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關(guān)注創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時(shí)間:2026-01-04

防洪工程的實(shí)例教程
為了防止和減輕洪水災(zāi)害,防洪工程必不可少,防洪工程的維護(hù)與建設(shè)也變得越發(fā)緊迫。其中,防洪系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要組成部分,就是需要了解波浪對(duì)防洪工程的影響。
2018年夏季,巴西德?tīng)柗蛱卮髮W(xué)土木工程學(xué)院流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了一個(gè)項(xiàng)目,采用 HBM力傳感器 測(cè)量波浪對(duì)懸垂防洪堤的影響。項(xiàng)目有多個(gè)合作伙伴,包括荷蘭科學(xué)研究組織(NWO)、Rijkswaterstaat、Witteven+Bos、PT Structural 和Deltares、荷蘭水與底土知識(shí)創(chuàng)新研究所等。研究結(jié)果將有助于開(kāi)發(fā)并升級(jí)的水工建筑物。
問(wèn)題:洪水和堤壩決口給全世界造成了相當(dāng)大的影響和破壞。
解決方案:通過(guò)收集更多關(guān)于海浪沖擊力的信息,幫助研究人員建造更加堅(jiān)固安全的結(jié)構(gòu)。
結(jié)果:對(duì)物理試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。研究結(jié)果對(duì)新防洪工程的建設(shè)具有一定的參考意義。
測(cè)量波浪對(duì)垂直結(jié)構(gòu)的沖擊強(qiáng)度
德阿爾梅達(dá)(Ermano de Almeida)目前正在研究波浪對(duì)鋼制水防模型的影響,這是其攻讀博士學(xué)位的研究課題。研究波浪對(duì)防洪工程的影響不僅在理論和實(shí)踐上很有趣,并且,管理和控制水資源也將是未來(lái)幾十年最重要的挑戰(zhàn)之一。
De Almeida 目前的研究重點(diǎn)是垂直鋼制混凝土水工結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于港口、船閘和出水口,包括荷蘭北海沿岸的防洪堤。作為防洪工程,其一般需要與液壓和機(jī)械裝置結(jié)合使用,在漲潮或風(fēng)暴潮期間關(guān)閉排水口或水道,確保防洪安全。
研究項(xiàng)目的目的是測(cè)量波浪對(duì)垂直結(jié)構(gòu)的沖擊強(qiáng)度。由于波浪的強(qiáng)度不能向上轉(zhuǎn)移,這些力對(duì)懸垂的垂直結(jié)構(gòu)沖擊特別大,并對(duì)懸垂結(jié)構(gòu)施加非常巨大的力,如防洪堤上方的混凝土保護(hù)邊緣。
展開(kāi) 計(jì)算軟件:自主計(jì)算代碼
仿真平臺(tái):自建高性能計(jì)算集群
算例說(shuō)明:通過(guò)CFD仿真,可以得到防洪保護(hù)區(qū)淹沒(méi)水深、范圍及災(zāi)情損失
工程應(yīng)用:城市、防洪保護(hù)區(qū)、蓄滯洪區(qū)淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算
創(chuàng)新貢獻(xiàn):自動(dòng)化計(jì)算流程+智能化參數(shù)優(yōu)化+自主計(jì)算代碼
洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的定義和目的
洪水風(fēng)險(xiǎn)圖是通過(guò)歷史調(diào)查、水文分析及洪水模擬計(jì)算,將指定頻率或歷史典型洪水在某一區(qū)域內(nèi)引起洪水災(zāi)害時(shí)的淹沒(méi)范圍、水深、歷時(shí)、流速和洪災(zāi)損失以及防洪工程和防汛物質(zhì)分布、洪水避難通道和地點(diǎn)等信息以通俗易懂的形式展示出來(lái)的一種專業(yè)地圖。
洪水風(fēng)險(xiǎn)圖在國(guó)外的目的主要是用于洪水保險(xiǎn);洪水風(fēng)險(xiǎn)圖在國(guó)內(nèi)是非工程措施的重要手段之一,它在合理布置防洪工程、科學(xué)管理洪泛區(qū)、指導(dǎo)防汛搶險(xiǎn)等工作中發(fā)揮十分重要的作用,同時(shí)在規(guī)范土地利用、提高國(guó)民的防洪減災(zāi)意識(shí)等方面也具有非常重要的意義。
水文學(xué)和水力學(xué)的區(qū)別
“洪水風(fēng)險(xiǎn)圖導(dǎo)則”中推薦使用3種方法進(jìn)行洪水風(fēng)險(xiǎn)分析,即水力學(xué)法、水文學(xué)法和歷史水災(zāi)法。那到底“水文學(xué)”和“水力學(xué)”有什么區(qū)別?
