包郵長(zhǎng)距離輸水渠系冰塞冰壩風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制與技術(shù)研究

作者：劉孟凱

出版社：黃河水利出版社出版時(shí)間：2021-11-01

開本：其他頁(yè)數(shù)： 113

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長(zhǎng)距離輸水渠系冰塞冰壩風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制與技術(shù)研究版權(quán)信息

ISBN：9787550931039
條形碼：9787550931039 ; 978-7-5509-3103-9
裝幀：一般膠版紙
冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
重量：暫無(wú)
所屬分類：
工業(yè)技術(shù)
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水利工程

長(zhǎng)距離輸水渠系冰塞冰壩風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制與技術(shù)研究內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　基于我國(guó)氣候與水資源分布特點(diǎn)，我國(guó)如南水北調(diào)工程等調(diào)水工程在冬季運(yùn)行也面臨冰塞冰壩風(fēng)險(xiǎn)威脅。調(diào)水工程與天然河道不同，調(diào)水工程在尺寸上一般較河道小，且其水位流量變化受人為調(diào)度計(jì)劃控制，在冬季運(yùn)行過(guò)程中，一旦出現(xiàn)調(diào)度決策失誤等，極可能為冰塞冰壩形成提供孕災(zāi)環(huán)境。又因?yàn)槿缒纤闭{(diào)中線干線工程等會(huì)鄰近或穿越城市或村莊，一般發(fā)生漫溢洪水，其造成的生命財(cái)產(chǎn)損失也肯定會(huì)較同規(guī)模的河道洪水大。　　南水北調(diào)中線干線工程自2014年全線通水以來(lái)，每年冬季自安陽(yáng)河以北渠道均有不同程度的冰情發(fā)生。相關(guān)研究者曾在局部渠道觀測(cè)到了冰塞現(xiàn)象，冰塞體尺寸約厚2.0m（約占設(shè)計(jì)水深的44%）、長(zhǎng)0.8km．造成冰塞體上游渠道水位有一定程度的壅高，并引起了渠系閘門系統(tǒng)的頻繁響應(yīng)，對(duì)工程、水量和沿線居民財(cái)產(chǎn)的安全均造成了一定威脅。因此．需要針對(duì)調(diào)水工程本身特性和冰塞冰壩突發(fā)事件特性，研究具有適用性的調(diào)水工程冰塞冰壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)，為調(diào)水工程冬季運(yùn)行減災(zāi)提供支撐。　　《長(zhǎng)距離輸水渠系冰塞冰壩風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制與技術(shù)研究》屬于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“長(zhǎng)距離輸水渠系冰塞冰壩風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制與技術(shù)（51779196）”部分研究成果。研究以南水北調(diào)中線干線工程為背景，內(nèi)容主要涉及冬季氣溫特性分析、冰塞評(píng)估、冰壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、冰期輸水安全調(diào)度等。

長(zhǎng)距離輸水渠系冰塞冰壩風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制與技術(shù)研究目錄

