基于潰壩數(shù)值模擬的海河流域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析理論與技術(shù).pdf

1、海河流域大部分水庫標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差，病險(xiǎn)情況嚴(yán)重，一旦失事，產(chǎn)生的洪水波必將對(duì)下游的人民生命財(cái)產(chǎn)造成災(zāi)難性破壞。目前，潰壩數(shù)值模擬的研究多集中于一、二維，三維模型較少，并且未考慮下游研究區(qū)域復(fù)雜下墊面的影響。在潰壩環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析方面，主要是關(guān)于生命損失、經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)與環(huán)境影響等單方面的研究，直到近年來潰壩綜合風(fēng)險(xiǎn)分析才逐漸成為學(xué)者的研究熱點(diǎn)。因此，開展復(fù)雜下墊面情況下的三維潰壩洪水演進(jìn)數(shù)值模擬，研究基于數(shù)值模擬的海河流域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析具有重

2、要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　 在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，本文建立了耦合VOF法的三維非穩(wěn)態(tài)水氣兩相流k-ε模型，VOF法能夠精確模擬潰壩水流強(qiáng)烈變化的自由表面，同時(shí)邊界條件考慮了具有復(fù)雜的下墊面的下游城市建筑群的作用?；跐螖?shù)值模擬提取的關(guān)鍵水情信息，首先提出了基于屬性測(cè)度的潰壩后果綜合評(píng)價(jià)方法，它包括影響因素、評(píng)語集、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、因素權(quán)重、屬性測(cè)度函數(shù)五個(gè)部分，其中屬性測(cè)度函數(shù)是最核心的部分，它將各影響因素的取值轉(zhuǎn)化為屬性測(cè)度，采用

3、主客觀權(quán)重結(jié)合的組合權(quán)重計(jì)算影響因素的綜合屬性測(cè)度，并根據(jù)置信度準(zhǔn)則進(jìn)行綜合風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。其次，采用TOPSIS法對(duì)群壩進(jìn)行了綜合風(fēng)險(xiǎn)排序，通過引入模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)中廣泛應(yīng)用的TOPSIS法，從最優(yōu)理想解和最劣理想解兩方面進(jìn)行群壩風(fēng)險(xiǎn)排序。
　　 結(jié)合海河流域病險(xiǎn)水庫，選取東武仕水庫、臨城水庫、友誼水庫、云州水庫、廟工水庫等五座典型病險(xiǎn)大(2)型水庫進(jìn)行了耦合VOF法的潰壩洪水演進(jìn)數(shù)值模擬、潰壩后果綜合評(píng)價(jià)及TOPSIS群壩綜合風(fēng)險(xiǎn)