本公開涉及泄洪消能安全管理領域，具體地，涉及一種水墊塘安全性能評估方法、裝置、存儲介質及電子設備。

背景技術：

1、高壩水利樞紐在水資源調節(jié)、水能發(fā)電和生態(tài)保護等各方面都具有重要作用。

2、目前的高壩樞紐中，安全泄洪和高效消能是保障水電工程安全運行的關鍵，在大型水利樞紐的運行中，水墊塘承載著下泄水流、改善流態(tài)和消散能量等重要功能，但由于不穩(wěn)定的動水壓力和脈動壓力，水墊塘往往容易發(fā)生局部甚至大范圍的過流面混凝土損傷破壞，從而嚴重影響水利樞紐運行安全。因此，通過合適的方法對水墊塘的安全性能進行評估成為亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本公開的目的是提供一種水墊塘安全性能評估方法、裝置、存儲介質及電子設備，以解決上述技術問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本公開實施例的第一方面提供一種水墊塘安全性能評估方法，所述方法包括：

3、基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結果；

4、根據水墊塘復雜流場水動力特性和過流面混凝土力學性質，確定所述水墊塘的損傷特征等級；

5、根據所述三維數(shù)值模擬結果和所述損失特征等級確定水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系；

6、依據所述損失特征等級和所述水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系確定水墊塘的不同安全等級，所述不同安全等級用于評估所述水墊塘的不同安全性能。

7、可選地，所述基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結果，包括：

8、通過流體力學軟件，按照設定幾何比尺構建水墊塘三維幾何模型；

9、在所述水墊塘三維幾何模型中進行不同工況的模擬，獲取所述三維數(shù)值模擬結果。

10、可選地，所述在所述水墊塘三維幾何模型中進行不同工況的模擬，獲取所述三維數(shù)值模擬結果，包括：

11、獲取不同工況下的至少一種水力學要素的變化情況；

12、根據所述水力學要素的變化情況確定水墊塘最大脈動壓強作用的位置；所述位置用于表征所述變化情況對水墊塘損傷的影響程度；

13、其中，所述不同工況包括以下情況中的至少一種：不同的水庫上游水位、不同的水墊塘水位和不同的泄洪孔口開啟數(shù)量及開啟方式；

14、所述水力學要素包括流速、流量、壓強、脈動壓強和紊動動能中的至少一種。

15、可選地，所述根據水墊塘復雜流場水動力特性和過流面混凝土力學性質，確定所述水墊塘的損傷特征等級，包括：

16、通過對典型損傷特征的數(shù)據統(tǒng)計和分析，確定過流面的損傷信息，以及過流面表觀混凝土的損傷量化參數(shù)，所述損傷信息包括損傷類型、損傷范圍和損失位置中的一種或多種，所述損傷量化參數(shù)包括骨料裸露比、大小與深度和裂縫長度中的一種或多種；

17、根據混凝土磨蝕評價標準確定水墊塘底板磨蝕程度；

18、將過流面混凝土塊作為最小單元指標，依據所述過流面的損傷信息、所述過流面表觀混凝土的損傷量化參數(shù)和所述水墊塘底板磨蝕程度，確定所述水墊塘的過流面范圍內的損傷特征等級。

19、可選地，所述根據所述三維數(shù)值模擬結果和所述損失特征等級確定水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系，包括：

20、將所述三維數(shù)值模擬結果作為自變量，所述損傷特征等級作為因變量，通過模型構建獲取所述水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系。

21、可選地，所述依據所述損失特征等級和所述水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系確定水墊塘的不同安全等級，包括：

22、采用定量方法對安全指標進行量化評估；所述定量方法包括專家評分或風險矩陣分析方法；

23、綜合量化后的安全指標、水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系和所述損失特征等級，確定所述水墊塘的不同安全等級；其中，所述安全等級包括安全、低風險和高風險中的至少一種。

24、本公開實施例的第二方面提供一種水墊塘安全性能評估裝置，所述裝置包括：

25、獲取模塊，用于基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結果；

26、第一確定模塊，用于根據水墊塘復雜流場水動力特性和過流面混凝土力學性質，確定所述水墊塘的損傷特征等級；

27、第二確定模塊，用于根據所述三維數(shù)值模擬結果和所述損失特征等級確定水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系；

28、評估模塊，用于依據所述損失特征等級和所述水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系確定水墊塘的不同安全等級，所述不同安全等級用于評估所述水墊塘的不同安全性能。

29、本公開實施例的第三方面提供一種非臨時性計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本公開實施例的第一方面中任一項所述方法的步驟。

30、本公開實施例的第四方面提供一種電子設備，包括：

31、存儲器，其上存儲有計算機程序；

32、處理器，用于執(zhí)行所述存儲器中的所述計算機程序，以實現(xiàn)本公開實施例的第一方面中任一項所述方法的步驟。

33、本公開實施例的第五方面提供一種計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本公開實施例的第一方面中任一項所述的方法的步驟。

34、在上述技術方案中，基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結果，根據水墊塘復雜流場水動力特性和過流面混凝土力學性質，確定該水墊塘的損傷特征等級，根據該三維數(shù)值模擬結果和該損失特征等級確定水力學要素變化與該水墊塘的損傷之間的關系，依據該損失特征等級和該水力學要素變化與該水墊塘的損傷之間的關系確定水墊塘的不同安全等級，該不同安全等級用于評估該水墊塘的不同安全性能。通過上述技術方案，能夠結合三維模型的模擬結果、損傷特征等級和水力學因素與損失之間的關系等評價指標，對水墊塘安全性能進行評估，能夠發(fā)現(xiàn)水墊塘的安全隱患，從而一定程度上提高水墊塘的設計、施工和運行管理水平。

35、本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

技術特征：

1.一種水墊塘安全性能評估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結果，包括：

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述水墊塘三維幾何模型中進行不同工況的模擬，獲取所述三維數(shù)值模擬結果，包括：

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據水墊塘復雜流場水動力特性和過流面混凝土力學性質，確定所述水墊塘的損傷特征等級，包括：

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述三維數(shù)值模擬結果和所述損失特征等級確定水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系，包括：

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據所述損失特征等級和所述水力學要素變化與所述水墊塘的損傷之間的關系確定水墊塘的不同安全等級，包括：

7.一種水墊塘安全性能評估裝置，其特征在于，所述裝置包括：

8.一種非臨時性計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1-6中任一項所述方法的步驟。

9.一種電子設備，其特征在于，包括：

10.一種計算機程序產品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1-6中任一項所述的方法的步驟。

技術總結
本公開涉及一種水墊塘安全性能評估方法、裝置、存儲介質及電子設備，涉及泄洪消能安全管理領域，該方法包括：基于三維幾何模型獲取水墊塘的三維數(shù)值模擬結果，根據水墊塘復雜流場水動力特性和過流面混凝土力學性質，確定該水墊塘的損傷特征等級，根據該三維數(shù)值模擬結果和該損失特征等級確定水力學要素變化與該水墊塘的損傷之間的關系，依據該損失特征等級和該水力學要素變化與該水墊塘的損傷之間的關系確定水墊塘的不同安全等級，該不同安全等級用于表征該水墊塘的不同安全性能。通過上述技術方案，能夠對水墊塘安全性能進行評估，能夠發(fā)現(xiàn)水墊塘的安全隱患，從而一定程度上提高水墊塘的設計、施工和運行管理水平。

技術研發(fā)人員：魏愛臣,柯虎,高志良,熊敏,胡瀚尹
受保護的技術使用者：國能大渡河流域水電開發(fā)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19