水文學(xué)(hydrology)是地球物理學(xué)和自然地理學(xué)的分支學(xué)科。研究存在于大氣層中、地球表面和地殼內(nèi)部各種形態(tài)水在水量和水質(zhì)上的運(yùn)動(dòng)、變化、分布,以及與環(huán)境及人類(lèi)活動(dòng)之間相互的聯(lián)系和作用。
水力學(xué)是研究以水為代表的液體的宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律,及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用。水力學(xué)包括水靜力學(xué)和水動(dòng)力學(xué)。
展開(kāi) 2.4 當(dāng)水電站廠房永久性水工建筑物與水庫(kù)工程擋水建筑物共同擋水時(shí),其建筑物級(jí)別應(yīng)與擋水建筑物的級(jí)別一致按表4.2.1確定。當(dāng)水電站廠房永久性水工建筑物不承擔(dān)擋水任務(wù)、失事后不影響擋水建筑物安全時(shí),其建筑物級(jí)別應(yīng)根據(jù)水電站裝機(jī)容量按表4.2.4確定。
3、攔河閘永久性水工建筑物級(jí)別
3.1 攔河閘永久性水工建筑物的級(jí)別,應(yīng)根據(jù)其所屬工程的等別按表4.2.1確定。
3.2 攔河閘永久性水工建筑物按表4.2.1規(guī)定為2級(jí)、3級(jí),其校核洪水過(guò)閘流量分別大于5000m3/s、1000m3/s,其建筑物級(jí)別可提高一級(jí),但洪水標(biāo)準(zhǔn)可不提高。
4、防洪工程永久性水工建筑物級(jí)別
4.1 防洪工程中堤防永久性水工建筑物的級(jí)別應(yīng)根據(jù)其保護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)按照表4.4.1確定。當(dāng)經(jīng)批準(zhǔn)的流域、區(qū)域防洪規(guī)劃另有規(guī)定時(shí),應(yīng)按其規(guī)定執(zhí)行。
4.2 涉及保護(hù)堤防的河道整治工程永久性水工建筑物級(jí)別,應(yīng)根據(jù)堤防級(jí)別并考慮損毀后的影響程度綜合確定,但不宜高于其所影響的堤防級(jí)別。
4.3 蓄滯洪區(qū)圍堤永久性水工建筑物的級(jí)別,應(yīng)根據(jù)蓄滯洪區(qū)的類(lèi)別、堤防在防洪體系中的地位和堤段的具體情況,按批準(zhǔn)的流域防洪規(guī)劃、區(qū)域防洪規(guī)劃的要求確定。
4.4 蓄滯洪區(qū)安全區(qū)的堤防永久性水工建筑物級(jí)別宜為2級(jí)。對(duì)于安置人口大于10萬(wàn)人的安全區(qū),經(jīng)論證后堤防永久性水工建筑物級(jí)別可提高為1級(jí)。
4.5 分洪道(渠)、分洪與退洪控制閘永久性水工建筑物級(jí)別,應(yīng)不低于所在堤防永久性水工建筑物級(jí)別。
5、治澇、排水工程永久性水工建筑物級(jí)別
5.1 治澇、排水工程中的排水渠(溝)永久性水工建筑物級(jí)別,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量按表4.5.1確定。
5.2 治澇、排水工程中的水閘、渡槽、倒虹吸、管道、涵洞、隧洞、跌水與陡坡等永久性水工建筑物級(jí)別,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量,按表4.5.2確定。
展開(kāi) 時(shí)間:2024年12月
“城市防洪排澇國(guó)際論壇(IFUFC)”致力于為全球城市防洪排澇問(wèn)題提供全新解決方案和思路,傳播行業(yè)先進(jìn)技術(shù)、理念及成功經(jīng)驗(yàn)。首屆論壇舉辦于 2013年,由國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司、國(guó)家防汛抗旱總指揮部辦公室、中國(guó)工程院土木、水利與建筑工程學(xué)部、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)、中國(guó)水利學(xué)會(huì)等單位共同發(fā)起,每?jī)赡昱e辦一屆。
