摘要
梯级水库群安全是水利水电发展新阶段出现的新问题，受到地震、暴雨洪水等自然风险源和规划、设计、施工、运行等人为风险源及上游水库破坏与溃决等工程风险源的综合影响，其风险源更为复杂，灾害链更长，影响程度更大。采用“源头规避与全生命周期统筹防控”相结合的模式，规范梯级水库设计、施工、运行，整体提高其安全性能，在各环节上系统规避梯级水库群风险，已成为事关我国经济社会发展全局的重大战略问题之一。本研究针对三个关键科学问题：梯级水库群风险孕育机理及灾害链效应、梯级水库群风险设计理论与安全防控机制、梯级水库群风险预警与应急处置机制；拟开展四项主要研究工作：①梯级水库群全生命周期风险孕育机理与灾害链效应；②梯级水库群风险等级确立机制与风险设计理论；③梯级水库群关键单元风险防控机理与方法；④梯级水库群风险预警与应急处置机制。研究拟从规划、设计、施工、运行和应急处置等全生命周期过程，系统识别复杂环境下梯级水库群风险因子和孕育机制；提出风险等级确定的理论与方法；建立梯级水库群风险设计理论与方法，建立挡水、泄水建筑物及附属建筑物风险防控设计准则；识别梯级水库群风险预警与应急处置机制，并建立相应的方法体系。项目第一年研究工作紧紧围绕三个科学问题进行。初步建立了项目基础数据库。对国内外典型溃坝事件进行了回顾，剖析了关键致灾因子及其特征。对大渡河流域低级水库群致灾因子进行了初步量化。构建了堰塞体溃决的理论和竖直模拟方法及基于自然单元法的管涌发展过程模拟方法。在溃坝洪水方面，比较了SPH方法与浅水模型（SWEs）对溃坝水流模拟的比较。构建了梯级水库群风险等级确定的原理和方法。研究了影响梯级水库挡水、泄水及附属建筑物安全的随机变量的变异特性，探讨了梯级水库群系统可靠度设计理论、方法和安全标准和基于风险控制的水共建筑物分项系数极限状态设计方法。对土石坝应力变形、抗震和渗流方面进行了研究，提出了泄水建筑物破坏机理及风险控制方法。实地调研分析了梯级水库群区生命线公路致灾机理与风险控制。研究了重要泄水建筑物进出口及近坝库岸边破坏机理与风险防控方法、梯级水库群观点单元地下洞室群的风险分析和防控。构建了梯级水库群工程安全监测指标体系，提出了基于物联网技术的梯级水库群工程安全动态监测技术，梯级水库群应急调度模式与关键技术，研究了基于不同气候模式的大渡河流域降水预报产品，构建了大渡河流域分布式洪水预报模型。
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