基于组合赋权的岩质边坡安全稳定性综合评价模型

针对岩质边坡安全稳定性评价的层次性与模糊性等不确定性问题,将岩质边坡安全稳定性评价作为一个模糊系统,充分考虑地质现状、工程现状、环境条件及监测表现4个方面及其影响因素,构建了包括目标层、准则层、指标层多个层次的岩质边坡安全稳定性评价指标体系;将主成分分析法与改进层次分析法相结合,提出了一种能同时顾及主、客观权重的赋权方法,可提高指标权重的合理性与准确性;运用模糊理论构造隶属度函数,进而建立岩质边坡安全稳定性的多层次模糊综合评价模型。实例应用表明,该模型可行,操作简便,结果符合实际,为岩质边坡安全稳定性评价提供了一条新途径。     

基于层次分析法和模糊理论的小型水库土石坝安全评价

鉴于水库大坝安全状态评价的模糊性和层次性,通过分析我国小型水库土石坝结构特征和破坏机理,构建结构安全状态评价指标体系,提出基于层次分析法和模糊理论的小型水库土石坝安全评价方法。利用模糊理论对层次分析法计算的权重进行修正,得到评价体系中各指标的隶属度值,根据最大隶属度原则确定结构安全状态的模糊综合评价结果。研究以浙江省杭州市余杭区康门小型水库土石坝为工程实例,应用本文的指标体系和模糊综合评价方法对其进行结构安全状态评估。将结果与工程实际对比发现两者基本一致,验证了本文所提出的指标体系及评价方法的有效性,可为小型水库土石坝的结构安全评价提供借鉴和参考依据。     

基于模糊层次分析法的建筑结构安全评价体系研究

为了准确地对建筑结构现状进行安全评价,考虑到建筑房屋结构的复杂性与安全评价因素的模糊多样性,采用模糊层次分析法建立建筑结构安全评价体系。首先,将建筑房屋划分为地基基础、承重柱、承重梁、墙体、楼板层以及屋盖围护系统６项一级评价指标,然后在此基础上建立２３项二级评价指标。其次,由层次分析法得到各评价指标的权重,根据建立的安全因素评判标准和隶属函数对各因素进行模糊评价,并利用多级评价原理来构建建筑结构安全评价模型。最后,通过工程实例对评价模型进行验证,评价结果为较安全。与现有评价规范相比,提出的建筑结构安全评价体系涉及指标全面、方法可行、结果可靠,可对类似房屋结构的评估鉴定提供借鉴和指导。     

基于模糊层次分析法的闹德海水库大坝安全评价

本文基于闹德海水库大坝监测资料和《水库大坝安全评价导则》(SL 258—2000),运用模糊层次分析法建立了闹德海水库大坝安全评价模型,该模型同时考虑影响水库大坝安全的定量因子和定性因子,运用模糊层次分析法确立了各影响因子的权重,定量地实现了水库大坝安全评价。通过实际工程应用,验证了此方法的有效性,为大坝安全风险的控制及评价提供了科学依据。     

改进模糊综合评价法在水质评价中的应用

模糊综合评价法能反映水质评价中的模糊概念,是客观评价目标水质的一种常用水质评价方法。但在传统的模糊综合评价法中,多采用"超标法"计算权重,为了避免超标法计算权重的不合理之处,笔者分别用"改进超标法"和"层次分析法"计算评价因子的权重,以中卫美利纸业工业园区四个监测井的水质监测资料为例,采用改进模糊综合评价法做出了生活饮用水质量评价,并对比分析评价结果,提出了新的权重计算方法来实现对传统模糊综合评价法的改进。     

水权初始分配中影响系统分析方法因素的研究

目前水量分配计算的常用方法有定额控制法、综合权重法和模糊决策、层次分析法.模糊决策、层次分析法是一种系统分析方法.从水权初始分配含义上分析,模糊决策、层次分析法是比较适宜于初始水权的水量分配计算.但在应用中,水权制度、分配原则、指标体系的选择以及相应权重等因素直接影响水量分配的计算结果,这些问题都值得研究.简述了模糊决策、层次分析法应用于水权初始分配的原理,并就指标体系的选择、水权制度等对初始水权的水量分配计算的影响进行了探讨.     

