[发明专利]一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统

说明书

本发明属于水利工程泄洪消能和水安全评价技术领域，公开了一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统，采取群组特征根法对泄洪雾化的复杂因素进行识别，筛选重要性程度高的指标构成待评价的指标体系；构造因素的概率密度函数得到因素的隶属函数；对于工程潜在危害程度指标评价结果增加工程与区域安全指标系统进行评价，并使用层次分析法得到一级指标对方案层中因素的影响程度矩阵，与工程潜在危害程度指标系统中各因素得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度评价结果。本发明根据指标在实际的具体工程中的不同重要程度，建立出各因素的权重向量，实现了对水利工程精确量化的泄洪雾化环境影响评价。

技术领域

本发明属于水利工程泄洪消能和水安全评价技术领域，尤其涉及一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

水利水电工程泄洪时，尤其是高水头大流量的洪水下泄时，水流将携带巨大的能量进人下游。为了保护坝区及下游人民的生命财产安全、及工程自身的安全，设计者都会采取适当的措施，消减下泄水流的部分能量，使高速下泄的水流平缓进人下游河道。洪水在经由泄水建筑物下泄、消能的过程中，部分水体在以水汽、水滴、水块或者水柱等形式进入空中后，在当地地形、自然风、水舌风、空气上下对流、热力等诸多因素的共同作用下，破碎、蒸发、降落、碰并、凝结，进行传播和扩散，渐次形成不同强度的降雨区和不同强度的雾流区。不同的消能方式、不同的泄量、不同的泄洪水头、不同的地形环境、甚至不同的气象条件，所形成的降雨区和雾流区的强度和范围，均不相同。并且，泄洪雨雾是伴随洪水下泄过程产生的现象，当洪水停止下泄后，即不再产生新的泄洪雨雾。

泄洪雾化不仅对水利枢纽的安全运行与下游岸坡的稳定构成一定的威胁，同时也对发电安全、坝区交通、局部区域人类生产生活产生一定的影响，在工程勘测、规划、设计、施工及运行管理中，需要对雾流降雨对工程安全及局域环境的影响进行不同程度的评价。

有文献(刘士和,冉青松,范敏.雾流降雨潜在危害程度及工程安全与局域环境影响评价.武汉大学学报(工学版),2013,46(06):686-690)提出了一种基于模糊隶属函数的雾流降雨潜在危害程度评价方法，选取了泄洪流量、水位差等七个因素，使用隶属函数对因素进行量化并得出评价结果。但其隶属函数是基于经验直接给出的，没有实际依据，并且仅阐述了对雾化潜在危害的评价而简化了雾化对工程及局域环境的影响，即还未建立包含泄洪雾化工程安全与局域环境影响的综合评价模型。

但是在工程论证及项目实施后期，基础资料己十分丰富，已经有原型观测数据或一些模型试验数据，足以对泄洪雾化影响进行综合评价。

我国虽已对白鹤滩水电站、乌东德水电站等大批水利水电工程开展了泄洪雾化影响的评价，但是在已有的雾流降雨分析中，一般都是在项目规划阶段基础资料较缺乏时，分析雾流降雨的某个或某些因素，如降雨强度、降雨边界、雾化范围等，并没有提出过对于水电站泄洪雾化问题的一种系统全面的评价体系。

具体表现为：

(1)泄洪雾化环境影响指标识别的方法缺乏，通常都是根据经验给出几个指标；(2)现阶段大型水利水电工程种包含挑流、底流、坝身加碰撞或非碰撞水垫塘等多种形式的消能工，对此没有统一的评价方法，建立一种可对已有消能工形式的泄洪雾化问题进行综合评价的体系具有重大的意义；(3)传统泄洪雾化评价仅限于水力学因素，即通过测得的水力学参数对工程进行评价，而事实上泄洪雾化问题的因素集不仅包括水力学因素，还存在地形地貌、气候环境等因素的影响；(4)由于以往评价处于前期资料缺乏的阶段，难以对工程建成后泄洪雾化对工程及局域环境影响进行评价。