稳健估计在变形监测中的抗差性分析

最小二乘的方法在测绘工作中应用的相当广泛,最小二乘默认的是数据已经不再含系统误差、粗差等误差的影响因素,然而在实际工作中粗差是不可能不存在的。稳健回归的分析方法能够适当减少样本中粗差对整体带来的影响。本文通过MATLAB分别采用最小二乘、稳健回归的方法分析某大坝沉降的变形监测数据。通过对比,总结出稳健回归分析对样本中存在较大粗差的数据具有很好的抗差性。     

基于M估计的改进Pauta准则在监测数据粗差识别中的研究及应用

监测数据是反映大坝安全的直观手段,数据序列的精度对安全评价、隐患预警影响较大。传统的监测数据粗差识别常采用的Pauta准则仅对具有特定分布规律(正态或近似正态分布)的数据序列精度较高,而对于含较多离群点的序列则容易出现异常值漏判的问题。提出了基于M估计的改进Pauta准则,以位置M估计量和基于位置M估计量的尺度估计量代替均值和标准差构造控制函数,克服了传统识别方法的精度易受离群点影响的问题,有效解决了异常值漏判的问题。将改进Pauta准则应用于耿达水电站不同类型的监测序列,应用结果表明基于M估计改进的Pauta准则粗差识别精度和适用性较传统Pauta准则提升明显。     

基于GM-ANN组合模型的大坝变形监测数据分析方法

大坝变形监测数据由于受水位、温度、时效等多因素影响,呈现一定的趋势性和波动性。引入时间序列分析模型和方法,合理分析大坝变形监测数据序列特征,精确预测大坝变形状况,是大坝安全监测的重要内容。重点针对"贫信息"、"小样本"情况下的大坝变形监测数据序列,将灰色模型(GM)与人工神经网络(ANN)模型相结合,研究了分析和预测大坝变形监测数据的方法,并进行工程实例验证。首先利用灰色模型拟合和预测实测样本数据,然后将灰色模型残差作为人工神经网络模型的学习样本进行训练和预测,最后将上述结果进行综合得到大坝变形的预测值。应用文中所述方法对某实际大坝变形监测数据的建模检验表明,本文给出的GM-ANN模型预测精度高于GM(1,1)模型,具有较好的实用性。     

基于GPS/BDS的大坝安全监测试验与分析

针对GNSS单系统大坝安全监测易受卫星分布不均致使有效解时段数不足,以及无法准确获取符合大坝mm级监测要求的稳定坐标序列问题,以琅琊山抽水蓄能电站大坝实测数据作为研究对象,研究了基于GPS/BDS组合定位的连续准静态模式在大坝安全监测中的可行性,从可见卫星数量和PDOP值两方面分析了GPS/BDS组合定位较单GNSS系统在大坝安全监测中的优势。对大坝单天安全监测数据进行卡尔曼滤波和坐标均值处理,以及在自主设计的可移动基座架进行滑动试验,结果表明GPS/BDS组合定位在连续准静态模式下通过一段时间的初始测量可以实时获取稳定的大坝监测数据,且具有优于1 mm的监测灵敏度,对分析大坝外部结构长期趋势性变化具有重要意义。     

大坝小流量渗流量仪的优化设计及其应用

大坝渗流量直接反映了大坝结构体内的安全状况，因此渗流量监测数据的准确性、长期稳定性及可靠性对大坝安全显得尤为重要。根据调研及前期研制出的大坝小流量渗流量计在实际工程应用中出现的问题，对其进行了优化设计。通过旋转测量容器的设计方式实现了测量与引流分离，不仅简化了仪器结构、降低了仪器成本，而且解决了水流侵蚀及渗水析出物影响下，很多容积法自动化监测设备可靠性不高和在不大量雍高排水沟水位的情况下，容积法自动化监测设备很难布置的难题；通过增加防浪管和溢流板等防浪设计和液位开关的优化设计，提高了仪器的测量精度，为大坝渗流量监测提供了更为准确的数据依据；增加了复位功能，攻克了仪器正在运行过程中，突然断电，复电后仪器无法继续进行测量的问题，增加了仪器的可靠性，具有更为广阔的适应性；仪器采用零阀门设计，解决了因泥沙进入阀门导致阀门被卡死或无法完全关闭，出现测量不正常或无法测量的问题，提高了仪器的长期稳定性及可靠性差，另外，增加了自清洁装置，降低了仪器的维护工作量，增加了仪器适应性。通过厂内性能测试和在四个水电站的实际应用，证明了优化后的仪器具有测量精度高，可靠性及长期稳定性好，结构简单，方便现场安装等优...     

