基于水利水電工程的施工導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)分析

王體敏

貴州聯(lián)智宏業(yè)工程勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 貴州貴陽 550000

1 洪水施工過程當(dāng)中不確定性模擬分析

1.1 洪量與洪峰流量的不確定性

在洪水施工的過程當(dāng)中，影響供水過程的因素比較多，而且各項(xiàng)影響因素的不確定性和隨機(jī)性比較強(qiáng)，這增加了施工的難度，而洪量與洪峰流量就是最大的影響因素。這主要是由于氣候的多變和降雨量的不確定性造成的。這導(dǎo)致施工導(dǎo)流無法按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，需要根據(jù)實(shí)際情況而不斷做出調(diào)整[1]。

1.2 洪水過程歷時(shí)的不確定性

目前我國大型的水利水電工程主要集中在西南部地區(qū)，但是在這些地區(qū)的很多工程都不具備完整的洪水過程實(shí)測資料和技術(shù)條件。對其密度函數(shù)分布利用某工程洪水過程歷年實(shí)測資料進(jìn)行初步的確定。對洪水歷時(shí)利用W檢驗(yàn)法進(jìn)行分析，可以看出這些因素滿足正態(tài)分布特征。

1.3 綜合模擬分析

在對供水情況進(jìn)行綜合模擬分析的時(shí)候，需要綜合考慮洪水過程歷時(shí)的不確定性以及洪量與洪峰的不確定性，然后對典型洪水過程線根據(jù)分時(shí)段同頻率原則進(jìn)行放大，并按照歷時(shí)調(diào)整洪水過程線模擬出可用于施工洪水過程計(jì)算分析的導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)。

2 導(dǎo)流建筑物泄流能力的不確定性模擬分析

2.1 水力參數(shù)的不確定性

在使用分布概率對水力參數(shù)的隨機(jī)分布概率進(jìn)行假設(shè)的過程中，可能會因?yàn)樗矶葱沽鹘ㄖ锘蛘哂捎谑┕み^程當(dāng)中底坡、濕周和過水?dāng)嗝婷娣e的不確定性因素較多，但是經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn)這些因素滿足正態(tài)分布。然后實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識判斷它們并滿足三角形分布特征。

2.2 泄流能力的不確定性

對泄流能力的密度函數(shù)利用上述假設(shè)的水力參數(shù)隨機(jī)分布很難做出直接的判斷，因此可對具體的導(dǎo)流洞水力參數(shù)進(jìn)行模擬分析，對泄流能力的隨機(jī)分布可通過假設(shè)檢驗(yàn)進(jìn)行分析。分析之后發(fā)現(xiàn)可認(rèn)為該水電工程導(dǎo)流洞泄流能力趨近于三角形分布。

2.3 施工導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)分析

在水利水電工程施工當(dāng)中，應(yīng)該綜合考慮建筑物的泄流能力、水力參數(shù)等因素，然后根據(jù)模擬系統(tǒng)對于導(dǎo)流的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。系統(tǒng)考慮多種不確定性因素，對建筑物泄流能力以及洪水過程進(jìn)行模擬分析，然后根據(jù)相關(guān)施工推算設(shè)計(jì)水位導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的可能性[2]。

3 實(shí)例分析

3.1 工程基本情況

某大型水電站建于河流支流處，該區(qū)域地勢比較特別，山地眾多，河流較多，水流路徑比較蜿蜒和曲折。平均降雨量為600毫米，并主要集中在7 月和8 月。水電站總庫容為68．5億立方米，壩高大約300米，正常蓄水位1770米 裝載機(jī)容量為3200MW，改水電站的主要功能是進(jìn)行區(qū)域灌溉和發(fā)電，同時(shí)還結(jié)合防洪、養(yǎng)殖、供水等功能，是一個(gè)綜合水電站。經(jīng)過近年來的統(tǒng)計(jì)，得到了如表1的施工導(dǎo)流水洪水設(shè)計(jì)資料。

表1 施工導(dǎo)流洪水設(shè)計(jì)情況

3.2 施工洪水模擬

通過對比分析并對洪水與設(shè)計(jì)洪水之間關(guān)系的模擬，可以得出分時(shí)段洪量以及洪峰流量相對誤差較小，因此可以滿足精度的要求。本次實(shí)驗(yàn)以長為15米、寬為21米的導(dǎo)流洞為例進(jìn)行了施工導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)的分析，得出了如表2所示的分析表。

表2 導(dǎo)流洞導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)分析表

通過上表可以看出，導(dǎo)流洞導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)的模擬堰前水位在多種不確定因素下仍然低于當(dāng)量風(fēng)險(xiǎn)，也就是說單重導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)下的設(shè)計(jì)堰前水位在使用該方案的情況下可以滿足實(shí)際的需求。因此，該方案具有良好的可行性，對于水利水電工程的施工導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)能夠做到合理防控[3]。

4 結(jié)語

總的來說，本文對洪水施工過程當(dāng)中不確定性與導(dǎo)流建筑物泄流能力的不確定性進(jìn)行了模擬分析，然后以實(shí)際工程為例建立了水利水電工程的在實(shí)際施工和應(yīng)用當(dāng)中的風(fēng)險(xiǎn)模式，由此標(biāo)明該設(shè)計(jì)方案可以滿足實(shí)際的工程需要，并能夠講風(fēng)險(xiǎn)控制在一定的范圍內(nèi)。