本公開涉及泄洪消能安全管理領(lǐng)域，具體地，涉及一種水墊塘安全性能評(píng)估方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、高壩水利樞紐在水資源調(diào)節(jié)、水能發(fā)電和生態(tài)保護(hù)等各方面都具有重要作用。

2、目前的高壩樞紐中，安全泄洪和高效消能是保障水電工程安全運(yùn)行的關(guān)鍵，在大型水利樞紐的運(yùn)行中，水墊塘承載著下泄水流、改善流態(tài)和消散能量等重要功能，但由于不穩(wěn)定的動(dòng)水壓力和脈動(dòng)壓力，水墊塘往往容易發(fā)生局部甚至大范圍的過流面混凝土損傷破壞，從而嚴(yán)重影響水利樞紐運(yùn)行安全。因此，通過合適的方法對(duì)水墊塘的安全性能進(jìn)行評(píng)估成為亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的目的是提供一種水墊塘安全性能評(píng)估方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備，以解決上述技術(shù)問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開實(shí)施例的第一方面提供一種水墊塘安全性能評(píng)估方法，所述方法包括：

3、基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結(jié)果；

4、根據(jù)水墊塘復(fù)雜流場(chǎng)水動(dòng)力特性和過流面混凝土力學(xué)性質(zhì)，確定所述水墊塘的損傷特征等級(jí)；

5、根據(jù)所述三維數(shù)值模擬結(jié)果和所述損失特征等級(jí)確定水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系；

6、依據(jù)所述損失特征等級(jí)和所述水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系確定水墊塘的不同安全等級(jí)，所述不同安全等級(jí)用于評(píng)估所述水墊塘的不同安全性能。

7、可選地，所述基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結(jié)果，包括：

8、通過流體力學(xué)軟件，按照設(shè)定幾何比尺構(gòu)建水墊塘三維幾何模型；

9、在所述水墊塘三維幾何模型中進(jìn)行不同工況的模擬，獲取所述三維數(shù)值模擬結(jié)果。

10、可選地，所述在所述水墊塘三維幾何模型中進(jìn)行不同工況的模擬，獲取所述三維數(shù)值模擬結(jié)果，包括：

11、獲取不同工況下的至少一種水力學(xué)要素的變化情況；

12、根據(jù)所述水力學(xué)要素的變化情況確定水墊塘最大脈動(dòng)壓強(qiáng)作用的位置；所述位置用于表征所述變化情況對(duì)水墊塘損傷的影響程度；

13、其中，所述不同工況包括以下情況中的至少一種：不同的水庫(kù)上游水位、不同的水墊塘水位和不同的泄洪孔口開啟數(shù)量及開啟方式；

14、所述水力學(xué)要素包括流速、流量、壓強(qiáng)、脈動(dòng)壓強(qiáng)和紊動(dòng)動(dòng)能中的至少一種。

15、可選地，所述根據(jù)水墊塘復(fù)雜流場(chǎng)水動(dòng)力特性和過流面混凝土力學(xué)性質(zhì)，確定所述水墊塘的損傷特征等級(jí)，包括：

16、通過對(duì)典型損傷特征的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，確定過流面的損傷信息，以及過流面表觀混凝土的損傷量化參數(shù)，所述損傷信息包括損傷類型、損傷范圍和損失位置中的一種或多種，所述損傷量化參數(shù)包括骨料裸露比、大小與深度和裂縫長(zhǎng)度中的一種或多種；

17、根據(jù)混凝土磨蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)確定水墊塘底板磨蝕程度；

18、將過流面混凝土塊作為最小單元指標(biāo)，依據(jù)所述過流面的損傷信息、所述過流面表觀混凝土的損傷量化參數(shù)和所述水墊塘底板磨蝕程度，確定所述水墊塘的過流面范圍內(nèi)的損傷特征等級(jí)。

19、可選地，所述根據(jù)所述三維數(shù)值模擬結(jié)果和所述損失特征等級(jí)確定水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系，包括：

20、將所述三維數(shù)值模擬結(jié)果作為自變量，所述損傷特征等級(jí)作為因變量，通過模型構(gòu)建獲取所述水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系。

21、可選地，所述依據(jù)所述損失特征等級(jí)和所述水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系確定水墊塘的不同安全等級(jí)，包括：

