基于模糊评价模型的南水北调中线冰害风险空间分布

摘要

南水北调中线工程线路长、跨越纬度大,冬季输水时存在发生冰塞、冰坝的风险,其中冰塞、冰坝堆积风险、开河模式规律等随渠道地理条件如:弯曲、横断面宽度等的变化而变化。因此亟需对风险的空间分布进行研究,以便于实现对渠道的分级管理,节省运营成本,增加工程应对风险的能力。应用模糊评价理论,通过分析、量化渠道地理条件,建立风险评价指标体系与评估模型,获得了冰害风险的空间分布。首先分析获得纵向坡度、弯曲、横断面束窄及渠道障碍物四个易诱发渠道冰害的地理条件;之后基于冰塞产生机理改进了地理条件的量化方法,并构建了冰害风险评价指标体系;然后以京石段为例,采用等距分割的方法获得多个单元渠道,并采用模糊评价模型评估每个单元渠道的风险;最后基于单元渠道的风险分布评估京石段不同渠段的风险。结果表明:单元渠道的冰害风险可分为5级;西黑山节制闸-瀑河倒虹吸节制闸渠段及坟庄河节制闸-南拒马节制闸渠段的相对风险最大,研究结果对冰害防治具有一定的指导意义。