高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法技术

本发明专利技术涉及水利水电工程施工导流优化设计技术，其公开了一种高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法，实现降低导流工程投资、缩短工期、保证水电工程施工度汛安全的目的。该方法包括以下步骤：a.构建高拱坝导流洞尺寸优化设计的数学模型；b.初拟高拱坝导流洞尺寸；c.获取高拱坝坝体全过程各月浇筑和接缝灌浆高程动态仿真成果；d.对高拱坝导流洞尺寸进行调整优化。本发明专利技术中的高拱坝导流洞尺寸优化设计方案降低了导流工程投资、缩短了工程工期，适用于高拱坝水电工程。

【技术实现步骤摘要】
高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法
本专利技术涉及水利水电工程施工导流优化设计技术，特别涉及高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法。
技术介绍
中国西南地区一批诸如白鹤滩、乌东德、叶巴滩、孟底沟、马吉等200m级以上高拱坝工程处于在建或规划设计中，势必对工程精细化设计和施工提出越来越高的要求。这些高拱坝建设多位于西南地区深山峡谷，施工洪水丰枯变幅大，施工环境较为恶劣，而施工导流设计及决策与坝体施工面貌紧密相关，依据构皮滩、叶巴滩等高拱坝的工程实践表明，导流洞运行往往贯穿施工初‐中期导流阶段，其设计显然需要同时满足施工初期和中期防洪度汛的要求，而根据中国现行规程规范的要求，当主汛前坝体超过围堰顶高程时，坝体施工期临时度汛洪水标准在某时间点突然大幅提高，从而使得坝体施工与度汛安全的矛盾日益突出。工程实践表明，峡谷区高拱坝导流工程投资中导流洞占比最大，导流洞尺寸成为最重要的设计指标，其优化设计方法一直是工程界关注的重点。但是，高拱坝施工导流系统受水文、水力等众多随机因素影响而蕴含风险，在导流工程设计中必须采用基于概率理论的风险分析方法才能合理的考虑这些随机因素的影响。因此，面向工程设计阶段，探索基于风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：a.构建高拱坝导流洞尺寸优化设计的数学模型；b.初拟高拱坝导流洞尺寸；c.获取高拱坝坝体全过程各月浇筑和接缝灌浆高程动态仿真成果；d.对高拱坝导流洞尺寸进行调整优化。

【技术特征摘要】
1.高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：a.构建高拱坝导流洞尺寸优化设计的数学模型；b.初拟高拱坝导流洞尺寸；c.获取高拱坝坝体全过程各月浇筑和接缝灌浆高程动态仿真成果；d.对高拱坝导流洞尺寸进行调整优化。2.如权利要求1所述的高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法，其特征在于，步骤a中，按照导流洞和围堰工程总投资最小为原则，构建的所述高拱坝导流洞尺寸优化设计的数学模型为：式中，f(B，H)为导流洞和围堰工程总投资的目标函数，其中B为导流洞的洞宽，H为导流洞的洞高；Hwmax为围堰在一个枯期施工所能达到的最大极限高度；Bmin为施工运输车辆通行要求的最小洞宽；RIE为初期导流设计风险率；RME为中期导流设计风险率；HWI为围堰高度；RI为高拱坝施工初期导流风险率；RMI为高拱坝施工中期导流风险率。3.如权利要求1所述的高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法，其特征在于，步骤b中，在初拟高拱坝导流洞尺寸时，根据工程规模、布置、施工条件、截流难度、水文条件统筹考虑，并结合一定的工程经验进行初拟。4.如权利要求1所述的高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法，其特征在于，步骤c中，首先通过施工仿真分析得到优化后的仿真参数，然后采用优化后的仿真参数进行仿真得到高拱坝坝体全过程各月浇筑和接缝灌浆高程动态仿真成果系列。5.如权利要求1所述的高拱坝导流洞尺寸的优化设计方法，其特征在于，步骤d中，所述对高拱坝导流洞尺寸进行调整优化，具体包括：d1、优化调整导流洞尺寸，在优化的导流洞尺寸基础上进行导流规划，并获取施工初-中期挡水度汛面貌数据；d2、在优化的导流洞尺寸基础上进行施工度汛洪水位变化过程动态模拟；d3、根据高拱坝施工初-中期导流风险率估计方法计算获得高拱坝施工初期导流风险率RI、高拱坝施工中期导流风险率RMI、高拱坝施工初-中期动态导流风险率R，并根据导流洞尺寸优化设计的数学模型进行判别分析；d4、根据步骤d3中进行判别分析的结果判断是否满足工程设计要求，若满足，则进入步骤d5，若不满足，重复步骤d1～d4，直至满足工程设计要求，进入步骤d5；d5、以不...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，胡志根，银登林，付峥，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51