基于迁移学习的坝面表观缺陷智能检测方法研究

针对常规缺陷检测方法难适用于复杂环境下的坝面表观缺陷检测的问题,提出了一种基于迁移学习的坝面表观缺陷智能检测方法,主要解决坝面缺陷的识别与分类问题。该检测方法主要包括三个部分:首先采用图像预处理对多旋翼无人机采集到的原始图像数据进行数据扩充和特征突显;然后运用迁移学习方法将Inception-v3网络模型作为预训练模型,训练处理过后的缺陷数据,得到坝面缺陷检测模型;最后构建全连接分类网络并利用检测模型对测试集数据进行分类测试。试验结果显示:该检测方法仅耗时28 min就完成了对约33 000张缺陷数据的训练与测试,并对混凝土坝面存在的裂缝、漏筋、渗水和脱落四种缺陷的分类正确率达到了96%。结果表明,该检测方法能够实现对坝面缺陷精确且快速的识别和分类,能够为坝面后期的风险评估和维护提供有力的数据支撑,具有一定的工程意义。     

沙溪口大坝溢流面表面缺陷检测与分析

混凝土表面缺陷在混凝土坝中普遍存在,严重时会影响混凝土坝的正常运用。针对沙溪口大坝溢流面存在的表面缺陷,采用超声波平测法对溢流面裂缝深度进行了检测,采用回弹法对溢流面混凝土强度进行了检测,并对裂缝成因和危害性进行了分析,对溢流面安全状态进行了评价。检测结果表明,沙溪口大坝表面缺陷基本稳定,未见明显恶化,表面缺陷对溢流面安全总体上没有明显的不利影响。     

基于红外热成像的混凝土坝保温层缺陷检测方法

坝面保温层是保障高寒区混凝土坝长期安全运行的重要工程措施。紫外线照射会使保温层老化,削弱保温能力,引起坝体混凝土开裂,需要及时检测老化的保温层并进行修复。为此,基于红外热成像及图像处理技术,提出了一种非接触式的保温层缺陷快速检测方法。采用红外热像仪采集保温层表面热像图时间序列,对热像图序列进行二维傅里叶变换得到振幅图和相位图。根据像素点的所占比例和分布规律,采用K-means聚类方法对所得到的的振幅图和相位图进行聚类处理,以图像的方差筛选最优的振幅图和相位图,以此识别保温层缺陷。有限元模拟和两类保温层热成像试验的结果表明,这种非接触式的保温层缺陷快速检测方法能够准确地检测保温层中缺陷的大小和位置,可发展为一种适用于实际的混凝土坝保温层缺陷检测技术。     

中国水力发电工程学会大坝安全专业委员会2015年会暨“大坝安全检测技术与新仪器应用”学术交流会的征文通知

<正>2015年大坝安全专委会拟于8月20日在青海西宁召开本年度年会暨学术交流会。会议将重点对大坝安全检测技术的发展与新仪器应用进行探讨和总结,论文着重要求对检测技术在运行的水电站大坝及其基础等相关缺陷问题中的应用、发展与相关验证进行反思和提炼,学术交流会侧重主题如下:(1)混凝土坝结构及基础缺陷检测;(2)土石坝结构及基础缺陷检测;(3)库坝渗漏检测;(4)水工金     

大场景视频监控下大坝运输车改进多目标多视觉卸料识别模型研究

运输车卸料识别对保障大坝施工安全、优化运输配置具有重要意义。然而,大坝施工中多采用全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）进行运输车活动状态分析,存在设备成本高、识别精度低等缺点。目前,通过布设高清摄像头进行坝面大场景施工监控成为趋势,但尚未见基于机器视觉的运输车卸料识别研究。针对上述问题,提出大场景视频监控下大坝施工运输车卸料识别改进多目标多视觉任务模型。首先,采用ByteTrack实现大场景监控视频中多辆运输车目标检测与追踪,记录其行驶轨迹;其次,High Resolution Net（HRNet）被用于运输车头部和尾部的关键点检测,进而结合行驶轨迹判断运输车前进、停止和后退等行进状态;再者,通过Destruction and Construction Learning(DCL)细粒度分类方法判断运输车料斗的抬升状态;最后,结合ByteTrack、HRNet和DCL的多目标多视觉任务的分析结果判定运输车卸料状态。以两河口施工视频监控为例进行验证,提出的卸料识别模型在34帧时卸料状态识别平均准确率为87.3%,卸料时间判断精度为90.3%,验证了本模型的可行性和有效性。     

