堤基管涌险情评价研究及应用 ——以长江中下游堤防为例

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管涌是堤防工程的常见险情之一,对堤防安全危害性极大。管涌危险性分级有利于开展各影响因素对管涌发展规律的定量分析。根据危险程度对管涌进行分级,是分类施策的重要基础。其结果不仅是提高管涌险情处置针对性和科学性的重要途经,也能提高抢险效率。本文基于宏观风险评价,从应急抢险的角度,通过对长江中下游堤防管涌险情资料的收集、整理,筛选评价指标,建立了堤基管涌险情评价体系和危险性评价模型,同时将危险性评价结果、险情特征与应急处置措施进行逻辑分析,制定管涌应急处置方案,并通过编程软件实现危险性等级即时评估、应急处置措施智能决策。主要研究内容如下:(1)在对我国近年来重大管涌险情应急处置案例分析的基础上,结合堤基管涌的发展过程,从水力条件、边界条件等方面分析构建了堤基管涌险情评价指标体系,并对指标量化,建立指标评价标准。(2)基于建立的堤基管涌险情评价指标体系,选用层次分析法与模糊综合评价法构建堤基管涌危险性综合评价模型,建立评价目标的因素集、评价集、权重集和隶属函数,基于模糊综合评价的最大隶属原则,实现了对堤基管涌危险性等级的综合评判。(3)将管涌应急处置措施分为工程措施、应急监测和非工程措施等3类,使得管涌险情应急处置方法更全面。对于应急监测措施从基本观测点和专业观测点两方面给出了相应的应对措施,有效应对堤基管涌险情的发生发展。基于对应急处置措施的研究,结合堤基管涌危险性评价结果和险情特征,制定了堤基管涌险情应急处置方案。(4)应用Visual Basic6.0编程软件,对堤基管涌危险性评价模型和应急处置决策加以系统实现。将其设计成便于操作的GUI界面,并通过实例应用验证了系统的可行性。通过与实际情况对比可知,该系统的评价结果合理可信,一定程度上提高了管涌险情的抢险效率,从而避免造成管涌破坏,形成堤防溃决。
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