王體敏
貴州聯(lián)智宏業(yè)工程勘察設(shè)計有限責(zé)任公司 貴州貴陽 550000
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]。
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。
在對供水情況進(jìn)行綜合模擬分析的時候,需要綜合考慮洪水過程歷時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)分時段同頻率原則進(jìn)行放大,并按照歷時調(diào)整洪水過程線模擬出可用于施工洪水過程計算分析的導(dǎo)流風(fēng)險。
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。
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。
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)計水位導(dǎo)流風(fēng)險出現(xiàn)的可能性[2]。
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,同時還結(jié)合防洪、養(yǎng)殖、供水等功能,是一個綜合水電站。經(jīng)過近年來的統(tǒng)計,得到了如表1的施工導(dǎo)流水洪水設(shè)計資料。
表1 施工導(dǎo)流洪水設(shè)計情況
通過對比分析并對洪水與設(shè)計洪水之間關(guān)系的模擬,可以得出分時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)險分析表
通過上表可以看出,導(dǎo)流洞導(dǎo)流風(fēng)險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,也就是說單重導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)下的設(shè)計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)險能夠做到合理防控[3]。
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)險模式,由此標(biāo)明該設(shè)計方案可以滿足實(shí)際的工程需要,并能夠講風(fēng)險控制在一定的范圍內(nèi)。