基于粗糙集的水利工程管理现代化评价权重确定

为准确计算水利工程管理现代化评价指标的权重,采用粗糙集理论分析了原始数据,基于实测数据离散化,将指标权重转化为粗糙集理论中的属性重要度,构建了水利工程管理现代化评价权重计算模型,并通过分析评判评价对象的信息量和重要度,计算了模型权重.实例验证了该方法合理有效.     

基于多目标可变模糊评价法的导流隧洞围岩稳定性分级研究

在分析隧洞围岩稳定性影响因素及各因素的重要性基础上,推导了基于可变模糊集理论的围岩稳定性级别划分的多目标可变模糊评价方法.以漫湾水电站#2导流隧洞围岩为例,先确定岩石质量指标、湿抗压强度、岩石完整性系数、结构面强度系数、地下水渗水量,再按现行规范要求将围岩划分五等级,取围岩样品标号1的指标特征值进行多目标可变模糊评价.计算结果表明,围岩稳定性等级为2～4级,与实际情况相符.与可拓扑评价方法相比,采用多目标可变模糊评价结果更为合理可信.     

基于组合赋权的大型引水隧洞岩爆正态云模型预测

针对大型引水隧洞岩爆预测问题,构建了基于组合赋权的云模型。以引水隧洞的弹性变形能指数、单轴抗压强度与岩石抗拉强度之比、岩石脆性指数、岩石切向应力与单轴抗压强度之比作为评价指标体系,确定评价指标标准及云模型特征参数,采用云模型正向发生器生成云图,以投影寻踪法和Delphi法计算组合权重,进而求出综合确定度并给出岩爆预测等级。实例计算表明,大型引水隧洞岩爆预测精度达100%,从而验证了该方法合理有效。     

改进熵权-正态云模型在边坡稳定性评价中的应用

针对边坡稳定等级影响因素的不确定性、模糊性和时变性问题,引入云模型理论,综合考虑地形地貌、水文气象、地质环境等各方面因素,选取岩石质量指标等7个评价指标,提出了基于改进熵权-正态云模型的边坡稳定性评价方法。该方法通过云模型正向发生器计算各指标对应评价等级的确定度,基于改进熵权法确定各指标权重,以此综合评价边坡稳定性等级。以桂柳高速公路边坡为例建模计算,该方法评价结论与理想点法以及神经网络一致,证明该方法是可行的。     

基于博弈论的大坝安全评价云模型及其应用

针对大坝安全评价问题,提出了一种基于博弈论和云模型耦合的安全评价模型。选取变形、渗流、环境因素为大坝安全评价指标体系,根据既定体系确定大坝安全评价指标标准,并在此基础上确定云模型的特征参数和各评价指标的综合权重,由云模型正向发生器给出评价指标的在各评价等级下的隶属度,最后由各评价指标的综合权重矩阵和对应评价等级下的隶属度矩阵计算出大坝安全评价结果。最终通过某心墙堆石坝工程实例验证了该评价模型的可行性,为类似工程的安全评价提供了借鉴。     

基于熵权—理想点法的大坝安全评价模型及应用

针对目前的大坝安全评价方法在解决实际工程问题时存在的不足,引入了理想点法基本原理,提出基于熵权—理想点法的大坝安全评价模型,综合考虑大坝的变形、渗流及环境等三方面因素,选取了9个评价指标作为大坝安全评价指标体系,根据选取的大坝安全评价体系确定了相应的评价标准及安全等级,采用信息熵理论确定评价指标权重,根据理想点法原理计算理想点贴近度,从而给出大坝安全评价结果,并将该模型应用于某已建大坝工程。结果表明,基于熵权—理想点法的大坝安全评价模型的评价结果与大坝实际情况相符,可见该模型可行、有效。     

农村饮水安全评价的相对熵变权重模型

为使农村饮水安全评价工作定量化,建立了农村饮水安全指标体系、单指标安全指数和综合安全指数及其安全等级标准,把指标的权重结构解析为安全属性权重和安全等级权重,并用基于遗传算法的模糊层次分析法计算,根据最小相对信息熵原理把属性权重和等级权重综合为组合权重,建立了农村饮水安全评价的相对熵变权重模型(DWIERECW)。结果表明:研究区域现状的综合安全指数为0.59,属较不安全等级。2010年的综合安全指数将为0.74,处于稍安全等级,2020年的综合安全指数将为0.94,处于安全等级。用DWIERECW可充分挖掘指标中的安全属性信息和安全等级信息,方法具有通用性,有一定的推广应用价值。     

基于云模型的土石坝渗流安全风险模糊综合评价

针对土石坝渗流安全风险评价指标存在模糊性和随机性的问题,在传统模糊综合评价模型的基础上引入云模型,建立基于云模型的土石坝渗流安全风险模糊综合评价模型。选取渗透坡降等12个指标构建评价指标体系,采用AHP法确定评价指标权重,由安全风险等级和评估数据分别推求标准云和评价云数字特征值,通过计算标准云和综合云的相似度给出评价结果。将该模型应用于已建土石坝工程的渗流安全风险评价中,计算得到综合云与标准云的最大相似度为0.800,进而给出该土石坝渗流安全风险等级为"较低风险",通过与传统模糊综合评价模型对比发现,该模型评价方式更为客观,评价结果更为全面。研究成果可为土石坝安全评价和加固提供参考。     

