長距離輸水渠系冰塞冰壩風(fēng)險防控機(jī)制與技術(shù)研究

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)趨勢分析14
2．5各站點(diǎn)連續(xù)最低七日氣溫分析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比34
4．1．2短期氣溫冰情影響規(guī)律預(yù)測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)險評估模型建立59
5．1冰塞綜合風(fēng)險評估模型框架59
5．2冰塞基本風(fēng)險因子辨識60
5．2．1準(zhǔn)則A-產(chǎn)冰量過大60
5．2．2準(zhǔn)則B-流速過大，流冰下潛61
5．2．3準(zhǔn)則C-輸冰能力不足61
5．3風(fēng)險評估計算準(zhǔn)則62
5．3．1基于層次分析法的風(fēng)險評估準(zhǔn)則62
5．3．2基于故障樹原理的風(fēng)險評估準(zhǔn)則62
5．4風(fēng)險評估定級標(biāo)準(zhǔn)63
5．4．1基本風(fēng)險相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)63
5．4．2次生風(fēng)險相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)64
5．4．3綜合風(fēng)險定級標(biāo)準(zhǔn)64
6調(diào)水工程冰塞綜合風(fēng)險評估模型應(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)險因子可能性與嚴(yán)重性的線性關(guān)系68
6．3．2各風(fēng)險因子標(biāo)準(zhǔn)差偏差百分比分析69
6．3．3專家群體特征對調(diào)查結(jié)果的影響71
6．4典型渠池冰塞基本風(fēng)險等級分析72
6．4．1基本風(fēng)險等級評估結(jié)果與分析73
6．4．2基本風(fēng)險因子層次總排序73
6．5確定綜合風(fēng)險度74
6．6工程運(yùn)行管理對策76
6．6．1可控因子篩選76
6．6．2風(fēng)險降低可能性分析76
6．6．3運(yùn)行管理制度保障78
7調(diào)水工程冰壩風(fēng)險評估模型建立與應(yīng)用80
7．1研究對象與研究方法80
7．1．1研究對象80
7．1．2研究方法81
7．2冰壩風(fēng)險評估體系82
7．2．1冰壩風(fēng)險因子辨識82
7．2．2冰壩風(fēng)險故障樹83
7．2．3確定最小割集84
7．2．4底事件結(jié)構(gòu)重要度計算84
7．3冰壩風(fēng)險模糊評估84
7．3．1確定底事件可能性評判語言模糊集84
7．3．2獲取底事件可能性模糊概率85
7．3．3評判自然語言轉(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算87
7．4分析討論88
7．4．1主要風(fēng)險因子分析88
7．4．2降低冰壩風(fēng)險概率分析88
8調(diào)水工程冰塞/壩洪水風(fēng)險保險應(yīng)對分析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
8．2三方利益均衡最優(yōu)策略92
8．2．1理論求解92
8．2．2最優(yōu)策略確定93
8．3參數(shù)影響仿真分析93
8．3．1保險參數(shù)對穩(wěn)定策略影響93
8．3．2概率參數(shù)對穩(wěn)定策略影響94
8．3．3冰壩洪水風(fēng)險保險推行建議97
9基于冰塞風(fēng)險防控的運(yùn)行方式比選98
9．1基本情況98
9．1．1問題的引出98
9．1．2比選思路與條件99
9．2運(yùn)行方式水力條件對比99
9．2．1運(yùn)行方式對封凍形式判定指標(biāo)影響99
9．2．2運(yùn)行方式對渠系響應(yīng)及時性影響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)對比102
9．3．2水力過程對比102
10總干渠冰期輸水實(shí)時調(diào)控模式研究104
10．1控制器設(shè)計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)特性對比106
10．2．2控制器閘門群調(diào)度過程對比111
參考文獻(xiàn) 112