為進(jìn)一步提高城市防洪排澇能力和防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)水平,組委會(huì)定于2024 年12 月舉辦“第七屆城市防洪排澇國(guó)際論壇”。論壇將圍繞城市防洪排澇領(lǐng)域前沿科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)方法,結(jié)合“防洪排澇體系規(guī)劃建設(shè)、智慧監(jiān)測(cè)與預(yù)警預(yù)報(bào)、智慧水務(wù)、水生態(tài)保護(hù)、海綿城市建設(shè)、韌性城市建設(shè)”等內(nèi)容展開(kāi)多學(xué)科、多角度 深入探討,分析城市水生態(tài)文明建設(shè)中面臨的新形勢(shì)、新問(wèn)題和新挑戰(zhàn),通過(guò)多樣性 的治水方略,科學(xué)系統(tǒng)提高防洪排澇標(biāo)準(zhǔn),提升防洪工程等級(jí),推動(dòng)城市高質(zhì)量、可 持續(xù)發(fā)展,構(gòu)建人與水和諧共處、水與城和諧相應(yīng)、城與人和諧共生的生態(tài)文明圖景
2023第六屆城市防洪排澇國(guó)際論壇精彩回顧:
10月17日,第六屆城市防洪排澇國(guó)際論壇在武漢隆重開(kāi)幕。本屆論壇是在中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)、中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)、國(guó)際水協(xié)會(huì)(IWA)指導(dǎo)下,由中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)易軍擔(dān)任名譽(yù)主席,中國(guó)工程院院士任南琪擔(dān)任大會(huì)主席,中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)市政工程分會(huì)、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)水工業(yè)分會(huì)主辦,哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中建三局集團(tuán)有限公司、上海聞鼎信息科技有限公司共同承辦。來(lái)自中國(guó)、澳大利亞、加拿大、日本、法國(guó)、英國(guó)等國(guó)家的8位國(guó)內(nèi)外院士、30多位頂尖專家學(xué)者圍繞論壇主題“低碳韌性,‘智’水有方”,結(jié)合各地城市防洪排澇建設(shè)發(fā)展中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、理論技術(shù)和成果創(chuàng)新作了精彩報(bào)告。參會(huì)規(guī)模達(dá)到500人,線上觀看人次達(dá)5萬(wàn)。
展開(kāi) 預(yù)演方面,集成水情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、降雨監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、三維地表、水下三維地形、水利設(shè)施數(shù)據(jù)、防洪對(duì)象資料,在三維場(chǎng)景中,實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)測(cè)演進(jìn)、洪水淹沒(méi)模型分析、洪水實(shí)時(shí)演進(jìn)、防洪應(yīng)急調(diào)度預(yù)演、河道水庫(kù)潰壩預(yù)演、堰塞湖模擬的實(shí)景化展示。
預(yù)案方面,集成各類(lèi)防洪方案、調(diào)度規(guī)則和專家經(jīng)驗(yàn)等,實(shí)現(xiàn)各預(yù)案觸發(fā)條件與水情監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前洪水水情與洪水級(jí)別的準(zhǔn)確判斷,及時(shí)、準(zhǔn)確地觸發(fā)防汛應(yīng)急預(yù)案,提供客觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,幫助防汛指揮部門(mén)進(jìn)行應(yīng)急調(diào)度決策。
05
N項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用