基于多层次模糊分析法的大坝安全评价研究

将层次分析法和模糊数学理论相结合,建立了大坝安全分析的多层次模糊综合评价模型,该模型可以同时考虑定量因素和定性因素。运用层次分析法和模糊数学确立了各层因素的权重和评价矩阵,得到大坝安全综合评价的定量结果。通过实际工程应用验证了此方法的有效性,为大坝安全风险的控制及评价提供了科学依据。     

模糊层次分析在老园水库安全评价中的应用

将模糊理论和层次分析法结合并应用于老园水库安全综合评价中,建立评价层次结构模型,利用层次分析法确定各评价因素的权重,建立评语集,构建模糊评价矩阵,最后逐层进行综合评价,结果表明:该工程综合安全评价结论为三类坝,应尽早进行除险加固。     

土石坝安全的模糊层次综合评价及其应用

土石坝安全评价属于多指标、多层次、多准则综合评价问题.将模糊理论和层次分析法引入土石坝安全综合评价中,建立评价层次结构模型,利用层次分析法确定各评价指标的权重,建立评语集,构建模糊评价矩阵,最后对土石坝进行综合评价.将以上模型应用于广东省赤竹径水库大坝安全评价中,结果表明,只要合理选取各影响因素权重,即能得出科学合理的评价结论,可为土石坝安全运行和管理提供科学依据.     

GPRS技术在水情自动测报系统中的应用

针对水情信息传输对数据传输实时性、周期性的要求,以及系统数据传输量小的特点,介绍了一种基于GPRS技术的水情信息传输系统.设计了由数据采集,传输和接收三部分组成的水情监测系统(以下简称系统).系统通过Internet实现与GPRS网络的连接,从而实现对水情数据的采集,实际应用证明该系统具有永远在线、经济适用、传输速率快、组网简单及易于扩展等优点.     

优化BP网络在均质土坝变形预测中的应用

宁夏南部山区小型水库除险加固普遍采用坝前淤积面加坝技术,且坝体多建于湿陷性黄土基础上,在自重、渗流等多种因素作用下极易产生变形。为准确判定坝前淤积面加坝技术的合理性和可靠性,可利用BP神经网络分析预测大坝坝体变形情况与未来趋势,但传统的BP算法需对数据进行标准化处理,为了简化数据的标准化处理过程,提高处理效率,提出了传递函数的优化方法,并把优化后的BP网络应用于大坝表面变形预测中,得到了较满意的结果。     

CPSO-NN模型在大坝安全监控中的应用

针对大坝安全监控中传统BP神经网络模型由于采用最速下降法求解网络权值而存在的计算过程复杂、易陷入局部极值点等缺点,提出大坝安全监控神经网络权值的协同粒子群优化求解方法。该方法先把网络权值的计算问题转化为粒子群的寻优问题,然后通过粒子群协同寻优实现对网络权值的计算。工程实例分析结果表明:基于协同粒子群算法的神经网络模型计算简单、收敛速度快、拟合精度高,为大坝安全监控分析提供了一种有效的新方法。     

基于GACO-BP-MC的大坝变形监控模型

建立相应的安全监控模型来分析大坝变形监测资料对保障大坝服役安全意义重大。BP神经网络模型在此方面得到了广泛应用,但采用蚁群算法(ACO)对BP神经网络参数寻优时存在因初期搜索完全随机导致收敛速度慢的问题。将具有快速随机的全局搜索能力的遗传算法(GA)引入蚁群算法中,利用遗传算法指导生成初始信息素分布,再由蚁群算法正反馈寻得最优解来训练BP神经网络,从而得到大坝变形预测值,2种算法优势互补,缩短了蚁群算法的搜索时间并避免陷入局部最优点。在此基础上,为进一步提高预测精度,采用马尔科夫链(MC)对预测结果进行改进,由此建立了应用于大坝变形监控的GACO-BP-MC模型。工程实例分析表明,该模型在参数优化方面具有较快的寻优速率,且具有较高的拟合和预报能力。     

基于ACO-BP神经网络的土石坝位移监测模型研究

建立安全监测网络模型来分析和预测大坝变形位移信息,对保障大坝安全稳定服役意义重大。针对大坝安全监测BP神经网络模型运算复杂、收敛速度慢、易陷于局部最优、不能准确反映和预测大坝运行状况的问题,引入蚁群算法(ACO)全局搜索功能搜寻BP神经网络参数最优解,并通过样本数据训练BP网络获得大坝变形位移预测值。工程实例应用表明:ACO-BP网络模型在参数优化方面较BP网络更易于收敛,误差较小、预测性能良好,可为大坝变形位移监测和安全预报提供一种新的非线性建模仿真分析方法。     

