带缝重力拱坝安全监控指标拟定方法探讨

安全监控指标是实施大坝安全监控的依据，对保证大坝安全运行具有重要意义．本文联系大坝强度、抗裂和稳定等条件，对带缝重力拱坝监控指标拟定方法进行讨论；重点对典型监测量小概率法进行详细论述；结合陈村重力拱坝原型观测资料拟定监控指标，进而推求出大坝运行控制水位，为大坝安全运行提供了依据．     

带缝坝体安全监控指标研究

本文根据大坝的强度，抗裂和稳定等条件，对带缝重力拱坝监控指标拟定方法进行讨论，重点对典型监测量小概率法中典型监测量的选择和根限状态法中极限状态方程的建立进行详细论述。结构陈村重力拱坝观测资料拟定出监控指标，推求了大坝运行控制水位。计算成果与实际运行控制工况相吻合，为陈村大坝的安全运行提供了科学依据。     

利用原型观测资料反馈大坝的安全监控指标

安全监控指标是监测大坝安全的重要指标.笔者利用原型观测资料,以稳定、强度和抗裂为控制条件,提出四种方法(典型监测量的小概率法、安全系数法、一阶矩极限状态法和二阶矩极限状态法)拟定大坝的安全监控指标.文中详细论述了这些方法的原理,同时还应用这些方法和原理拟定某重力坝的安全监控指标.这些指标已用于某坝的安全监控,效果良好.     

典型小概率法在大坝径向位移安全监控指标拟定中的应用

考虑到陈村大坝的原型观测数据具有较长时间序列的特点,选取每年最不利荷载下的坝顶径向位移值作为监测效应量,应用典型小概率算法,初步拟定了该大坝典型坝段坝顶径向位移的安全监控指标.并利用2012年的观测数据进行大坝运行情况的对比分析.结果表明,该指标符合实际,较为准确,且大坝运行情况良好.     

混凝土面板堆石坝渗流量监控指标的正交多项式法拟定

渗流量变化是混凝土面板堆石坝防渗体系工作状态变化的直接反映,拟定渗流量监控指标,对及时发现大坝渗流异常现象有重要意义.渗流量测值影响因素复杂,有时不满足传统概率统计分布,但在小样本情况下较易通过概率分布检验,这给应用典型小概率法拟定监控指标造成困扰.本文基于矩问题理论,运用切比雪夫正交多项式,提出了小样本情况下渗流量测值概率密度函数的估计方法,并通过拟合度K-S检验确定了多项式的最佳次方,为利用典型小概率方法拟定监控指标提供了基础.实例分析表明,采用正交多项式估计的概率分布函数与测值样本拟合度高,方法有效可行,可为未知分布监测量的监控指标拟定提供新思路.     

云模型在大坝裂缝宽度安全监控指标拟定中应用

混凝土坝坝体裂缝安全监测在大坝安全监控中具有十分重要的地位.传统基于原始监测数据的指标拟定方法如典型小概率法、置信区间法等具有自身的局限性,采用基于概率论与数理统计理论与模糊集合理论交叉融合基础上形成的云模型拟定大坝裂缝宽度安全监控指标,在拟定安全监控指标的同时,也计算出了其代表大坝出现险情的确定度,实现定量-定性-定量的相互转换,可更好地指导工程实践.     

大坝水平位移监控指标的拟定研究

典型小概率法主要依靠数学处理,没有联系强度和稳定控制条件．只有当有长期观测资料,并真正遭遇较不利荷载组合时,该法估计的效应量才接近极值．结构分析考虑了坝体和坝基的力学性态,并结合了实测和设计资料,用以拟定监控指标较为有效,并可以验证大坝设计的合理性．在对某重力坝结构力学特征及位移观测资料的研究基础上,采用典型小概率法和混合模型法拟定典型坝段水平位移监控指标．综合考虑大坝等级、强度和稳定性等因素,建议最大值监控指标采用结构分析法计算结果;最小值监控指标采用典型小概率方法得到的结果．     

古田溪一级大坝坝基扬压力异常成因解析

通过对古田溪一级大坝坝基扬压力监测资料的分析,发现19号坝段横断面扬压力偏高,采用时空分析、统计模型分析和综合成因分析等方法对其成因进行了分析,结果表明该坝段坝基存在渗流通道.并应用典型小概率法拟定了19号坝段坝基扬压力最大扬压力监控指标.     

梅山连拱坝右岸13号拱渗流量增大效应分析

针对2013年前后梅山连拱坝右岸13号拱的坝基渗流量增大现象,开展其与库水位、扬压力折减系数和大坝变形关系的时空分析,表明这很可能是水库增蓄和库水绕渗联合作用的效果,目前右岸坝基工作性态总体正常.利用置信区间法拟定典型测孔渗流量监控指标,结合坝基地质特点,提出右岸坝基渗流隐患的跟踪监控建议.     

