基于模糊神经网络和遗传算法的大坝安全监控模型

应用监控模型来监控大坝的工作性态是一条有效途径，但由于大坝工作条件复杂，影响因素繁多，为以精确的数学进行描述带来了很大的困难，而应采用从定性到定量的综合集成的方法，将专家知识，监测数据和各种信息与计算机软硬件技术结合起来，把坝工理论和坝工家的经验结合起来对其进行研究，文中应用模糊神经网络和遗传算法等人工智能技术，依据专家的经验确定隶性函数，从而建立模糊神经网络预报模型，根据专家对实际情况的正确分析，对预报结果进行修正，达到进一步提高预报精度的目的。     

锦屏一级拱坝黏弹性工作性态反演分析

针对锦屏一级拱坝历年1 880 m高水位稳定期坝体向下游侧位移持续增大的异常变形性态,基于现场位移监测数据和坝体混凝土徐变试验数据,对该拱坝当前运行性态进行了反演分析。结果表明:坝体目前处于黏弹性工作状态,监测发现的短期趋势性变形是由水压荷载作用下黏弹性滞后变形效应和年周期环境温降效应所共同引起。混凝土黏弹性力学参数之间具有较好的线性关系,基于弹性水压分量反演得到的坝体混凝土弹性模量实际是瞬时弹性模量与延迟弹性模量的等效值,对于锦屏一级拱坝,该反演值为35.5 GPa,与前期反演值和试验值较为接近;而基于黏弹性水压分量反演得到的广义Kelvin模型中瞬时弹性模量、2延迟弹性模量和2黏滞系数分别为47.3 GPa、189.4 GPa、132.3 GPa、383.8 GPa·d和20 574.6 GPa·d。建议今后对锦屏一级拱坝建立变形监控模型时,应在HST模型中引入黏弹性滞后水压分量。     

混凝土坝工程长效服役与风险评定研究述评

我国混凝土坝工程无论数量、高度、规模均居世界前列,大坝长效服役的健康状况不仅关系到整个工程的安危,而且对经济建设、社会安定与生态安全等具有重大影响。在对我国混凝土坝工程建设与安全现状进行阐述的基础上,从混凝土坝材料性能演化、隐患病害监测与检测、施工质量控制、安全风险管理与评定等方面,论述了混凝土坝长效服役与风险评定理论、方法及其技术的研究现状。认为今后应加强多破坏因素耦合作用下混凝土坝材料性能演化规律、大坝隐患病害与施工质量的全方位智能化监控、水库大坝风险标准与实用化评估、溃坝概率计算和后果评价等方面的深入研究,以建立和完善混凝土坝长效服役保障与提升的理论和方法体系。     

土石堤坝渗漏病险探测模式和方法研究进展

综述了土石堤坝渗漏病险探测方法的工作原理、技术装备及其发展历程,对比了各项技术的适用场景、作业要求、各自优势及局限性,指出了汛期渗漏险情的快速巡查和高效处置是目前土石堤坝安全保障的薄弱环节,快速巡查精准定位高效处置成套装备体系的建设是亟待攻关的方向,建立具有时空连续性的堤坝自动化监测系统和预警系统是保障土石堤坝长效安全服役的远期目标.     

考虑极限倾覆失效的混凝土坝整体稳定状况分析

主要失效模式的识别和确定是大坝安全分析中的重要内容,传统分析将正常使用极限状态和极限失效状态混合考虑。针对这一问题,以重力坝为例,将应力超限失效包含在极限倾覆失效状态中,由力矩平衡推导得到了极限倾覆失效的状态函数;同时,提出了相应状态函数中参数的确定方法和估算方法。以此为基础,建立了包含主要极限稳定失效状态的重力坝的通用系统失效模型。分析了某在役重力坝的整体稳定状况,结果表明对于坝基为软弱完整基岩的情形,应考虑基岩强度不足引起的重力坝-基岩系统极限倾覆整体失效模式。     

MF-DFA在大坝安全监测序列分析和整体性态识别中的应用

为更好地分析监测序列的波动特征进而识别大坝整体性态演变规律,将多重分形消除趋势波动分析(MF-DFA)方法应用到大坝监测序列分析,并以一混凝土坝垂线监测序列为例,通过单个测点、环境量的长程相关性和多重分形特征分析及3个不同坝段测点比较,结果表明:坝体变形序列具有较强的多重分形特征,大波动受温度和库水位的周期性变化影响,小波动则受水位的频繁涨落控制;同时,溢流坝段和挡水坝段又因其环境荷载条件和工作机理不同波动特征略有差异;总体看,变形序列受环境量控制,大坝整体性态正常。实例分析结果表明MF-DFA可以从局部和整体两个层面评价大坝的工作性态及其演变规律。     

大坝服役性态预警指标拟定的POT模型

借助预警指标实时辨识大坝服役性态是大坝安全监控的重要手段。传统多依据大坝服役性态效应量测值序列的年极值为分析子样来估计预警指标。本文基于极值理论中的POT(Peaks over Threshold)模型，通过门限值的设定，以超限数据序列作为建模分析的对象，利用广义帕累托分布拟合超限数据子样，结合大坝的失事概率实现预警指标的估计。该方法不研究效应量测值序列的整体分布情况，只关注序列的超限值分布情况；充分考虑了所有较大测值出现的可能，更好地体现了数据样本的分布特征，因此得到的预警指标能更客观地反映工程实际。     

大坝安全监控及反馈分析系统

为提高我国大坝安全管理水平，基于大坝安全分析体系结构，结合系统理论、水工监测和馈控技术、软件工程技术和计算机技术等，分析了大坝安全监控及反馈分析系统的研发目标和体系结构。大坝安全监控及反馈分析系统可以科学有序地管理监测资料，应用与大坝安全有关的设计、施工、运行管理信息以及专家知识，能够对大坝安全状况和安全级别作出综合分析和评价，从而实现全过程的大坝安全分析和评价。     

基于LQI的病险水库除险加固效应评价方法

对于病险水库除险加固成本的确定多依据标准和规范，定性确定，缺乏定量的论证。生命质量指数（Life quality index, LQI）是一个复合的社会指数，能较好地结合工程当地的经济发展水平，从社会效应的角度来优化风险和除险加固投入。将风险分析和LQI引入到病险水库除险加固决策优化过程中，结合已有溃坝资料，提出了溃坝生命损失的快速估算公式，在当前规范的基础上，建立了病险水库除险加固效应的定量评价模型。以华东某均质病险土坝为例，分析了除险加固前后该坝的渗透失稳风险，估算了溃坝生命损失；根据工程当地的社会、经济发展水平、生命质量指标参数，计算出了该坝除险加固的以LQI衡量的费用效益比和最大社会愿意支付费用，验证了文中方法的有效性。     

二滩拱坝安全监测在线监控系统

结合二滩大坝特点 ,从安全监测的角度介绍二滩拱坝安全监测在线监控系统的设计思想 ,论述系统的开发目标、开发原则、总体结构 ,以及数据库和综合推理机的设计要点 .该系统已经应用于二滩拱坝的安全监测 ,其监控的快速和有效是明显的