基于HEC-RAS与ArcGIS水库溃坝风险分析

尖岗水库是南水北调中线工程重要的调节水库,水库不仅关系到下游郑州市人民生命财产安全,更关系到南水北调工程的安全运行。文章根据尖岗水库的工程实际,分析了可能导致溃坝的因素,在已有溃坝洪水数学模型基础上,结合inforworksrs河流网络模拟系统,对溃坝洪水演进过程进行了动力学模拟,得出不同条件下水库溃坝对下游的淹没范围,并提出了相应的抢险应急保障措施,可极大限度地减轻灾害损失。

由于小型病险水库数量多,条件各不相同.要求能做到既保证水库的安全,又使工程有限的投资获得最大的经济效益,这给决策者出了一个难题.因此,加强对小型水库风险分析和风险评价的研究,为小型水库的除险加固提供科学的决策依据,有很大的理论意义和实际意义.

一、水库概况萌山水库位于山东省淄博市周村区萌水镇,属淮河流域片小清河水系,是一座以防洪和供水为主的重点中型水库,流域面积292km2,总库容9025×104m3,兴利库容4755×

采用水力学模型,对溃坝流量以及溃坝后下游各断面的淹没水深和淹没范围等水力风险要素进行计算,基于arcgis技术开发了江苏省句容市北山水库洪水风险图管理系统,对gis空间属性表字段进行渲染,自动绘制出溃坝洪水淹没风险信息,为下游句容市区防洪减灾提供技术支持。

随着科技进步和经济社会发展需求,为充分利用水能资源和实现流域水资源的综合调控,我国多数大江大河上均修建了多座大坝,形成流域梯级开发的状态.但目前对于梯级水库大坝群的研究相对较少.因此,面对如今普遍存在的流域梯级开发态势,对梯级水库大坝群的风险开展研究并进行管控具有重大意义.辨识梯级开发风险,分析水库群间的相互影响及互馈作用,研究梯级水库大坝群的可能溃坝机理.

文章首先从工程建设安全与联合调度管理安全两个方面分析了流域梯级水库开发风险,并通过模拟溃坝情形,探究水利工程项目建设、联合调度机制、河道坡度、水库间距离等因素如何影响梯级水库溃坝及效果。不仅丰富了流域梯级水库溃坝风险分析理论,而且为水库联合调度提供了理论基础。

文章首先从工程建设安全与联合调度管理安全两个方面分析了流域梯级水库开发风险,并通过模拟溃坝情形,探究水利工程项目建设、联合调度机制、河道坡度、水库间距离等因素如何影响梯级水库溃坝及效果.不仅丰富了流域梯级水库溃坝风险分析理论,而且为水库联合调度提供了理论基础.

首先基于水库瞬时全溃的假设,采用简算法对上游水库的溃坝洪水进行计算,并计算出上游水库至德泽水库的区间洪水,然后研究了上述2个分区洪水的组合遭遇,最终得到受上游水库溃坝影响的德泽水库坝址断面的洪水过程。结果表明:上游水库的溃坝,一般情况下不会对德泽水库构成威胁。进行的研究为德泽水库的安全设计提供了重要依据。

溃坝洪水计算的关键问题是溃口形式及其流量过程,采用经验公式方法,可以快速、方便地应用于实际计算。文章以红旗水库为例,通过分析两种工况下的溃坝洪水、溃坝洪水演进过程特点和洪水淹没范围,编制洪水风险图,分析溃坝所带来的严重后果,为红旗水库大坝安全管理应急预案编制提供支撑。

随着大江大河的规模化梯级开发,水库和电站的风险不再是单一工程风险,传统的\"单库、定值\"研究模式已难以满足当今水电站枢纽的安全风险分析需求。为此,本文将上游溃坝洪水的作用考虑到水库漫坝失事风险分析中,在具体评估水库承担的失事风险率时,基于现有的模糊风险分析模型尝试采用直角梯形模糊数描述水库漫坝失事的风险指标,结合α-截集技术将模糊集合转化为经典集合,提出基于直角梯形模糊数的水库漫坝失事风险分析模型。以某流域尚在筹建的水库为例进行研究,结果表明:(1)该模型能考虑多种不确定性因素影响的漫坝失事风险的可能状况,思路更接近于实际情况,其计算结果可为有关部门决策提供更多参考信息;(2)就研究对象而言,尽管考虑上游溃坝洪水时较高起调水位方案对应的漫坝失事模糊风险率均不同程度超出最大可接受风险,但只要做好预警工作并及时预泄水库蓄水就可以降低外部原因引起的漫坝失事风险,保障水库安全运行。

以锦屏二级水库为例,利用dambrk和一维水动力模型模拟多种组合工况下水库溃坝和洪水演进过程,并对计算得到的溃口流量及下游洪水演进结果进行分析.根据溃坝洪水模型计算获得的水库下游地区洪水淹没情况,综合考虑洪水的危险性、暴露性和易损性,利用模糊综合评价法对水库下游8个重要乡镇进行了洪水风险评价,评价结果可以为该流域进行安全应急预案制定、洪水灾害风险管理等提供技术参考.