水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng):由監(jiān)測(cè)中心、通信網(wǎng)絡(luò)、水雨情監(jiān)測(cè)設(shè)備、水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三部分組成,實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水情等監(jiān)測(cè)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收、解析、存儲(chǔ)、分析、處理以及可視化展示,通過(guò)系統(tǒng)可對(duì)流域內(nèi)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布、運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、視頻信息、預(yù)警信息、維護(hù)信息等管理與查看。
水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng):主要包括物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),無(wú)人機(jī)平臺(tái)以及業(yè)務(wù)系統(tǒng),其中物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)主要提供設(shè)備的快速接入和設(shè)備管理服務(wù),無(wú)人機(jī)平臺(tái)主要負(fù)責(zé)水庫(kù)大壩三維模型構(gòu)建以及巡檢支撐,業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)小型水庫(kù)水雨情和大壩安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。
群閘聯(lián)控信息系統(tǒng):通過(guò)控制水閘調(diào)水補(bǔ)水,實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)水資源的靈活調(diào)動(dòng)。在確保水庫(kù)群、區(qū)間及上、下游安全前提下,實(shí)現(xiàn)防洪抗旱以及水資源合理利用。
智慧防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng):基于數(shù)字孿生流域信息平臺(tái),匯總雨水情數(shù)據(jù)信息,結(jié)合洪水“四預(yù)”模型,實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)與多維信息的融合與集成,將各類(lèi)防汛信息進(jìn)行實(shí)時(shí)快速地收集、分析和處理,切實(shí)加強(qiáng)防汛指揮系統(tǒng)等非工程防洪措施建設(shè),供各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和防汛部門(mén)科學(xué)地調(diào)度人力、物力、財(cái)力,進(jìn)行防汛調(diào)度指揮,能充分發(fā)揮防洪工程的整體防洪作用,最大限度地減輕災(zāi)害損失。
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防洪工程的最新內(nèi)容
2026青島智慧水利展@青島國(guó)際水展4個(gè)月前
智慧防洪減災(zāi)、水利工程智能施工、水利水電/智慧運(yùn)維、管網(wǎng)勘測(cè)、互聯(lián)網(wǎng)+城鄉(xiāng)供水
一體化、智慧節(jié)水、智慧灌溉、智慧河湖管理、智慧水文監(jiān)測(cè)、智慧水土保持、水利監(jiān)督、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)等。
論壇將圍繞城市防洪排澇領(lǐng)域前沿科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)方法,結(jié)合“防洪排澇體系規(guī)劃建設(shè)、智慧監(jiān)測(cè)與預(yù)警預(yù)報(bào)、智慧水務(wù)、水生態(tài)保護(hù)、海綿城市建設(shè)、韌性城市建設(shè)”等內(nèi)容展開(kāi)多學(xué)科、多角度 深入探討,分析城市水生態(tài)文明建設(shè)中面臨的新形勢(shì)、新問(wèn)題和新挑戰(zhàn),通過(guò)多樣性 的治水方略,科學(xué)系統(tǒng)提高防洪排澇標(biāo)準(zhǔn),提升防洪工程等級(jí),推動(dòng)城市高質(zhì)量、可 持續(xù)發(fā)展,構(gòu)建人與水和諧共處、水與城和諧相應(yīng)、城與人和諧共生的生態(tài)文明圖景