混凝土高拱坝裂缝光纤监测网络构型的优化

提出基于瑞利散射的混凝土高拱坝裂缝分布式光纤监测网络优化的目标及技术路线;针对基于瑞利散射的光纤监测网络构型的优化,进行了正交失效混凝土模型试验,发现在光纤与裂缝面交角成60°时,在大坝安全监控缝宽控制范围内光纤最小裂缝分辨率仅达到我国水利技术标准规定的1/6;指出要满足大坝裂缝监测灵敏性的要求,对于基于瑞利散射的光纤裂缝传感,应将光纤布置在与预期的裂缝面成交角小于60°的范围内。基于此,结合小湾拱坝裂缝光纤监测研究,初步提出高拱坝裂缝光纤监测网络优化的构型。     

三维可视化大坝安全监控系统研发及应用

先进可靠的三维可视化大坝安全监控系统能准确检查大坝结构,展示仪器埋设位置,提高实时监测信息及大坝安全管理的效率。通过对大坝监测数据的深入分析,并依据规范拟定应力、渗流量等监控指标对三维数值模型进行正反分析,可确定大坝变形预警值。以湖南托口水电站为例,采用BIM技术构建了大坝实体、地形场景以及监测信息的三维可视化模型,并开发出集成了三维可视化模型展示、数据查询、数据展示及安全预警四大模块的大坝安全监控系统。该系统能全方位展示大坝结构、监测数据分析结果、监控指标等信息,并直观展示实时信息,实现了大坝安全监控预警,提高了大坝安全管理效率。相关经验可供类似水利水电工程的安全监控系统开发借鉴。     

江垭枢纽工程坝区变形监测网优化设计

江垭水利枢纽工程坝区监测网自1998年蓄水前建立以来，共观测过6次，监测数据完整地反映了不同水位条件下大坝周连岩体的变形性状，发现了水库蓄水后坝址区岩体抬升的异常现象。究其原因，主要是坝基岩体中存在热承压含水层，热水的补给点位于下游，且高于库水位，水库蓄水后，热承压含水层的扬压力增大，对不透水层基岩顶板有一定的顶托作有所致。对该坝区变形监测网从施工优化设计到资料初步分析的情况进行了简要介绍。     

基于测量机器人的远程遥控技术开发

为保证大坝在极端气象条件下的安全运行,需要无人值守的自动化变形监测系统,并使用无线网络连接数据中心和测量仪器。以Leica TCA2003测量机器人远程遥控技术为例,采用GPRS无线网络传送全站仪命令集数据,并通过无线互联网络实现对测量机器人的远程控制、测量和数据传输。利用GPRS无线网络远程控制测量机器人进行自动采集、传输变形监测数据可以保证监测数据的连续性、实时性和快速性,提高了工作效率,也提高了变形观测的自动化水平。     

GPS监测大坝三维变形的应用

讨论了全球定位系统(GPS)变形监测网的建立以及提高GPS观测精度应采取的措施。分析了GPS大坝变形监测网的特殊性．提出了选择站心地平坐标系作为GPS大坝变形监测网平差计算的参考坐标系；采用拟稳平差方法处理GPS大坝变形监测网的观测数据。编写了GPS大坝变形监测网的网平差软件，并对某大坝GPS变形监测网的3期观测数据进行了平差计算。计算结果表明，GPS观测的精度可以满足大坝变形监测的精度要求；拟稳平差方法更适合于GPS变形监测网的数据处理。     

大坝安全监测智能感知与智慧管理技术研究及应用

水库大坝安全监测是工程安全的重要保障措施,亟需结合新一代信息技术,提升大坝安全监测能力。系统总结了长江科学院近年来在大坝安全监测智能感知与智慧管理技术方面的研究及应用工作,通过研发系列化智能传感器、智能采集单元和物联网感知平台,建设统一的大坝安全监测数据资源池,开发通用化安全监测云服务系统,搭建专业数据挖掘平台和综合可视化应用,实现了大坝安全监测数据感知、传输、管理、分析及展示全链路应用,形成了大坝安全监测全生命周期智慧解决方案。研究成果已在乌东德、溪洛渡、向家坝、大藤峡等100余项水利水电工程中成功应用,为保障工程建设及运行安全发挥了重要的支撑作用,具有很好的推广应用前景。