基于博弈论的大型涵洞安全评估模糊可拓模型及其应用

鉴于目前评估涵洞安全性态仍采用传统经验评估法,对各评价指标仅限于定性分析,且未考虑各指标的重要性程度,以影响大型涵洞安全性态的因素多具有模糊性和不确定性的特点为基础,根据物元概念,将研究对象、评估指标和量值联为一体,利用博弈论计算层次分析法和熵权法的组合权重,建立了涵洞安全评估模糊可拓模型,并运用该模型评估了淮河流域某座穿堤箱涵的安全等级,结果符合实际情况,表明该模型可实现对涵洞安全性态的定量化和动态性评估,能广泛应用于其他水工建筑物的安全评估中。     

基于功效系数法的隧洞塌方风险等级评价

鉴于引水隧洞是水电站的关键工程,其安全性备受关注,基于功效系数法原理,建立了隧洞塌方风险评价模型。该模型涵盖了引起隧洞塌方风险的主要影响因子,然后将各指标划分为极大型变量、极小型变量、稳定型变量和区间型变量,并计算了各指标的单项功效系数值,基于博弈论原理确定指标的权重系数,从而计算得到隧洞塌方风险的总功效系数值。以某水电站的引水隧洞为例进行建模分析,验证了该方法是可行的。     

内水外渗作用下有压管道衬砌渗透损伤耦合分析

为研究内水外渗作用下有压管道混凝土衬砌渗透损伤规律,基于弹塑性损伤有限元理论,建立了损伤度与渗透率的匹配关系,采用增量变塑性损伤刚度迭代方法,模拟了水工隧洞充水运行过程中,混凝土衬砌在渗流-损伤-应力耦合作用下的损伤过程,并对衬砌与围岩的承载比例及受力变形特征进行了分析。工程应用结果表明,混凝土衬砌损伤系数沿衬砌厚度由内而外线性减小,损伤开裂减小了衬砌的水力梯度,改善了衬砌的受力条件;洞周锚杆系统发挥自身刚度作用加固围岩,且承担内水外渗的体积荷载,提高了衬砌和围岩联合承载能力;固结灌浆对提高围岩承担内水荷载及防渗能力起主要作用。     

隧道围岩稳定性评价的改进熵权-属性识别模型

以石牌岭隧道围岩工程为例,参照国内外研究现状,选取6个主要影响因素作为评价指标,将岩体质量等级分为5级,采用Zscores标准对传统熵权加以修正并应用到模型中,保证了评价的客观性和准确性。通过构建隧道岩体质量评价属性决策矩阵,再由级别特征值来确定所属级别,进而对隧道围岩稳定性作出评价。该模型不仅能预测围岩等级,还能对同等级围岩的稳定性进行排序,通过与可拓法评价结果的比较分析,验证了该方法的合理性与优越性,为隧道围岩稳定性评价提供了新的思路。     

金佛山混凝土面板坝二维渗流计算分析

针对渗透水流对土石坝坝体、坝基的渗透破坏危害性极大问题,以金佛山水电站混凝土面板堆石坝为例,根据地质条件和渗流控制特点建立平面二维有限元计算模型,模拟了坝体在不同水位组合条件下的渗流场,研究了渗透破坏的可能性,并分析了防渗帷幕及坝基渗透系数的敏感性。计算结果表明,各种水位组合下混凝土面板及防渗帷幕起主要阻水作用,水力比降大,渗流场分布对防渗帷幕及坝基渗透系数不敏感,渗流流量相对敏感,为坝坡安全性和渗流稳定性评估提供了依据。     

基于抗滑极限状态的水工隧洞堵头可靠性分析

为分析水工隧洞堵头的可靠性,首先通过分析水工隧洞堵头的极限状态,建立了描述堵头可靠性的功能函数;其次在此基础上,利用ABAQUS建立了某水工隧洞堵头及围岩的三维有限元模型和描述堵头可靠性的功能函数显式表达式;最后利用设计验算点法计算原理编制了计算堵头可靠度的Matlab程序,计算了堵头可靠指标及失效概率,并对影响堵头与围岩接触面摩擦力的影响因素做了敏感性分析。结果表明,30m堵头的可靠性指标为6.602 7,失效概率为2.018 5×10~(-11);粘聚力越大,接触面摩擦力F_f越小;内摩擦角φ、弹性模量E越大,F_f越大。     

某隧道围岩参数反演分析及实时施工应用

以某隧道监测到的隧道围岩位移变形数据为依据,选取围岩岩体的弹性模量E与初始地应力侧压力系数K作为反演参数,采用黄金分割法和FLAC3D数值模拟对隧道洞口浅埋段及洞身段围岩进行位移反分析优化计算。在此基础上将反分析得到的围岩力学参数应用于掌子面前方围岩变形的数值模拟计算,将其结果与隧道施工中监控量测结果进行对比,验证了位移反分析在隧道施工中实时应用的可行性,并将拱顶沉降量的预测结果用于设定围岩开挖的预留变形量,通过控制超挖量,减少喷射混凝土用量,节约工程成本。     

基于层次分析法和模糊综合评价的水工钢闸门安全评估

鉴于水工钢闸门的安全状态评价需要考虑闸门运行情况、腐蚀情况、强度、刚度、动态性能等多方面的因素,提出了基于层次分析法和模糊综合评价的水工钢闸门安全评估方法。首先构建了水工钢闸门评估体系层次结构,然后根据层次分析法定性和定量确定了各影响因素的权重,最后建立了模糊综合评价模型对某水利工程水工钢闸门的安全状态进行了全面评价,评价结果为二类等级,比较准确地反映了闸门的实际安全状态。