大坝安全监控的国内外研究现状与发展

随着水资源开发与利用的发展，大坝安全问题日益突出。从观测数据的误差处理与分析、观测资料正分析、大坝结构性态的反分析、反馈分析与安全监控指标的拟定、大坝安全综合评判与决策等方面，阐述了大坝安全监控的国内外研究现状和发展，并针对未来大坝安全监控研究的发展特点，提出了相应的建议。     

GPS大坝变形监测网数据处理模型

考虑到GPS大坝变形监测网的特殊性，提出了以站心地平坐标系为参考坐标系的GPS大坝三维变形监测网的数据处理模型；提出了应用模糊数学中的聚类分析方法对拟稳点（或固定基准点）的相对稳定性进行检验的数学模型；提出了平差采用拟稳平差的方法．用VB语言开发了GPS大坝三维变形监测网的数据处理软件系统，并对某大坝GPS变形监测网的三期观测数据进行了平差计算，其结果表明，所提出的数学模型更适合于GPS大坝变形监测网的数据处理．     

瀑布沟砾石土心墙堆石坝变形分析

瀑布沟水电站为砾石土心墙堆石坝,最大坝高186m,为目前国内最高砾石土心墙堆石坝.以瀑布沟水电站砾石土心墙堆石坝施工期、蓄水期变形监测资料为基础,对其典型监测断面变形特征进行了探讨.分析结果表明,施工期各测点沉降测值随填筑高程的升高发展较快,运行期随时间发展较慢,水位对沉降变形有影响且有一定的滞后性,心墙整体变形规律性良好,下游堆石区的沉降变形以次堆石区为最,过渡料区次之,反滤料区较小,坝体下游堆石区变形不协调,这是瀑布沟大坝坝顶出现浅表裂缝的主要原因.该结论对土心墙堆石坝设计和施工有一定的指导意义.     

堆石坝变形监测的灰色非线性时序组合模型

结合堆石坝变形的特点,应用逐步回归方法提取大坝变形观测数据系列的水压和温度分量后,用灰色非线性系统模型模拟剩余数据系列的趋势项,用时间序列模型模拟剩余数据系列的随机项,由此建立了堆石坝变形监测的灰色非线性时序组合模型。计算分析表明新模型提高了拟合精度,使堆石坝变形监测的数学模型更趋于合理。     

采用真空激光技术实现直线型混凝土重力坝变形连续监测

针对连续监测直线型混凝土重力坝变形的要求，采用基于三点法准直原理的真空激光波带片衍射成像方法，研制出全自动真空激光变形测量系统并取得了成功的应用．该系统主要特点为：全自动，在主控机的控制下全自动运行，可在设定的时间点上对大坝的水平和垂直变形同时进行监测；精度高，采用特殊设计的接收装置和专门的优化算法，测量精度0.1mm，分辨率0.01mm；全封闭，为保护整个系统的安全和稳定运行，整个系统采用全封闭设计；系统同时具有网络通讯能力，上位机可通过Internet自动连接现场主控机，远程实现对整个测量系统的完全控制．     

建筑物变形监测的综合研究

叙述了变形监测的概念及引起建筑物变形的主要原因,建筑物变形监测的主要作用及内容,建筑物变形监测的方法、基本原则和注意事项,变形监测的数据处理、必要精度和频率等,旨在为确保建筑物的施工及安全运营提供监测理论和方法等方面的依据。     

三峡大坝及坝基施工期的特殊监控模型

针对三峡大坝施工期长、荷载变化复杂的特点,提出了施工期的特殊监控模型。编制了三维粘弹性有限元与无限元耦合分析程序。详细分析了泄洪坝段２＾＃坝块坝基开挖卸荷时基岩回弹变形的时间效应、坝体浇筑加载时基岩和坝体压缩变形的时间效应以及两者共同作用的时间效应,获得了施工期间坝基及大坝变形的全过程,从而解决了施工期间变形初始值的确定和全过程的力学模拟问题。     

特高拱坝变形监测的分区及其模型构建方法

面板数据模型考虑了测点间的联系和异质性,引入面板数据模型构建特高拱坝的分区安全监测模型。通过实测温度的主成分分析,筛选得到典型实测温度变量;融合主成分分析和层次聚类法,提出基于监测时间序列的变形测点分区方法;以此建立各分区面板数据,通过检验确定面板数据模型类型,构建基于实测温度的分区变形测点的回归模型;通过分区及其回归模型的截距项、变量系数等的对比分析,识别各分区及坝体空间变形特征。以初期运行期的某特高拱坝为例,将研究测点分为4个区,构建各分区的固定效应回归模型。结果表明,坝体变形符合客观规律,封拱后坝体非稳定温度场、初期运行期时效等因素对坝体变形影响明显。     

大坝变形监测的BP网络模型与预报研究

建立有效实用的大坝安全监测模型,对于馆控大坝运行意义重大。针对目前国内外常用统计模型、确定性模型等的不足,提出将基于误差逆传播算法的BP神经网络模型用于大坝变形监测数据的拟合分析及其预测预报研究,最后以福建水口混凝土重力坝变形监测为例,对坝顶垂直位移实测值建立了BP网络模型,并将模型用于坝顶垂直位移预报,结果表明,BP网络模型的拟合和预报精度明显优于相应的统计模型。     

基于Theil不等系数的调和平均组合预测模型在大坝安全监控中的应用

引进相关性指标Theil不等系数,采用调和平均组合预测方法,建立了基于Theil不等系数的调和平均大坝安全监控组合预测模型.结合某拱坝实测资料分析表明,该组合预测模型的预报精度高于传统的加权算术平均组合预测模型和各种单一预测模型,在大坝安全监测预报中具有较强的实用性.