洪水風(fēng)險(xiǎn)圖在國(guó)外的目的主要是用于洪水保險(xiǎn);洪水風(fēng)險(xiǎn)圖在國(guó)內(nèi)是非工程措施的重要手段之一,它在合理布置防洪工程、科學(xué)管理洪泛區(qū)、指導(dǎo)防汛搶險(xiǎn)等工作中發(fā)揮十分重要的作用,同時(shí)在規(guī)范土地利用、提高國(guó)民的防洪減災(zāi)意識(shí)等方面也具有非常重要的意義。
水文學(xué)和水力學(xué)的區(qū)別
“洪水風(fēng)險(xiǎn)圖導(dǎo)則”中推薦使用3種方法進(jìn)行洪水風(fēng)險(xiǎn)分析,即水力學(xué)法、水文學(xué)法和歷史水災(zāi)法。
同時(shí),要科學(xué)實(shí)施水工程防洪調(diào)度,充分運(yùn)用水庫(kù)攔洪削峰錯(cuò)峰,確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
此次汛情再一次讓人們意識(shí)到了水利工程智慧化建設(shè)的緊迫性和重要性。智慧水利是現(xiàn)代信息技術(shù)在水利領(lǐng)域的應(yīng)用和創(chuàng)新,通過(guò)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)手段,提高防洪洪能力。
“一張圖”全信息呈現(xiàn)——助力指揮調(diào)度
在應(yīng)用層,方案打造的智慧管理平臺(tái)集衛(wèi)星遙感、汛情實(shí)景、水情雨情、防洪工程、指揮調(diào)度、城市內(nèi)澇、重點(diǎn)單位等要素于“一張圖”,幫助管理者及時(shí)掌握多方信息資源,從而更好地進(jìn)行指揮調(diào)度。同時(shí),平臺(tái)將數(shù)字孿生引擎與水利模型深度融合,做到物理空間與數(shù)字空間的精準(zhǔn)映射,可進(jìn)行直觀精準(zhǔn)的防汛推演。
防洪措施分為工程措施與非工程措施,非工程措施則主要指利用包括建立洪水預(yù)報(bào)、調(diào)度和警報(bào)系統(tǒng)。其中,洪水預(yù)報(bào)與調(diào)度一直是頗具挑戰(zhàn)性的課題,及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)并指導(dǎo)流域水庫(kù)洪水調(diào)度,不僅可以有效減少洪水對(duì)人類(lèi)生命和財(cái)產(chǎn)造成的損失,還可以在保證上、下游洪水安全的情況下,提高洪水資源利用率。
此外,上水庫(kù)一般匯水面積較小,工程防洪可通過(guò)適當(dāng)增加壩高解決。因此,上水庫(kù)庫(kù)盆出口部位狹窄的溝谷是理想的筑壩之地,可顯著減少壩體填筑工程量。
應(yīng)充分利用降雨預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)、水網(wǎng)工程運(yùn)行等信息,調(diào)用水網(wǎng)工程防洪調(diào)度模型及水網(wǎng)工程歷史場(chǎng)景知識(shí)等,充分考慮水資源調(diào)配、水生態(tài)保護(hù)等需求,生成調(diào)蓄水庫(kù)、行洪河道、分洪設(shè)施、蓄滯洪區(qū)、排澇泵站等工程體系的多套防洪調(diào)度方案并進(jìn)行預(yù)演,并通過(guò)預(yù)演確定最優(yōu)方案。
預(yù)
案。
4、防洪工程永久性水工建筑物級(jí)別
4.1 防洪工程中堤防永久性水工建筑物的級(jí)別應(yīng)根據(jù)其保護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)按照表4.4.1確定。當(dāng)經(jīng)批準(zhǔn)的流域、區(qū)域防洪規(guī)劃另有規(guī)定時(shí),應(yīng)按其規(guī)定執(zhí)行。
4.2 涉及保護(hù)堤防的河道整治工程永久性水工建筑物級(jí)別,應(yīng)根據(jù)堤防級(jí)別并考慮損毀后的影響程度綜合確定,但不宜高于其所影響的堤防級(jí)別。
同時(shí),在遇到相對(duì)較大的能源和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目時(shí),施工方會(huì)過(guò)度開(kāi)采地下水,導(dǎo)致可能出現(xiàn)地面沉陷及水利工程防洪標(biāo)準(zhǔn)降低等現(xiàn)象,進(jìn)而對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全造成隱患和威脅。