鲁棒回归在水工建筑物安全监控模型建立中的应用

建立水工建筑物安全监控模型是预测和控制大坝的运行、避免重大事故发生的不可或缺的重要手段,而大坝安全监测数据中经常出现的异常值对监测模型的稳定性和精度产生较大影响,针对这个异常值问题,采用鲁棒回归方法,有效地剔除或削弱了监测数据中的异常值的影响,实例分析表明:在监测数据中含有异常数据的情况下,基于鲁棒回归的大坝安全监测模型的稳定性和预测效果能够得到保证。     

鲁棒回归在水工建筑物安全监控模

建立水工建筑物安全监控模型是预测和控制大坝的运行、避免重大事故发生的不可或缺的重要手段，而大坝安全监测数据中经常出现的异常值对监测模型的稳定性和精度产生较大影响，针对这个异常值问题，采用鲁棒回归方法，有效地剔除或削弱了监测数据中的异常值的影响，实例分析表明：在监测数据中含有异常数据的情况下，基于鲁棒回归的大坝安全监测模型的稳定性和预测效果能够得到保证。     

大坝安全监测信息系统的网络技术开发及其应用

大坝安全监测资料的整编是大坝安全监测的重要一环,可以协助分析人员及时发现大坝性态的异常情况,掌握大坝的工作性态.通过计算机网络技术实现大坝安全监测信息管理、分析等,是实现大坝安全管理现代化的需要.结合陆水水利枢纽的B/S结构信息管理系统开发,对大坝安全监测信息系统的网络技术开发进行研究.     

浅析水电站大坝施工安全管理要点与措施

水电站大坝工程本身的复杂性、危险性、综合性以及系统性施工特点,决定了在其施工过程中要加强施工安全管理。面对复杂的施工工艺、危险且不可控的作业环境、流动性强的施工人员以及紧张的工期,只有加强施工安全管理,才能保证施工人员人身安全、工程质量安全以及施工工作的有效开展。基于此,文章通过阐述水电站大坝施工安全管理要点,提出了相应的管理措施,供相关人员参考。     

基于空间变异理论的大坝安全监测位移场插值研究

为了利用有限的大坝位移观测资料分析大坝内部位移场情况,将基于空间变异理论的克里金法应用于大坝安全监测位移场,进行插值拟合计算位移等值线。克里金法是以变差函数作为基本工具,在研究区域化变量的空间分布结构特征规律性的基础上,综合考虑空间变量的随机性和结构性的一种数学地质方法。应用克里金法结合某大坝的位移观测资料绘制等值线图,结果表明,该方法能有效地应用于大坝安全监测数据插值拟合,形成位移场等值线,并为大坝安全监测可视化提供基础数据。     

深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝顶开裂特征及原因研究

国内多座深厚覆盖层上兴建的高心墙土石坝坝顶均出现不同程度的开裂,对坝体的长期安全稳定构成威胁,受到业内广泛关注。通过地质雷达、高密度电法等物探技术确定某高心墙堆石坝顶裂缝时空分布情况,根据变形实测资料分析了其变形破坏特征,并结合工程建设情况、结构特征、运行情况等对开裂原因进行分析。结果表明坝顶裂缝产生的根本原因是土体承受的应力超过其抗拉强度或抗剪强度后而发生的破坏,直接原因为坝顶的不均匀沉降,其中水荷载、湿化变形、蓄水速度、坝顶材料特性是坝顶不均匀沉降的关键影响因素。     

梯级水库群洪水溃坝模拟

以某河流的7个梯级水库为研究对象,合理地拟定各梯级水库不同大坝类型(土石坝、拱坝、混凝土重力坝)的溃决形式、溃口发生过程及形态,针对各类型水库漫顶即溃坝和土石坝漫顶溃坝,拱坝、重力坝漫顶过流不产生溃坝两种极限状态,运用Dam Break溃坝模型原理,计算主汛期超标准洪水和后汛期超标准洪水时梯级水库的连锁响应以及溃坝洪水向下游库群的演进过程.分析流城内各水库清坝发生的因果关系,并得出各水库溃坝发生的相对时间及各特征断面的最高水位、流量等特征值.汛期超标准洪水时流城梯级水库的溃坝模拟分析结果,为降低大坝风险、制定应急预案和防灾减灾提供了科学的决策依据.     