22、采用定量方法對(duì)安全指標(biāo)進(jìn)行量化評(píng)估；所述定量方法包括專家評(píng)分或風(fēng)險(xiǎn)矩陣分析方法；

23、綜合量化后的安全指標(biāo)、水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系和所述損失特征等級(jí)，確定所述水墊塘的不同安全等級(jí)；其中，所述安全等級(jí)包括安全、低風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)中的至少一種。

24、本公開實(shí)施例的第二方面提供一種水墊塘安全性能評(píng)估裝置，所述裝置包括：

25、獲取模塊，用于基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結(jié)果；

26、第一確定模塊，用于根據(jù)水墊塘復(fù)雜流場(chǎng)水動(dòng)力特性和過流面混凝土力學(xué)性質(zhì)，確定所述水墊塘的損傷特征等級(jí)；

27、第二確定模塊，用于根據(jù)所述三維數(shù)值模擬結(jié)果和所述損失特征等級(jí)確定水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系；

28、評(píng)估模塊，用于依據(jù)所述損失特征等級(jí)和所述水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系確定水墊塘的不同安全等級(jí)，所述不同安全等級(jí)用于評(píng)估所述水墊塘的不同安全性能。

29、本公開實(shí)施例的第三方面提供一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本公開實(shí)施例的第一方面中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

30、本公開實(shí)施例的第四方面提供一種電子設(shè)備，包括：

31、存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序；

32、處理器，用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中的所述計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)本公開實(shí)施例的第一方面中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

33、本公開實(shí)施例的第五方面提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本公開實(shí)施例的第一方面中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

34、在上述技術(shù)方案中，基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結(jié)果，根據(jù)水墊塘復(fù)雜流場(chǎng)水動(dòng)力特性和過流面混凝土力學(xué)性質(zhì)，確定該水墊塘的損傷特征等級(jí)，根據(jù)該三維數(shù)值模擬結(jié)果和該損失特征等級(jí)確定水力學(xué)要素變化與該水墊塘的損傷之間的關(guān)系，依據(jù)該損失特征等級(jí)和該水力學(xué)要素變化與該水墊塘的損傷之間的關(guān)系確定水墊塘的不同安全等級(jí)，該不同安全等級(jí)用于評(píng)估該水墊塘的不同安全性能。通過上述技術(shù)方案，能夠結(jié)合三維模型的模擬結(jié)果、損傷特征等級(jí)和水力學(xué)因素與損失之間的關(guān)系等評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)水墊塘安全性能進(jìn)行評(píng)估，能夠發(fā)現(xiàn)水墊塘的安全隱患，從而一定程度上提高水墊塘的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理水平。

35、本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種水墊塘安全性能評(píng)估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結(jié)果，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述水墊塘三維幾何模型中進(jìn)行不同工況的模擬，獲取所述三維數(shù)值模擬結(jié)果，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)水墊塘復(fù)雜流場(chǎng)水動(dòng)力特性和過流面混凝土力學(xué)性質(zhì)，確定所述水墊塘的損傷特征等級(jí)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三維數(shù)值模擬結(jié)果和所述損失特征等級(jí)確定水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述損失特征等級(jí)和所述水力學(xué)要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關(guān)系確定水墊塘的不同安全等級(jí)，包括：

7.一種水墊塘安全性能評(píng)估裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及一種水墊塘安全性能評(píng)估方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備，涉及泄洪消能安全管理領(lǐng)域，該方法包括：基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結(jié)果，根據(jù)水墊塘復(fù)雜流場(chǎng)水動(dòng)力特性和過流面混凝土力學(xué)性質(zhì)，確定該水墊塘的損傷特征等級(jí)，根據(jù)該三維數(shù)值模擬結(jié)果和該損失特征等級(jí)確定水力學(xué)要素變化與該水墊塘的損傷之間的關(guān)系，依據(jù)該損失特征等級(jí)和該水力學(xué)要素變化與該水墊塘的損傷之間的關(guān)系確定水墊塘的不同安全等級(jí)，該不同安全等級(jí)用于表征該水墊塘的不同安全性能。通過上述技術(shù)方案，能夠?qū)λ畨|塘安全性能進(jìn)行評(píng)估，能夠發(fā)現(xiàn)水墊塘的安全隱患，從而一定程度上提高水墊塘的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理水平。

技術(shù)研發(fā)人員：魏愛臣,柯虎,高志良,熊敏,胡瀚尹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)能大渡河流域水電開發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19