通过溃坝概率和溃坝后果分析,引入溃坝后果综合评价函数,计算水库溃坝风险指数,作为衡量水库溃坝风险大小的指标,通过对溃坝概率和风险指数的分析,提出新的降低风险的策略,为目前正在开展的小型病险水库除险加固决策提供参考依据,为今后的运行管理提供理论指导。

针对5000年一遇校核洪水副坝可能发生管涌导致溃坝的情况,应用breach数学模型和river2d二维洪水演进计算软件,计算了最初7h溃口流量与时间关系过程线,建立了坝址至下游赣州钴冶炼厂段有限单元数值模型,模拟了副坝溃决后研究范围内的洪水演进过程,估算了生命损失值,分析了生命社会风险。结果表明,副坝发生溃坝后,洪水将影响到2个行政村(镇)、15个自然村(区),受灾人口达70462人,溃坝警报时间小于或等于5h,生命损失值达百人以上,生命社会风险是不可容忍的。该研究成果可作为水库制定大坝安全管理应急预案的参考依据。

充分运用大坝失事概率分析和大坝失事所造成的下游经济损失、生命损失估算基础上的风险概念,通过对由6座大坝和中间相连山丘组成的公明水库进行深入的风险分析研究,采用专家经验法定量确定了风险事件发生的概率,采用美国国家气象局(nws)开发的fldwav溃坝模型进行了工程失事洪水演进分析,确定了溃坝影响范围以及失事后果。与此同时对大坝及泄洪泄水建筑物的型式、位置、大小等进行综合分析论证,提出针对性地预防灾害的发生和减少溃坝带来的损失的抑制、转移措施,优化了工程的设计质量,对提高大坝安全运行保证率有重大的意义。研究工作可为其他类似情况的水库工程风险分析研究工作提供参考借鉴。

为了加强龙王沟水库安全管理,提高应对突发事件能力,降低风险,保证安全,最大限度地减少人员伤亡和经济损失,对其溃坝情况进行了计算分析,提出了枢纽设施的检查重点和水库应急调度方式。

2005年5月28日，美国《d1scovery》栏目播放一期名为《世界历史上人为技术错误造成的灾害top10》的专题节目。它们包括前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事件、印度化工厂泄毒事件等。而top．1，世界历史上最惨绝人寰的人为灾难，居然就是中国河南省驻马店板桥水库溃堤。据《d1scovery》节目报导，9县1镇东西150公里、南北75公里范围内一片汪洋。

小型水库溃坝洪水演算探讨——本文简要介绍了现有溃坝洪水的计算方法，根据新疆奎屯河“87”溃坝性洪水演算实例，推荐了一种简单可靠的适合小型水库溃坝洪水计算的方法。　　

土石坝溃坝的发生将会对下游居民、经济、社会环境产生灾害性的影响,水库大坝的洪水风险分析有助于掌握水库的健康运行状况,有着重要的指导意义。通过二维水力学有限元法模拟溃坝下游洪水演进,并获取溃坝洪水风险图,制定相应的应急处理预案。

小型水库遭破坏的危险主要是溃坝风险,为了给小型水库大坝安全提供资料,对小型水库大坝溃坝历史资料进行统计,分析泰安市岱岳区18座小型水库安全鉴定资料,并利用事件树法分析了小型水库大坝的主要溃坝模式和溃坝路径。结果表明,小型水库主要的溃坝原因是漫顶和坝体施工质量,在3339座溃坝事故中,漫顶1737座,占50.2%,由坝体施工质量引起的溃坝1205座,占34.8%。溃坝模式和溃坝路径的提出,为小型水库大坝溃坝概率的确定以及溃坝风险分析评价奠定基础,并为其除险加固提供依据。

皮山河阿克肖水库溃坝的洪水成因分析——2010年7月29．曰6时，皮山河阿克肖水库遭遇溃坝事故，其下游皮山水文站的水文设施设备受到了自1999年水库溃坝事件之后的又一次破坏，下游农田水利设施因水毁造成的损失十分严重。本次分析采用皮山水文站53年的实测水文资...

1 长潭水库防洪风险分析与决策 黄志强林跃 （长潭水库管理局，浙江台州318024） 摘要：本文从洪水资源化的角度出发，对长潭水库的次洪调度方案进行风险识别、评估、 评价加以分析，然后根据防洪损益值及风险度进行洪水调度决策。 关键词：水库调度；风险分析；风险决策 随着社会经济的发展，水资源短缺的矛盾日益突出，我国近几年的防洪减灾对策措 施与数年前相比事实上已经发生了很多变化，正在朝着“洪水管理”和“人与洪水和谐 相处”的方向前进。“洪水管理”的核心思想是“适度承受一定风险以合理利用洪水资 源”，洪水的风险是永恒的，“适度的承受风险”需要我们对洪水风险有更加科学深入的 认识，并加以分析，然后进行决策，从而使洪水资源化，并得到有效的利用。 1长潭水库基本情况简介 1.1水库概况 长潭水库位于浙江东南部椒江支流永宁江上游台州市黄岩区境内，目前，水库设计 洪水为百年一遇，校核洪水

水库大坝渍坝洪水风险图是编制大坝应急预案的关键.文章以理论分析为指导,选取湖南某土石坝为典型工程案例,基于gis技术,综合运用水文分析和平面二维水流数学模型等多种手段,模拟了大坝溃决后不同水文情势下溃坝洪水淹没范围和风险,并基于vb程序开发了水库洪水风险图管理系统,自动绘制出溃坝洪水淹没风险信息,为湖南省防洪减灾提供技术支持.