基于多重不确定性因素的施工导流风险分析第25卷第2期2007年4月青海大学(自然科学版)JournalofQinshaiUniversity(NatureScience)V01.25No.2Apr.2007基于多重不确定性因素的施工导流风险分析李假设东,胡志根2,徐森泉2,蒲建平3(1.青海大学,青海西宁810016;2.武汉大学,湖北武汉430072;3.成都勘测设计院,四川成都610072)摘要:通过分析施工洪水过程中的洪峰流量,洪量和历时的不确定性及导流建筑物的水力参数的不确定性,确定施工洪水过程和导流建筑物泄流能力的模拟计算模型.运用Monte—Carlo方法模拟计算施工导流系统渡讯各时段的状态参数,得到上游围堰堰前水位的分布函数,在此基础上确定导流系统的风险.关键词:施工导流;风险分析;Monte—Carlo方法:TV854文献标识码:A:1006—8996(20Cr7)o2—0057—04础skanalysisforconstructiondiversionbasedonthemulti——uncertaintyLIRuo—dong1,HU—Zh—i—gen2,XUSen—qua,PU激an—piIl(1.QinghaiUniversity,Xining810016,China;2.SchoolofWaterReseureeandHydropowerEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072,China;3.ChengduSurveyandDesignInstitute,Chengdu610072,China)Abstract:Basedonlyinguncertaintiesofconstructiondiversionsystem,thispaperpresentsthesimula—tionmodelofconstructionfloodanddischargecapacityofdiversionstructure,andthemodelincludesun—certaintiessuch/ISpeakflow,floodvolumes,flooddurationandhydraulicparametersofdischargecon—struction.3"heMonte—CarlomethodisapFdjedtosimulatethestateparametersoftheconstructiondiver—sionsystemineveryperiodoftime.Asaresult,arandomdistributionfunctionoftheupstreamwaterlevelisobtained,thentheriskofthediversionsystemisdetermined.Keywords:constructiondiversion;riskanalysis;Monte—Carlomethod施工导流的风险分析在施工导流工程中占有重要的地位.由于施工导流系统的复杂性,不确定性因素有很多,如水文的不确定性,水力的不确定性和其它数据的不确定性等.国内外不少学者在施工导流风险分析方面做了很多探讨,提出一些导流风险模型…1.如采用概率组合的方法间接估算施工导流风险,模型中只考虑了洪水过程的不确定性,在实际工程中流量资料有限的情况下难以得到理想的结果l2;基于随机微分方程分析调洪过程库水位的随机变化规律,求解库水位的概率密度分布l3j3,对于施工导流工程,微分方程的求解存在困难.近来又有学者提出利用Monte.Carlo方法,通过统计分析模型确定动态风险l4J.但是在模拟施工洪水过程中,只考虑了洪峰流量的不确定性,而没有洪水过程的洪量和历时的不确定性,以及导流建筑物的各种水力参数的不确定性.为此,本文基于多重不确定性因素,运用Monte.Carlo方法,模拟施工洪水过程和导流建筑物泄流能力,综合分析施工导流系统的风险.1施工洪水过程的不确定性模拟计算洪水过程变化受众多因素影响,极其复杂且有明显的随机性.主要表现在:施工洪水过程洪峰流量的不确定性;施工洪水过程洪量的不确定性;施工洪水过程历时的不确定性.收稿日期:2006—11—14作者简介:李假设东(19晓一),男,青海西宁人,副教授.研究方向:施工导流.58青海大学第25卷1.1洪峰流量和洪量的不确定性分析洪水过程受多种复杂因素影响,这样的随机变量总体分布是未知的,洪峰流量和洪量是洪水过程不确定性中的两个重要因素],经多年实践证明,在我国一般假定为P一Ⅲ型是合理的.施工导流风险分析中,假定洪峰流量和洪量服从P一Ⅲ型分布,其密度函数为:)=(一e(1)式中,口,和口0为P一11I型分布的形状,刻度和位置参数;/-,(口)为口的伽玛参数.并且,口=4/2=2/At9coc,,口o=.(1—2co/c,);c|为P—HI型分布的离差系数;co为P一Ⅲ型分布的离势系数;.为P一Ⅲ型分布的均值.1.2洪水过程历时的不确定性分析当前我国的大型水利水电工程主要集中在西南部,大局部工程不具备获得多年的实测洪水过程资料.由于洪水过程历时也存在着不确定性,现就某工程历年实测洪水过程资料(选用其中14年)来初步确定洪水过程历时的密度函数分布.由于水利水电工程的实测洪水过程资料一般较少,所以采用w检验法来检验J(表1).表1洪水历时分析k(...