水电站大坝安全群控的关键技术问题

流域梯级开发的建设模式、企业承担大坝安全的主体责任、发电与电网分离的电力体制,使得大坝群控已成为我国水电站大坝安全管控的主要趋势。在总结我国水电开发模式和大坝安全管控体制的基础上,讨论了大坝群和大坝群控的基本内涵,提出了流域大坝群、区域大坝群和电网大坝群的大坝群分类方法,分析了大坝群控对象、群控范围和群控系统的基本内容,研究了大坝群控平台建设、智能化大坝群控技术以及大坝群安全风险分析等关键技术问题。     

基于故障树的土石坝安全警情指标体系结构

大坝警情指标是用来描述大坝安全预警系统研究对象的。警情指标体系的合理性、完整性、可测性和无冗余性,直接关系系统的安全可靠性。在分析影响土石坝安全因素的基础上,合理确定土石坝安全因素集,并基于故障树分析理论建立土石坝警情指标体系结构。     

基于BIM技术与B/S架构的大坝安全可视化监测系统

为了实现大坝整体结构、安全监测测点布置及监测成果的可视化展示功能,并且能够及时、准确地掌握大坝运行状态和异常情况,以甘再碾压混凝土重力坝为例,对传统大坝安全监测系统存在的问题进行了深入的分析与解答,并围绕问题提出了可视化的大坝安全监测系统思想,利用Revit、Dynamo、Civil3D等主流BIM软件建立了大坝主体结构及监测点的模型族库,集成了大坝及监测系统的三维可视化BIM模型.借用于BIMFACE平台轻量化技术、PHP脚本语言和MySQL数据库等现代化信息技术,开发出基于B/S架构的甘再大坝安全可视化系统,实现了BIM模型的Web轻量化展示,可通过客户端浏览器在三维模型中直观查看大坝结构、监测仪器信息以及监测点时程曲线变化等内容.通过本系统的应用,大大提高了大坝运行期间安全监测的可视化管理水平,同时对传统的大坝安全监测系统提出了现代化的建立方式与思想.     

土石坝坝体复合土工膜防渗斜墙的受力分析

在土石坝坝体防渗中,土工膜有时作为一种防渗材料铺设在坝体的上游坡中,以保护坝体的安全运行.在试验基础之上,重点分析复合土工膜的主要力学特性,并结合一座建在深厚覆盖层上的复合土工膜防渗土石坝,对其进行非线性结构分析,着重研究复合土工膜与坝体结构面之间的剪切变形特性.试验结果表明,复合土工膜与坝体粗粒料垫层结构面的剪应力-剪应变关系为应变软化型.计算结果表明,在现有可能不利条件下,该坝坝体、坝基及复合土工膜的应力变形均在合理可控范围之内,大坝结构安全能够满足要求.     

基于DNA遗传算法的大坝安全组合

大坝安全的组合优化监控模型实际上为一带约束的优化问题，将DNA遗传算法应用于大坝安全监控领域中，用罚函数法将有约束的优化问题转换为无约束的优化问题，建立了大坝安全监控的组合优化模型。实例计算表明，该方法是可行的，所建立的组合优化模型在拟合与预报精度上要优于单一的模型。     

大坝安全监测工程质量评价技术研究

针对大坝安全监测工程监测项目完备性、监测仪器可靠性、监测系统稳定性以及质量评定等方面尚无标准可依,结合监测工程实际,参考现行水利水电工程验收规程,探讨、研究了安全监测项目完备性、监测仪器可靠性、监测系统稳定性和监测资料有效性评价方法,提出了监测工程质量评定的技术指标,对保证大坝安全监测系统长期可靠运行具有重要意义。     

高坝泄水建筑物体型优化试验研究

在狭窄河谷下修建高坝水电站,高速水流如何下泄至下游河道,如何保证大坝的安全,如何减少对环境的影响,泄水建筑物的布置形式极其重要,要对泄水建筑物的布置进行系列研究.对某典型深窄峡谷高坝水电站泄水建筑物体形优化试验研究,结果表明:原体形方案泄水时水舌分布不合理,并且对消力池的冲刷很严重,在较大下泄流量时,消力池的覆盖层几乎被冲掉,直冲基岩,不值得借鉴,经过体型优化,推荐的优化体形能很好地解决上述问题,试验研究成果可供类似工程参考.