前言1
1調(diào)水工程冰期輸水相關(guān)研究進(jìn)展5
1．1河（渠）冰水力學(xué)研究現(xiàn)狀5
1．2渠系自動(dòng)化控制研究現(xiàn)狀6
1．3調(diào)水工程冰期輸水研究現(xiàn)狀7
2南水北調(diào)中線干線工程沿線冬季氣溫特征分析8
2．1數(shù)據(jù)與研究方法8
2．2各站點(diǎn)冬季氣溫變化特性分析10
2．2．1各站點(diǎn)冬季氣溫變化趨勢(shì)分析10
2．2．2各站點(diǎn)冬季氣溫突變分析11
2．3各站點(diǎn)冬季氣溫寒潮同步性分析12
2．3．1各站點(diǎn)典型年劃分12
2．3．2南北地區(qū)寒潮同步性分析13
2．4各站點(diǎn)冬季連續(xù)低溫天數(shù)趨勢(shì)分析14
2．5各站點(diǎn)連續(xù)*低七日氣溫分析16
2．5．1數(shù)據(jù)整理原則16
2．5．2整理結(jié)果16
2．5．3趨勢(shì)分析19
2．6綜合分析20
3南水北調(diào)中線干線工程冰情模擬與調(diào)度模型建立與檢驗(yàn)21
3．1控制方程21
3．2模型求解24
3．3模型參數(shù)率定24
3．3．1水溫模擬參數(shù)率定24
3．3．2平封冰蓋厚度模擬參數(shù)率定28
3．4模型檢驗(yàn)29
4南水北調(diào)中線干線工程冰情模擬與調(diào)度模型應(yīng)用與分析34
4．1工程沿線地區(qū)冬季短期影響分析34
4．1．1短期氣溫影響效果對(duì)比34
4．1．2短期氣溫冰情影響規(guī)律預(yù)測(cè)36
4．2串聯(lián)渠系冰塞-水力響應(yīng)特性分析51
4．2．1模擬工況51
4．2．2模擬結(jié)果與分析51
5調(diào)水工程冰塞綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型建立59
5．1冰塞綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型框架59
5．2冰塞基本風(fēng)險(xiǎn)因子辨識(shí)60
5．2．1準(zhǔn)則A-產(chǎn)冰量過(guò)大60
5．2．2準(zhǔn)則B-流速過(guò)大，流冰下潛61
5．2．3準(zhǔn)則C-輸冰能力不足61
5．3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算準(zhǔn)則62
5．3．1基于層次分析法的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估準(zhǔn)則62
5．3．2基于故障樹原理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估準(zhǔn)則62
5．4風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)63
5．4．1基本風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)63
5．4．2次生風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)64
5．4．3綜合風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)64
6調(diào)水工程冰塞綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型應(yīng)用66
6．1典型渠池選取原則與運(yùn)行現(xiàn)狀66
6．1．1典型渠池的選取66
6．1．2典型渠池工程特性與運(yùn)行現(xiàn)狀 66
6．2專家咨詢67
6．2．1專家組成分析67
6．2．2專家綜合咨詢結(jié)果67
6．3咨詢結(jié)果特征分析68
6．3．1各風(fēng)險(xiǎn)因子可能性與嚴(yán)重性的線性關(guān)系68
6．3．2各風(fēng)險(xiǎn)因子標(biāo)準(zhǔn)差偏差百分比分析69
6．3．3專家群體特征對(duì)調(diào)查結(jié)果的影響71
6．4典型渠池冰塞基本風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分析72
6．4．1基本風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估結(jié)果與分析73
6．4．2基本風(fēng)險(xiǎn)因子層次總排序73
6．5確定綜合風(fēng)險(xiǎn)度74
6．6工程運(yùn)行管理對(duì)策76
6．6．1可控因子篩選76
6．6．2風(fēng)險(xiǎn)降低可能性分析76
6．6．3運(yùn)行管理制度保障78
7調(diào)水工程冰壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型建立與應(yīng)用80
7．1研究對(duì)象與研究方法80
7．1．1研究對(duì)象80
7．1．2研究方法81
7．2冰壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系82
7．2．1冰壩風(fēng)險(xiǎn)因子辨識(shí)82
7．2．2冰壩風(fēng)險(xiǎn)故障樹83
7．2．3確定*小割集84
7．2．4底事件結(jié)構(gòu)重要度計(jì)算84
7．3冰壩風(fēng)險(xiǎn)模糊評(píng)估84
7．3．1確定底事件可能性評(píng)判語(yǔ)言模糊集84
7．3．2獲取底事件可能性模糊概率85
7．3．3評(píng)判自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為模糊函數(shù)85
7．3．4模糊數(shù)轉(zhuǎn)化為模糊可能性值86
7．3．5FPS轉(zhuǎn)化為模糊失效概率87
7．3．6冰壩故障樹頂事件概率的計(jì)算87
7．4分析討論88
7．4．1主要風(fēng)險(xiǎn)因子分析88
7．4．2降低冰壩風(fēng)險(xiǎn)概率分析88
8調(diào)水工程冰塞/壩洪水風(fēng)險(xiǎn)保險(xiǎn)應(yīng)對(duì)分析91
8．1三方演化博弈模型91
8．1．1模型假設(shè)及參數(shù)設(shè)置91
8．1．2演化博弈模型構(gòu)建91
8．2三方利益均衡*優(yōu)策略92
8．2．1理論求解92
8．2．2*優(yōu)策略確定93
8．3參數(shù)影響仿真分析93
8．3．1保險(xiǎn)參數(shù)對(duì)穩(wěn)定策略影響93
8．3．2概率參數(shù)對(duì)穩(wěn)定策略影響94
8．3．3冰壩洪水風(fēng)險(xiǎn)保險(xiǎn)推行建議97
9基于冰塞風(fēng)險(xiǎn)防控的運(yùn)行方式比選98
9．1基本情況98
9．1．1問(wèn)題的引出98
9．1．2比選思路與條件99
9．2運(yùn)行方式水力條件對(duì)比99
9．2．1運(yùn)行方式對(duì)封凍形式判定指標(biāo)影響99
9．2．2運(yùn)行方式對(duì)渠系響應(yīng)及時(shí)性影響100
9．3封凍期運(yùn)行方式切換分析101
9．3．1穩(wěn)定狀態(tài)對(duì)比102
9．3．2水力過(guò)程對(duì)比102
10總干渠冰期輸水實(shí)時(shí)調(diào)控模式研究104
10．1控制器設(shè)計(jì)104
10．1．1反饋控制器104
10．1．2尋優(yōu)控制器104
10．2封凍期調(diào)度與分析106
10．2．1控制器水力響應(yīng)特性對(duì)比106
10．2．2控制器閘門群調(diào)度過(guò)程對(duì)比111
參考文獻(xiàn) 112

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