CN107480401B - 梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水利水电工程领域，其公开了一种梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，综合考虑了梯级水库群的风险传递因素，为梯级水库群的风险分析和评估提供强有力的理论和技术支撑。该方法包括以下步骤：a.将不同坝型的梯级水电站贝叶斯风险网络模型通过选取较高层级的网络节点进行概化；b.设梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型上的入库洪水和出库洪水两个节点为与相邻上、下游梯级水电站之间的连接节点；c.以梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型为基本单元，根据梯级水库间的组合形式，将上游水库的出库洪水节点与下游水库的入库洪水节点采用单箭线相连，形成梯级水库群不同组成形式的贝叶斯风险网络模型。

Description

梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法
技术领域
本发明涉及水利水电工程领域，具体涉及梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法。
背景技术
近年，我国迎来水电建设的黄金时机，一大批水电站相继开工建设和投产运行。随着大江大河干流的规模化梯级开发，流域梯级之间逐渐形成少则十几座，多则几十座基本连续、首尾衔接的梯级水库群。
梯级水库群中的水库，其风险不仅在于单一梯级本身，任何一座梯级水库的失事所引起的灾害损失，都会在流域梯级系统中传导、叠加和放大。流域梯级水库群的安全风险问题是一个复杂的系统工程。
当前，我国水利水电工程的设计标准和技术规范均是针对单一水库、单个水工建筑物互不影响的单独个体所做的规定，尚未将梯级水库群作为一个整体进行风险分析。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，综合考虑了梯级水库群的风险传递因素，为梯级水库群的风险分析和评估提供强有力的理论和技术支撑。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，包括以下步骤：
a.将不同坝型的梯级水电站贝叶斯风险网络模型通过选取较高层级的网络节点进行概化，得到概化的贝叶斯风险网络模型；
b.设梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型上的入库洪水和出库洪水两个节点为与相邻上、下游梯级水电站之间的连接节点；
c.以梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型为基本单元，根据梯级水库间的组合形式，将上游水库的出库洪水节点与下游水库的入库洪水节点采用单箭线相连，形成梯级水库群不同组成形式的贝叶斯风险网络模型；
d.根据梯级水库群中梯级水库的个数和组成形式，以不同组成形式的贝叶斯风险网络模型为基础，可以组合成更加复杂的贝叶斯风险网络模型。
作为进一步优化，步骤a中，所述概化的贝叶斯风险网络模型能够反应梯级水电站风险的一般特点。
作为进一步优化，步骤a中，所述概化的贝叶斯风险网络模型包括以下节点：
运行工况、入库洪水、泄洪能力、滑坡涌浪、大坝质量、其它异常、大坝漫顶、大坝失事、出库洪水；其中，按照层级关系，运行工况节点与泄洪能力、滑坡涌浪、大坝质量节点相连；入库洪水、泄洪能力、滑坡涌浪节点与大坝漫顶节点相连；大坝质量、其它异常节点与大坝失事节点相连；大坝漫顶节点与大坝失事节点相连；大坝失事与出库洪水节点相连。
作为进一步优化，步骤c中，所述梯级水库间的组合形式，包括串联形式、交汇形式及混合形式；相对应形成的贝叶斯风险网络模型为串联形式贝叶斯风险网络模型、交汇形式贝叶斯风险网络模型及混合形式贝叶斯风险网络模型。
作为进一步优化，如不考虑上下游梯级水库间区间洪水的影响，可将不同形式的贝叶斯风险网络模型中上游梯级的出库洪水节点略去，即由上游梯级的大坝失事节点直接连接下游梯级的入库洪水节点构成新的贝叶斯风险网络模型。
本发明的有益效果是：
综合考虑了梯级水库群的风险传递因素，为梯级水库群的风险识别和评估提供强有力的理论和技术支撑。该方法简单明了，可操作性强，在梯级水库群的风险分析及防控中有重要的运用前景。
附图说明
图1是梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型的一种实例；
图2是串联形式的梯级水库群贝叶斯风险网络模型的一种实例；
图3是交汇形式的梯级水库群贝叶斯风险网络模型的一种实例；
图4是混合形式的梯级水库群贝叶斯风险网络模型的一种实例。
具体实施方式
本发明旨在提出一种梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，综合考虑了梯级水库群的风险传递因素，为梯级水库群风险识别和评估提供强有力的理论和技术支撑。
在具体实现上，本发明中的梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，包括以下步骤：
a.将不同坝型的梯级水电站贝叶斯风险网络模型通过选取较高层级的网络节点进行概化，得到概化的贝叶斯风险网络模型；
