基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的重力壩安全監(jiān)控與健康診斷研究
發(fā)布時間:2020-03-30 08:41
【摘要】:本文以水口水電站混凝土重力壩在線監(jiān)測信息為研究對象,針對水口混凝土重力壩的變形、滲流、水壓、溫度、降水等在線監(jiān)測數(shù)據(jù),采用傳統(tǒng)監(jiān)控模型中的統(tǒng)計模型分別建立了大壩變形監(jiān)控統(tǒng)計模型、大壩滲流監(jiān)控統(tǒng)計模型,研究了大壩變形和滲流的變化規(guī)律和主要影響因素;采用典型小概率法,確定了運行期水口水電站混凝土重力壩變形、滲流安全監(jiān)控指標結果;基于決策試驗與評價實驗室(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory,簡稱DEMATEL)和層次分析法(Analytic Hierarchy Process,簡稱AHP)理論,分別提出了基于AHP的健康診斷模型和基于AHP-DEMATEL的健康診斷模型,利用水口水電站大壩的相關設計施工文件、在線信息、運行管理方案等,采用基于AHP和AHP-DEMATEL兩種健康診斷模型,對水口水電站運行期大壩性態(tài)進行健康診斷,并根據(jù)兩種模型的指標權重分配和健康診斷結果確定其當前的工作性態(tài)。本文取得的主要研究成果如下:(1)根據(jù)水口混凝土重力壩多年在線監(jiān)測成果,選取典型壩段的測點數(shù)據(jù),繪制了環(huán)境量測值過程線、效應量測值過程線,繪制水平位移與氣溫相關圖垂直位移與氣溫相關圖等,對水口混凝土重力壩典型壩段的壩體變形、壩體滲流、上下游水位、氣溫進行了統(tǒng)計和相關性分析,研究了上下游水位、氣溫和效應量的變化規(guī)律。研究表明:在各個壩段的變形中,溢流段水平位移和垂直位移的峰值變化區(qū)間大,引水段次之,擋水段相對小;垂直位移和水平位移測值均明顯隨著水位增加而增大;大壩滲流量與氣溫變化之間的相關性比較高,在一個氣溫周期內,低溫期滲流量測值較大,高溫期測值較小,庫水位上升會導致其測值增加。(2)針對水口混凝土重力壩變形和滲流在線監(jiān)測數(shù)據(jù),分別建立了大壩變形監(jiān)控統(tǒng)計模型、大壩滲流監(jiān)控統(tǒng)計模型,繪制了水平位移、垂直位移、滲流量、裂縫開合度監(jiān)控統(tǒng)計模型擬合圖、統(tǒng)計模型回歸系數(shù)表,利用圖表分析了影響大壩變形和滲流的主要因素,研究了大壩變形和滲流的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢。利用典型小概率法和變形、滲流監(jiān)控統(tǒng)計模型參數(shù),計算了運行期水口混凝土重力壩變形、滲流安全監(jiān)控指標。結果表明:氣溫和時間變化對壩體位移、裂縫開合度和滲流量的波動影響較大,上游水位的一次方和二次方對效應量的影響顯著,氣溫和降雨對位移、裂縫開合度、滲流量的影響存在滯后性。(3)基于AHP和DEMATEL理論,分別建立了AHP和AHP-DEMATEL健康診斷模型,構建了水口混凝土重力壩健康診斷指標體系,設計了水口大壩健康評價集,運用AHP和AHP-DEMATEL兩種健康診斷模型對目前的水口混凝土重力壩健康狀態(tài)進行診斷。結果表明:采用兩種診斷模型得到的水口混凝土重力壩健康狀態(tài)均為基本正常。(4)大壩健康診斷問題是一個需要考慮一系列診斷指標的復雜的問題。研究采用不同方法對大壩健康進行研究的過程與結果差異。為此,分別采用基于AHP和AHP-DEMATEL診斷理論對水口水電站大壩進行研究。分析利用不同診斷方法所導致的健康指標權重變化和健康結果差異。結果表明:采用兩種方法進行診斷得到的水口混凝土重力壩健康結果吻合,均表示大壩處于基本正常的健康狀態(tài)。在AHP健康診斷模型權重分配中,工程質量與結構的權重所占的比例較高;在AHP-DEMATEL健康診斷模型權重分配中,權重占比較高的為結構健康和滲流健康,表明采用AHP-DEMATEL健康模型所確定權重分配體系能夠更好的考慮上級和同級指標之間的相互影響。綜上所述,本文建立了混凝土重力壩位移、滲流監(jiān)控模型、研究了效應量的變化規(guī)律的發(fā)展趨勢,建立了AHP-DEMATEL健康診斷模型,對水口混凝土重力壩進行健康診斷,研究了水口大壩的健康性態(tài)和重要診斷指標,為分析其他大壩監(jiān)測信息,研究大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)和健康狀態(tài),建立大壩智能診斷系統(tǒng)提供了重要的參考意義。
【圖文】:
技術路線圖
水口大壩平面布置圖
【學位授予單位】:武漢理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TV698.1
本文編號:2607316
【圖文】:
技術路線圖
水口大壩平面布置圖
【學位授予單位】:武漢理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TV698.1
【參考文獻】
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,本文編號:2607316
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