双斜滑动面地基对胶凝砂砾石坝破坏模式的影响研究

为探究复杂地基对胶凝砂砾石坝(CSG坝)安全稳定性的影响,对均质地基、断裂双斜滑动面地基和完全发育双斜滑动面地基上的CSG坝开展了三维地质力学模型试验研究。通过分析试验中坝体、坝基的变形特征,以及模型的破坏过程与破坏形态,探究了影响坝体安全稳定的控制性因素。研究结果表明:(1)均质地基模型、断裂双斜滑动面地基模型和完全发育双斜滑动面地基模型的超载安全系数K_p分别为6.8、6.4和6.0。(2)模型的破坏模式与地基整体性有很大的关系,其由坝体沿坝基面产生的贯通裂缝破坏,逐渐发展为跟随地基中的滑移通道滑动,形成坝踵下降、坝趾抬升的滑动翻转破坏。(3)复杂地基中结构面的抗滑稳定性决定着CSG坝的稳定性;CSG坝在受到双斜滑动面地基影响后,各模型的破坏超载安全系数随着地基的发育逐步降低,严重影响着工程安全性,在坝址选取时应尽量避免可能形成潜在滑动面的危险断层。试验成果可对CSG坝后续发展、设计及施工提供参考依据。     

基于计算机视觉的混凝土坝裂缝检测方法

为解决传统图像分割算法难以分割噪声污染严重的坝面裂缝图片的问题,提出一种基于自适应区域生长和局部K-Means聚类的坝面裂缝检测算法。采用双边滤波对裂缝灰度图进行初步降噪,运用自适应区域生长算法获得裂缝的粗分割图,再通过形态学腐蚀操作以及最大连通域提取操作去除孤立的点状及团状噪声,最后采用局部K-means聚类算法获得裂缝的精细分割图。运用该算法以及大津阈值分割算法等常用的3种算法对3幅分别存在污渍噪声、混凝土表面毛刺噪声、块状以及条状噪声污染的裂缝图片进行分割。结果表明:该算法获得的分割结果完成度指数以及正确度指数均在0.95以上,高于其他3种算法;该算法的抗噪性好,适应性强,能实现对坝面裂缝的精确识别分割。     

混凝土坝结构缺陷检测技术进展和展望

混凝土坝建成后,在长期运行过程中,由于坝体混凝土老化、钢筋锈蚀,或因地震、人为活动、生物破坏等将产生缺陷或病害,由于大坝的缺陷、病害具有一定的隐蔽性,大坝安全检测是发现和查明大坝缺陷、病害的重要手段,检测成果也是评价大坝的安全性态和补强加固处理的重要依据。混凝土坝检测新技术的发展对于提高大坝安全检测技术水平具有重要的意义。     

混凝土坝安全评价

混凝土坝安全评价［西班牙］罗德里戈·霍约等主题词砼坝，安全监测，评价，原因分析，典型实例，坝设计在大坝设计阶段，一旦进行了地质与土工勘测，就可在弹塑性理论的基础上建立特性模型。这种模型考虑了基础中可能存在的软弱面与各种材料的不同弹性参数。采用数学模型...     

美国洛克雷文坝加固与改造

在许多研究表明美国洛克雷文坝存在安全缺陷以后,对该坝进行了加固,并对溢洪道进行了改造,以确保大坝安全运行。     

大坝对鱼类栖息地的影响及评价方法述评

本文总结了大坝建设造成水流状态、水温、水质、底质和地形等因素的变化对鱼类栖息地造成的影响，并归纳了目前国内外对栖息地预测评价的主要方法，对每一种评价方法的特点进行了分析，最后对可采取的生态补偿措施进行了介绍。本文得到的结论为，大坝建设对鱼类的影响很大，但可以通过补偿措施加以恢复。     