b.设梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型上的入库洪水和出库洪水两个节点为与相邻上、下游梯级水电站之间的连接节点；
c.以梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型为基本单元，根据梯级水库间的组合形式，将上游水库的出库洪水节点与下游水库的入库洪水节点采用单箭线相连，形成梯级水库群不同组成形式的贝叶斯风险网络模型。
在上述步骤a中，所述概化的贝叶斯风险网络模型能够反应梯级水电站风险的一般特点，如图1所示，作为一种实例，概化的贝叶斯风险网络模型包括以下节点：
运行工况、入库洪水、泄洪能力、滑坡涌浪、大坝质量、其它异常、大坝漫顶、大坝失事、出库洪水；其中，按照层级关系，运行工况节点与泄洪能力、滑坡涌浪、大坝质量节点相连；入库洪水、泄洪能力、滑坡涌浪节点与大坝漫顶节点相连；大坝质量、其它异常节点与大坝失事节点相连；大坝漫顶节点与大坝失事节点相连；大坝失事与出库洪水节点相连。
步骤c中，所述梯级水库间的组合形式，包括串联形式、交汇形式及混合形式；相对应形成的贝叶斯风险网络模型为串联形式贝叶斯风险网络模型、交汇形式贝叶斯风险网络模型及混合形式贝叶斯风险网络模型。
图2示意了一种串联形式的梯级水库群的贝叶斯风险网络模型，该模型由3个基本单元构成，每一个基本单元为一个概化的贝叶斯风险网络模型，根据该水库群的风险传递机理，该串联形式的梯级水库群的贝叶斯风险网络模型为：位于上游的第一梯级水电站的贝叶斯风险网络模型出库洪水节点与位于中游的第二梯级水电站的贝叶斯风险网络模型入库洪水节点相连，位于中游的第二梯级水电站的贝叶斯风险网络模型出库洪水节点与位于下游的第三梯级水电站的贝叶斯风险网络模型入库洪水节点相连。
图3示意了一种交汇形式的梯级水库群的贝叶斯风险网络模型，该模型由3个基本单元构成，每一个基本单元为一个概化的贝叶斯风险网络模型，根据该水库群的风险传递机理，该交汇形式的梯级水库群的贝叶斯风险网络模型为：位于上游的第一梯级水电站的贝叶斯风险网络模型出库洪水节点、位于上游的第二梯级水电站的贝叶斯风险网络模型出库洪水节点均与位于下游的第三梯级水电站的贝叶斯风险网络模型入库洪水节点相连。
图4示意了一种混合形式的梯级水库群的贝叶斯风险网络模型，该模型由4个基本单元构成，每一个基本单元为一个概化的贝叶斯风险网络模型，根据该水库群的风险传递机理，该混合形式的梯级水库群的贝叶斯风险网络模型为：位于上游的第一梯级水电站的贝叶斯风险网络模型出库洪水节点、位于上游的第二梯级水电站的贝叶斯风险网络模型出库洪水节点均与位于中游的第三梯级水电站的入库洪水节点相连，位于中游的第三梯级水电站的贝叶斯风险网络模型出库洪水节点与位于下游的第四梯级水电站的贝叶斯风险网络模型入库洪水节点相连。
需要说明的是，上述构建的网络模型只是一种具体的实施案例，针对具体的梯级水库群实际情况，对于梯级水电站的个数，各个节点的具体内容以及组合形式，可以有相应调整，在不脱离本发明的实质精神下，本领域技术人员容易在上述网络模型的基础上作出等同替换/改进，其皆属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将不同坝型的梯级水电站贝叶斯风险网络模型通过选取较高层级的网络节点进行概化，得到概化的贝叶斯风险网络模型；所述概化的贝叶斯风险网络模型包括以下节点：
运行工况、入库洪水、泄洪能力、滑坡涌浪、大坝质量、其它异常、大坝漫顶、大坝失事、出库洪水；其中，按照层级关系，运行工况节点与泄洪能力、滑坡涌浪、大坝质量节点相连；入库洪水、泄洪能力、滑坡涌浪节点与大坝漫顶节点相连；大坝质量、其它异常节点与大坝失事节点相连；大坝漫顶节点与大坝失事节点相连；大坝失事与出库洪水节点相连；
b.设梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型上的入库洪水和出库洪水两个节点为与相邻上、下游梯级水电站之间的连接节点；
c.以梯级水电站概化的贝叶斯风险网络模型为基本单元，根据梯级水库间的组合形式，将上游水库的出库洪水节点与下游水库的入库洪水节点采用单箭线相连，形成梯级水库群不同组成形式的贝叶斯风险网络模型；
d.根据梯级水库群中梯级水库的个数和组成形式，以不同组成形式的贝叶斯风险网络模型为基础，可以组合成更加复杂的贝叶斯风险网络模型。
2.如权利要求1所述的梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，其特征在于，步骤a中，所述概化的贝叶斯风险网络模型能够反应梯级水电站风险的一般特点。
3.如权利要求1所述的梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，其特征在于，步骤c中，所述梯级水库间的组合形式，包括串联形式、交汇形式及混合形式；相对应形成的贝叶斯风险网络模型为串联形式贝叶斯风险网络模型、交汇形式贝叶斯风险网络模型及混合形式贝叶斯风险网络模型。
4.如权利要求1所述的梯级水库群贝叶斯风险网络模型的构建方法，其特征在于，如不考虑上下游梯级水库间区间洪水的影响，可将不同形式的贝叶斯风险网络模型中上游梯级的出库洪水节点略去，即由上游梯级的大坝失事节点直接连接下游梯级的入库洪水节点构成新的贝叶斯风险网络模型。
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