水利工程再开发导流常协同既有水工建筑物控制洪水，同时维持现有工程功能目标。导流系统风险因受多目标功能约束、多洪水控制条件和施工过程的影响 而成为包含多维不确定性因素、复杂非线性和大量特征参数的多目标动态过程。本项目系统分析水利工程再开发导流系统的多目标组成、边界和约束条件、典型洪水控制策略和参数及各主体的风险属性；基于致险模式分析，研究并耦合致险因素模型，建立导流系统风险评价模型；基于风险属性和风险均衡等过程性分析，研究洪水控制参数的时空重组、边界延拓和维度扩展等重构策略对系统风险过程的影响，揭示多目标导流风险演化机理；分析导流系统投资策略，以洪水控制参数桥接导流系统投资组合与风险调控效果，构建投资组合－风险调控效应场，解决导流系统投资－风险状态的寻优问题，建立多目标导流系统投资风险调控理论；同时，分阶段利用工程资料展开实证研究。研究成果可为水利工程多目标导流方案和投资优选提供理论支撑。

水利工程再开发中导流工程是施工组织的关键问题。并且由于建设条件受到自然条件和已建工程条件的双重制约，条件更加复杂。本项目从复杂建设条件下的导流风险测度、多目标导流风险决策优化、多目标导流系统风险调控三个层面出发，有层次有步骤的展开研究。在风险分析方面，建立了大坝重建工程的施工导流风险分析模型，得出了大坝原址重建工程的导流风险特性。建立了梯级建设环境下导流风险模型，得出了上游工程在建、上游工程已建、上游工程控泄等条件下的导流风险评价模型。同时运用多线程计算技术强化了导流风险分析的计算效能。在决策优化方面，引入了QRA方法，认为风险是决策事件可能未来状态与决策者主观期望的偏离，通过确定型投资偏离、概率偏离和风险型投资偏离等三个决策指标来建立决策空间优化决策；引入k-可加模糊测度方法优化导流风险方案决策，考虑均衡处理风险、费用和工期三者之间的关系，认为最优导流方案是超标洪水发生后，有时间和资金修复被破坏的导流建筑物。在导流风险调控方面，考虑梯级电站建设环境，上游电站在不同建设阶段和建设主体的情况，建立了导流标准协调与控制模型和多主体之间的协商和博弈模型。同时，为了让上述研究更加直观，在导流风险和决策要素的可视化方面展开研究。为让多目标方案决策权重和方案排序更加直观，建立了施工导流风险决策的三维可视化模型；为了清楚表达溃堰洪水演进过程，建立了基于虚拟现实平台的溃堰洪水演进4D交互式可视化模型。同时为了强化溃堰洪水风险要素，建立了基于ArcMap的溃堰洪水风险可视化模型。在理论研究的基础上，本项目也积极参与工程应用，对改扩建工程施工导流的多个方面进行了研究。主要建立了基于CATIA的导流工程三维水力数值模拟方法；展开了深厚覆盖层上直腹式钢板桩围堰结构优选研究。研究成果，为水利水电工程改扩建工程导流风险评估、风险控制、方案选择提供了有力的理论基础。 2100433B

