جستجو
Data Driven Assessment of Spillway Performance and Downstream Flood Risk Using Long Term Hydrological and Structural Records
Ehsan Moradi1 Arman sohrabi2
Abstract :
Abstract
Spillways play a critical role in dam safety by regulating extreme flood events and mitigating downstream flood hazards. However, traditional spillway performance assessments often rely on design-based assumptions and stationary hydrological conditions, which may not adequately represent long-term variability observed in historical records. In this study, a data-driven framework is developed to evaluate spillway hydraulic performance and associated downstream flood risk using long-term hydrological and structural datasets. The proposed approach integrates observed inflow hydrographs, reservoir water levels, spillway discharge records, and downstream stage–discharge data collected over multiple decades. First, key performance indicators including spillway discharge efficiency, reservoir surcharge frequency, and exceedance probability of critical downstream water levels are extracted from historical records. Subsequently, non-stationary flood frequency analysis is employed to quantify changes in extreme inflow characteristics and their implications for spillway operation. Reliability-based metrics are then used to assess the probability of spillway capacity exceedance under observed flood conditions. To enhance the assessment, data-driven modeling techniques are applied to identify nonlinear relationships between inflow magnitude, reservoir storage dynamics, and downstream flood response. This allows for a comparative evaluation of historical operational performance versus current design assumptions. Downstream flood risk is quantified by combining hydraulic response indicators with frequency-based exceedance metrics derived from observed data. The results demonstrate that spillway performance and downstream flood risk are strongly influenced by long-term hydrological variability and operational practices. The analysis reveals periods in which observed flood events approached or exceeded spillway design thresholds, highlighting potential underestimation of downstream flood hazards when relying solely on stationary assumptions. The proposed framework provides a practical and transferable methodology for dam safety evaluation using readily available historical datasets. By emphasizing observed system behavior rather than purely theoretical design conditions, this study contributes to improved spillway safety assessment and downstream flood risk management. The findings support the adoption of data-driven approaches as complementary tools for decision-making in dam operation, flood mitigation, and infrastructure resilience planning.
Keywords : spillway performance downstream flood risk data driven analysis dam safety long term hydrological records
زبان مقاله : انگلیسی
محور مقاله : مهندسی عمران
محل انتشار : چهارمین کنفرانس بین المللی پیشرفت های اخیر در مهندسی، نوآوری و تکنولوژی - بلژیک
آدرس وب سایت کنفرانس : eitconf.com
کد IOI مقاله : ABEB-ACZEFZ
لینک مستقیم مقاله : https://isnac.ir/ABEB-ACZEFZ
نمایش چکیده فارسی
: https://isnac.ir/SA/ABEB-ACZEFZ
سایر مقالات ارائه دهنده
- شبیه سازی عمق آبشستگی در اطراف پایه های پل ها با استفاده از روش دست بندی گروه داده ها
- شناسایی مهم ترین متغیرهای محیطی در پیش بینی مکانی مناطق مستعد سیل گیری با استفاده از مدل بیشینه آنتروپی در بخشی از استان گلستان
- Data Driven Assessment of Spillway Performance and Downstream Flood Risk Using Long Term Hydrological and Structural Records
سایر مقالات محل انتشار
- سنجش رفتار میرایی رسهای نمکی تحت تحرکات دینامیکی: مطالعه موردی جزیره هرمز
- کاربرد فناوری بالک چیکن در ردیابی و شفاف سازی زنجیره غذایی برای افزایش ایمنی واعتماد مصرف کننده با استفاده از الگوریتم کندوی عسل
- زیبایی شناسی و خلاقیت در استدلال ریاضی: تحلیلی بر اثبات و اندیشه غیررسمی در تحقیقات دکتری
- The Role of the Root System in Flowering
- Effect of Nutrition on the Root System in Strawberry Plants
- تدوین الگوهای طراحی معماری برای ارتقای هویت اجتماعی زنان در مراکز فرهنگی شهری؛ مطالعه موردی: چند فرهنگسرای منتخب شهر تهران
- Application of Machine Learning in Analyzing Managerial and Environmental Factors Influencing the Development of Emerging Sports (Case Study: Fusion Fitness)
- ارتقاء ایمنی در صنعت ساخت با تکیهبر فناوریهای نوین: ابزارها، دستاوردها و چالشهای استقرار
- رویکرد یکپارچه فناوریهای هوشمند و مدیریت کنترل پروژه برای کاهش ریسک در سیستمهای تحت فشار سنگین صنایع استراتژیک
- Finite Element Assessment and Experimental Validation of an Aluminum L-Bracket Under Static, Thermal, and Harmonic Loading
- Nano-Delivered CRISPR/Cas9 for Cancer Therapy: Targeting Tumorigenic Genes through Epigenetic Modulation and Pathway Disruption
- Gold Nanoparticle‑Assisted Hyperthermia for Cancer Treatment: Current Methods, Challenges, and Future Directions
- طراحی سامانه تصمیمیار هوشمند برای تخمین سطح تهدید در مناطق درگیر با استفاده از الگوریتمهای یادگیری ماشین
- چارچوبهای سیاستگذاری و چالشهای پیادهسازی هوش مصنوعی در صنعت سلامت: رویکرد مروری بر جنبههای جهانی و ملی
- Exploring Machine Learning Algorithms for Damage Detection in Vibration- and Vision-Based Structural Health Monitoring