新疆某水利枢纽工程建设导流风险概述和导流项

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1、新疆某水利枢纽工程建设导流风险概述和导流项第一章绪论1.1研究的目的及意义新疆水利资源弥足珍贵，合理的开发利用新疆的水能资源对新疆的经济腾飞和社会发展具有十分重要的战略意义。这就要求对每一个水利水电工程项目进行决策投资分析，优化资源的配置，高效的利用每一笔水利投资。因此在方案决策时，一定要选择建设造价低，工期短的最佳方案。不同于其他类型工程的施工，水利水电建设工程在施工过程中始终面临河道水流的蓄泄与施工之间的矛盾，水流控制的问题贯穿于水电施工过程的始终。因此，施工导流是水利水电枢纽工程总体设计的重要组成部分[1

2、]。由于施工导流系统牵涉到导流建筑物类型的选择与布置、截流及围堰工程、施工期通航、施工期渡汛、施工期蓄水应用前的临时导流孔洞的封堵、施工期完建后的泄洪、第一台机组发电(或其它施工期开始应用的工程需要供水)的日期等重大问题。因此具体到每一个工程的导流方案并不唯一，从众多备选方案中如何选择出最佳方案是一个值得研究的重大决策问题[2]。施工导流工程是一项风险工程，其风险即导流泄水建筑物泄水能力不足而产生围堰漫顶或溃堰的概率，表现为：由于在施工过程中洪水的洪峰流量的不确定性、洪量的不确定性和洪水历时不确定性所引起的水文

3、风险；由于水力参数、施工质量控制和建筑材料的不确定性引起的水力风险[3]。1.2研究现状及发展的趋势1.2.1施工导流风险率计算的研究现状施工导流是风险工程，因此要选择施工导流标准、导流方案和方式，就必须正确预估施工过程中超标准洪水发生的风险率，所以施工导流工程的风险量化问题就显得十分重要。施工导流理论研究的一个重要方向就是施工导流风险率的研究。20世纪60年代，Borgman、Shanne和Lynn等最早引入Poisson过程模型，提取部分历时洪峰序列，假定在（0,t）内洪峰个数服从齐次Poisson过程，洪

4、峰大小服从指数分布，研究了最大超标洪峰分布问题。1989年以后邓永录、徐宗学、叶守泽、肖焕雄和韩采燕[6-10]等基于随机点过程理论，提出了一些风险率计算模型，但由于只考虑了水文不确定性，而未考虑系统泄流能力的水力不确定性，很难直接应用于施工导流工程实践。1996年以后，肖焕雄、孙志禹[11-12]等提出了同时考虑水文及水力不确定性的二重随机过程模型，较全面地反映了施工导流系统的实际情况，但要求有长期准确的水文实测资料和工程技术资料作支撑，当资料容量小于而设计要求高时，可能会因为容量不足而难以得到满意的结果。第

5、二章施工导流风险率计算研究2.1施工导流风险的定义风险分析的方法虽然引入水利水电工程界的时间不长，但是施工导流风险却引起了人们普遍的重视，许多国内外的专家学者经过不断的研究和探索，提出了许多不同的导流风险计算的模式，为施工导流工程设计提供了理论支持。随着理论研究的不断深入和在实践工程中得广泛应用，对于水电工程施工导流风险的定义也在不断的明确和完善。基于导流围堰挡水可靠性的施工导流风险定义。我们在导流过程中最关注的也是最容易观测到的便是上游水位超过围堰堰顶与否。当在导流时段内，如果水位超过了堰顶高程，那么导流系统

6、便不能发挥作用，也就是失事了。所以，施工导流系统可能失效的直接原因是，在河道来流量、泄水建筑物的下泄流量等过程的共同作用下，堰前水位高于堰顶高程。根据设计资料，考虑水文、水力等不确定性因素的影响，分析上游围堰高程与上游设计水位的关系。为了判断围堰是否满足度汛要求，分析施工洪水过程和导流建筑物泄流能力，在围堰施工设计规模和一定的导流标准条件下，分析确定围堰上游水位分布和围堰的挡水高度。因此，导流系统的风险率可以定义为在规定的年限内，施工导流系统不能达到保护主体工程在预期的时间和费用内安全建成的概率。对不允许基坑淹

7、没的情况，风险率是指在系统使用期限内，超过系统实际泄洪能力的洪水至少发生一次的概率。对允许淹没基坑的导流系统，风险率是指在系统使用期限内，基坑淹没占的工期和损耗的费用超过某一规定限值使主体工程不能按期完成的概率。2.2施工导流风险的和不确定性因素分析不确定性的因素的存在引起了风险，在施工导流工程中存在的不确定性因素主要分为两方面：一是自然的不确定性；二是人为的不确定性。自然不确定性因素是指：由于地貌、气象、下垫面情况的随机性导致的河流中天然的洪水过程与洪峰流量的不确定性；降雨分布、雨量、降雨区的植被情况及暴雨区

8、至坝址的距离的随机性导致的施工坝址处的洪水过程和洪峰流量的不确定性；气温、暴雨时间以及空间位置的随机性也会引起依靠融雪及暴雨共同补给的河流的洪峰流量以及洪水过程的不确定性。这些不确定性都会引起天然河道的实际来流量以及水位超过设计值。自然不确定性其实就是水文的不确定性即：河道来流的洪峰流量的不确定性以及洪水过程的不确定性。文献[18]曾指出，洪水过程的不确定性可视为很小而忽略不计。后来文