第1章　施工导流风险分析原理

1.1　施工导流风险研究

1.2　施工风险

1.2.1　风险的定义

1.2.2　施工导流风险的定义

1.3　施工导流风险因素

1.3.1　施工洪水的随机性

1.3.2　导流建筑物的泄洪随机性

1.3.3　施工进度风险

1.3.4　其他随机因素

1.4　施工导流风险度计算方法

1.4.1　导流风险度计算方法

1.4.2　施工导流风险度的计算模型

1.4.3　溃堰风险计算

1.5　施工导流风险判别

1.5.1　导流系统风险率

1.5.2　当量洪水重现期

第2章　导流水力学计算

2.1　导流洞泄流水力学计算

2.1.1　流态判别

2.1.2　正常水深计算

2.1.3　临界水深计算

2.1.4　隧洞上游水位计算

2.2　导流底孔泄流水力学计算

2.2.1　无压流泄流公式

2.2.2　半有压流泄流公式

2.2.3　有压流泄流公式

2.2.4　考虑恢复落差影响的泄水能力计算

2.3　明渠泄流水力学计算

2.3.1　明渠均匀流

2.3.2　明渠非均匀流

2.3.3　束窄河床的水力学计算

2.4　挡水建筑物缺口的泄流水力学计算

2.5　导流建筑物联合泄流水力学计算

2.6　围堰冲刷水力学计算

2.6.1　过水围堰下游流态分析

2.6.2　面流消能方式的冲刷模式

2.6.3　围堰堰脚冲刷稳定判别分析

2.7　溃堰洪水演进水力学计算

2.7.1　一维非恒定流数值计算方法

2.7.2　有限体积法

2.7.3　有限单元法

第3章　施工洪水和导流建筑物泄水能力的不确定性分析

3.1　施工洪水不确定性分析

3.2　施工洪水不确定性模拟

3.2.1　随机变量的生成

3.2.2　施工洪水随机变量的融合

3.3　考虑实测洪水的随机施工洪水综合实例分析

3.3.1　实测洪水的历时分布实例分析

3.3.2　施工洪水随机模拟分析

3.4　导流建筑物泄流能力的不确定性分析

3.5　泄流能力的不确定性分析

3.5.1　泄流能力随机参数

3.5.2　泄流能力随机模拟与概率模型反演

第4章　土石过水围堰度汛风险分析

4.1　概述

4.2　土石过水围堰挡水期导流标准

4.2.1　过水围堰挡水期施工导流标准选择方法

4.2.2　现行频率分析法

4.2.3　不考虑历史洪水情况下挡水标准选择

4.3　土石过水围堰溢洪特性

4.3.1　概述

4.3.2　土石过水围堰溢洪工况与判别

4.4　土石过水围堰溢洪条件下护面稳定评价指标与评判

4.4.1　稳定评价指标

4.4.2　基于突变理论的堰面护板稳定性分析

4.5　土石过水围堰稳定性分析

4.5.1　护板稳定性分析

4.5.2　混凝土护板的失稳机理

4.5.3　带状混凝土护板的受力破坏机理分析

4.5.4　堰体渗透稳定性分析

4.5.5　过水围堰堰脚淘刷风险分析

4.6　过水围堰混凝土护板下反滤层的可靠性分析

4.6.1　反滤层的设计

4.6.2　反滤层设计的风险

4.7　土石过水围堰下游冲坑估计

4.7.1　常用的局部冲刷公式

4.7.2　冲刷公式

第5章　水电工程施工导流方案风险评价

5.1　概述

5.2　多目标决策的常用方法及相关理论

5.2.1　熵理论

5.2.2　效用理论

5.3　导流方案选择综合评价方法

5.3.1　评价指标体系

5.3.2　施工导流方案多目标决策方法

5.3.3　效用决策方法

5.4　施工导流标准多目标风险决策

5.4.1　施工导流标准决策的目标

5.4.2　导流标准多目标风险决策的指标分析

5.4.3　导流标准多目标风险决策的权重分析

5.4.4　基于期望效用理论的施工导流风险均衡配置

第6章　工程应用与分析

6.1　糯扎渡水电站初期导流标准多目标风险决策

6.1.1　工程概况

6.1.2　导流设计参数

6.1.3　糯扎渡水电站初期导流标准多目标风险决策

6.2　锦屏一级水电站初期导流风险分析

6.2.1　工程概况

6.2.2　导流设计参数

6.2.3　初期导流动态风险计算

6.2.4　锦屏一级水电站施工导流风险率计算成果

6.2.5　初期导流标准风险分析与讨论

6.3　鲁地拉水电站土石围堰度汛风险分析

6.3.1　工程概况

6.3.2　上下游土石过水围堰堰坡混凝土护板的稳定性分析

6.3.3　鲁地拉水电站上游过水围堰堰脚淘刷分析

6.4　向家坝水电站施工导流风险分析

6.4.1　向家坝水电站一期纵向围堰堰脚冲刷风险分析

6.4.2　向家坝水电站二期导流风险分析

6.4.3　向家坝水电站二期导流标准多目标风险决策

6.4.4　向家坝水电站中后期导流风险分析

6.5　观音岩水电站施工导流标准多目标决策分析

6.5.1　工程概况

6.5.2　观音岩水电站导流标准的决策目标

6.5.3　导流标准风险决策指标的计算方法

6.5.4　初拟施工导流标准备选方案

6.5.5　施工导流标准多目标决策计算成果及其分析

6.5.6　施工导流标准风险多目标决策分析的结论

6.6　江坪河水电站施工导流土石围堰溃堰分析

6.6.1　工程概况

6.6.2　溃堰洪水演进计算基本资料

6.6.3　溃堰洪水演进计算成果

6.7　大隆水利枢纽防洪风险图

6.7.1　工程概况

6.7.2　防洪图编制基本资料

参考文献 2100433B

《施工导流风险分析》系统全面地阐述了水利水电工程施工导流风险分析的理论与方法。主要内容包括：施工导流风险分析原理、施工水力学的计算、施工导流洪水的不确定性分析、导流建筑物泄水能力的不确定性分析、土石围堰度汛风险分析、过水围堰稳定性分析、水电工程施工导流方案风险评价及其工程应用实例。

《水利工程项目招投标及其风险预警的理论与技术》共分六章，包括绪论、水利工程项目招标与投标、水利工程项目评标、水利工程项目招投标管理信息系统、水利工程项目评标风险预警模型研究及其决策支持系统开发以及水利工程项目评标风险预警实证研究。