南水北調中線工程是解決我國水資源分配不均的重要調水工程,北方渠段冬季輸水時有冰塞等災害發(fā)生。目前調水工程冰塞風險評估存在冰塞風險因子辨識不系統(tǒng)、評估方法存在視角單一和未考慮渠系串聯(lián)響應等問題,不能對擬建工程進行冰塞風險評估,因此,有必要研究冰塞渠系的串聯(lián)響應特性,研究有利于調水工程全生命周期冰塞防控的風險評估方法。本研究以渠池為評估單元,定義串聯(lián)渠系的渠池冰塞綜合風險度包含基本風險度和次生風險度,結合渠池設計基本條件與冰塞形成機理,辨識出風險因子層次體系,采用層次分析法和熵權法確定風險因子權重,建立基于工程設計參數(shù)的基本風險度評估方法,然后通過分析串聯(lián)渠系冰塞事件水力響應規(guī)律,建立次生風險可能性和后果嚴重性標準,提出次生風險度計算方法,進而確定渠池的綜合風險度,得到綜合風險等級,從而形成完整的冰塞風險評估方法,最后以南水北調中線工程為例進行方法應用,并從工程全生命周期角度提出冰塞風險防控建議。研究結果表明:冰塞基本風險中風險因子層次體系包含3個一級風險因子,可分為17個三級風險因子;按照風險因子權重,特殊建筑物為最重要的冰塞風險一級風險因子;氣溫帶、長度、渡槽數(shù)量與位置和倒虹吸數(shù)量與位... 

【文章來源】：武漢科技大學湖北省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 冰塞機理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 渠系運行管理研究現(xiàn)狀
        1.2.3 風險評估研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容與技術路線
第2章 相關基礎理論
    2.1 冰期輸水理論
        2.1.1 調水工程概述
        2.1.2 冰期運行管理概述
        2.1.3 冰塞概述
        2.1.4 水力響應模擬
    2.2 風險評估理論
        2.2.1 風險評估概述
        2.2.2 層次分析法
        2.2.3 專家打分法
        2.2.4 熵權法
第3章 串聯(lián)渠系冰塞-水力響應特性分析
    3.1 渠系冰塞-水力響應模擬模型
        3.1.1 非恒定流模擬
        3.1.2 閘門群調控模擬
    3.2 模擬工況
    3.3 模擬結果與分析
        3.3.1 單渠池冰塞引起的渠系響應
        3.3.2 冰塞體厚度與渠池水力響應關系
        3.3.3 冰塞體范圍與渠系水力響應關系
        3.3.4 輸水流量對水力響應的影響
第4章 基于串聯(lián)渠系冰塞-水力響應的冰塞風險評估方法
    4.1 冰塞基本風險評估方法
        4.1.1 風險因子辨識
        4.1.2 風險因子風險度評價標準
        4.1.3 風險因子權重確定
    4.2 冰塞綜合風險評估方法
        4.2.1 方法步驟
        4.2.2 相關標準
    4.3 綜合風險定級標準
第5章 南水北調中線工程冰塞綜合風險評估
    5.1 工程案例背景
    5.2 確定基本風險度
    5.3 確定綜合風險度
第6章 調水工程全生命周期冰塞風險防控建議
    6.1 工程設計階段冰塞風險防控
        6.1.1 加強冰塞風險評估專題研究
        6.1.2 提高工程設計方案優(yōu)化的針對性
    6.2 工程運行階段冰塞風險防控
        6.2.1 實施冰塞綜合風險定級管理
        6.2.2 完善冬季渠系運行管理制度
        6.2.3 建立冰塞災害應急管理機制
        6.2.4 采用冰塞防控措施
        6.2.5 引入冰塞災害保險
第7章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 冰塞風險評估體系因子相對重要程度咨詢問卷
附錄2 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于突變理論的凌汛災害風險評價與災情評估[D]. 吳嵐.內蒙古農業(yè)大學 2019
[2]長大渡槽冬季輸水期結冰水深預測與溫度效應研究[D]. 李文.蘭州交通大學 2019
[3]黃河寧蒙河段冰期洪水研究[D]. 王愷禎.合肥工業(yè)大學 2018
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[5]基于灰信息的黃河冰凌災害風險評估研究[D]. 吳佳林.華北水利水電大學 2017



本文編號：3076617