坝后背管结构有限元分析探讨

以李家峡坝后背管为依托,借助具有强大结构分析功能的有限元软件ANSYS分析坝后背管结构应力状态。经分析单元尺度对坝后背管混凝土、钢筋的应力影响小于对钢管的影响;坝体与背管混凝土接缝面的力学效应对背管混凝土、钢筋、钢衬的应力影响很小;计算所得的应力大小规律与类似工程模型试验所得的应力分布规律完全一致,其计算值与规范中用弹性中心法所得的应力值基本接近。     

基于AutoCAD的二维建模研究

复杂地质体的二维建模,一般采用自下而上依次建立点、线、面的方法,其中面的定义需要手工完成,费时费力,针对ADINA二维建模的不足,用VC编写了AutoCAD To Adina平面建模程序,实现了点、线、面的自动定义,大大缩短了ADINA二维建模的周期,节省了体力,通过实例表明,该方法具有较大的实用价值。     

基于VB下的渡槽设计研究

渡槽是一种重要的水工结构。将渡槽设计与Visual Basic编程理论结合,通过应用计算机编程可实现对渡槽结构进行各部位验算与校核。文章阐述了该软件系统的开发思想和实现过程,同时对总体框架的设计、模块的划分、具体环节的实现作了详细论述。依据各部位的关键技术参数,对渡槽设计相关的水力计算、槽身、刚架和基础结构计算作了论述,并给出了计算机软件设计的流程图,以期为工程设计人员采用计算机程序设计提供参考。     

基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价研究

针对地质灾害影响因素的不确定性、随机性和模糊性的特点,建立了基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价模型。通过确定评价单元指标对各级指标标准区间的相对差异函数和相对隶属度,得到各评价单元的地质灾害危险性等级。最后,通过工程实例验证该评价方法的可行性。     

基于振动的混凝土坝损伤检测的可行性初探

混凝土坝在服役期间很容易出现各种损伤，其中裂缝是最常见的一种损伤形式。裂缝开始的时候一般出现在坝的局部，如果在出现损伤的范围内没设观测点，现有的观测手段很难监测到损伤。而基于振动的方法则有可能克服这一困难。为了研究这种方法，在大坝的不同位置模拟了不同条数和张开程度的裂缝，并给出了相应的振动频率和振型，在考虑了测试噪声的情况下，用统计神经网络进行了损伤识别。这种基于振动的混凝土坝损伤检测方法还会受到水位、温度变化的干扰以及环境噪声、仪器精度等的限制，还需作进一步的研究。     

对推行以设计为主体的工程总承包(EPC)的认识与思考

EPC(设计—采购—施工)工程项目管理模式是20世纪80年代国际上逐步发展起来的一种工程承包和管理模式。介绍了EPC工程管理模式的背景和国内外开展EPC总承包管理模式发展现状,总结了EPC总承包管理模式的特点。从水利工程角度出发,阐述了水利行业推行EPC总承包管理模式的必要性和可行性,并提出了建议。     

关于流域综合管理的思考

文章系统回顾了流域管理的发展历程和成功经验,着重分析流域管理发展的现状与问题,指出应以流域管理法规为依据,以流域管理机构为依托,以水资源管理、河道管理、河砂管理为主要内容对流域进行综合管理。     

大坝安全信息权研究

大坝原型观测数据本身包含了丰富的信息，内在反映了监测项目之间的某种客观关系，基于此，应用PCA法及PPA法建立了确定大坝安全评价信息权重的正分析模型，一方面能够对数据进行降维处理，另一方面能挖掘数据内在信息，提取指标的相对重要性；并基于最优化准则，建立了信息赋权整合模型，解决了多种数学方法计算结果不一致性问题，最大限度地保持原始信息的完整性。     

基于KPCA-PSO-SVM的径流预测研究

为提高径流预测模型的准确性与稳定性,对KPCA-PSO-SVM的径流预测方法进行了研究。在分析径流影响因素的基础上,利用核主成分分析(KPCA)法对径流影响因子进行非线性特征提取,获得主成分作为支持向量机(SVM)的输入变量,建立了径流预测SVM模型,其中模型参数通过粒子群算法(PSO)进行优化。模型建立后,以新疆伊犁河雅马渡站中长期径流预测为例进行分析。预测分析结果表明,在拟合和检验阶段模型的平均相对误差分别为0.77%和7.64%,与其他预测模型比较,基于KPCA-PSO-SVM方法建立的径流预测模型有较好的预测和泛化能力,是一种行之有效的中长期径流预测方法。