工导流工程的综合风险就显得十分重要。目前，施工导流工程中所存在的风险问题己经引起广泛的重视，并将风险与导流标淮[1]的选择联系起来进行研究。而进行施工导流工程风险分析计算的前提是首先针对导流工程不同导流时段其不同导流方式和导流建筑物的组合进行联合泄流水力计算[2]。本文阐述了一种广泛适用的联合泄流计算原理，提出了切实可行的联合泄流水力计算算法，提高水力计算的速度和精度。在联合泄流水力计算的基础上，采用Monte-Carlo方法对土石围堰挡水导流风险进行分析，利用Monte-Carlo方法模拟施工洪水过程和导流建筑物泄流工况，通过系统仿真进行施工洪水调洪演算，对得到的上游堰前水位分布进行聚类分析，从而确定在不同的导流标准条件下围堰运行的动态风险。2.施工导流联合泄流水力计算模型1国内外水利水电导流工程实践表明，无论是土石坝枢纽，还是混凝土坝枢纽，施工导流过程中，一般都是几个导流建筑物联合泄流。混凝土坝施工后期的导流渡汛，往往采用坝体预留缺口和底孔泄流方式；在峡谷地区进行水电工程施工导流时，常需要采用隧洞群的导流方式。导流洞还会遇到多层、多条群洞联合泄流，同一洞不同时期或不同洞同一时期可能同时存在有压、半有压、无压的复杂局面。1作者简介：甄红锋（1973－），男，硕士在读，山东巨野人，从事水利工程施工与水力学的教学研究工作。柴换成（1980－），男，学士，甘肃天水人，从事水利工程施工与水利工程管理的教学研究工作。第2页共7页第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共7页2.1明渠导流水力计算模型明渠泄流时，水流可能呈均匀流或非均匀流[34]。明渠均匀流的水流保持匀速直线运动，可采用谢才公式Q=AC√Ri计算。人工渠道的水工流绝大部分是明渠恒定非均匀流。对于渐变流水面线的计算采用分段求和法。2.2隧洞导流水力计算模型隧洞泄水能力曲线时是按已知流量Q推求上游水位H。（1）隧洞无压流时上游水位：H=[Q/(4.4272σsmB)]2/3+ZUP（1）式中，σs为淹没系数，当H≥1.25HC时取1.0，当H≤1.25HC时，由HC/H确定，HC为隧洞进口内的收缩水深；...