多测度加权克里金法在高边坡变形稳定性分析中的应用

针对传统的克里金法仅以欧式距离测度描述空间结构相关性的缺点,基于最小方差准则,提出了综合曼氏、欧式和切氏三种距离测度的多测度加权克里金方法,同时给出了一种简便的替代最小方差准则的改进定权准则。利用小湾水电站2号山梁高边坡监测点不同季节的变形速率数据进行实例计算,结果表明多测度加权克里金法提高了插值精度与可靠性,且改进定权准则的估计值接近理论最优值。应用所提出方法得到的2号山梁高边坡2004年春夏秋冬多时相变形速率场,有效地揭示了高边坡自下而上牵引式变形逐步得到控制并趋于平稳的演化特征,为边坡变形稳定性评估与防治提供依据。     

多相型综合法及其在高边坡变形预测中的应用

基于相空间重构理论和近邻等距及其加权预测模式,提出了多相型综合预测方法,并应用于高边坡变形监测数据的处理。该方法应用于小湾水电站2#山梁高边坡4个GPS监测点连续430期变形时间序列的数据分析并进行预测。结果表明,该方法有效地削弱了重构参数选取算法和数据噪声等主客观因素对变形预测值的不确定影响,具有更高的预测精度和可靠性,为高边坡变形的非线性混沌预测提供了一种方法。     

基于卡尔曼滤波方法的高边坡变形分析与预测

针对边坡变形的特点,将监测点位移速率看做一阶马尔科夫过程建立边坡运动方程.利用卡尔曼滤波方法对边坡上监测点进行变形分析,估计出各个监测点的状态参数,从而更全面地反映边坡的运动状态.结合小湾水电站2号山梁高边坡变形监测数据进行滤波处理,所得到的结果表明.经过卡尔曼滤波后位移量的估计精度有了明显的提高,能够准确地反映边坡监测点的位移变化情况.     

GPS一机多天线技术在小湾电站边坡监测中的应用

将全球定位系统（GPS）一机多天线控制系统应用于小湾电站2号山梁高边坡安全监测中。小湾电站处于深峡谷中，GPS定位精度受地理环境和气候条件等因素限制，文中从系统硬件开发和定位算法等方面解决了这些制约GPS应用的问题，实现了2号山梁GPS自动化安全监测系统。     

基于GPS多天线技术的远程自动化高边坡监测系统

针对高边坡在大型工程建设中的重要性和常规GPS监测方法在高边坡监测中无法克服的弱点问题,从系统的投入成本、自动化及可靠性角度考虑,提出了基于GPS一机多天线技术、GPRS无线通讯与控制等技术的远程自动化高边坡安全监测系统。该系统实现了高危边坡现场监测数据的自动采集与无线传送至远程监控中心,并在远程监控中心自动完成数据的解算与分析,已在云南小湾水电站二号山梁的形变监测中得到成功的应用。     

GNSS多基站数据融合技术在水电站大坝精密变形监测中的应用

GNSS定位技术是开展大坝外部变形自动化监测的一项重要手段,GNSS多基站较单一基站具有明显的优势.笔者根据基线解算和平差处理影响因素,提出了基于基线长度和基站稳定性定权策略的多基站数据融合技术.官地水电站大坝GNSS多基站自动化变形监测系统试验研究表明,多基站便于检核基准点的稳定性,能够提供可靠的基准.采用基于基线长度和基站稳定性定权策略的多基站数据融合方法,对同一监测站的多基站解算成果进行融合,综合利用多基站数据能够得到更符合实际的变形信息,提升大坝变形监测的可靠性和精确度.     

三峡升船机及临时船闸岩石高边坡稳定分析

升船机及临时船闸岩石高边坡的稳定性可通过时效变形进行分析。岩石边坡稳定标准的确定主要依据工程安全运行准则 ,同时要考虑监测与统计技术 ,根据变形监测资料 ,进行均方连差检验来判断高边坡的稳定性。开挖结束后的时效变形可根据变形的发展进程分为过渡期、调整期与稳定期 3个阶段。开挖结束后 ,影响边坡稳定的主要因素是岩体的风化程度及边坡上的附加荷载。通过分析研究得出 :升船机及临时船闸高边坡岩体在开挖结束后 ,除局部风化程度大的岩体时效变形速率收敛不明显外 ,其它各测点目前基本处于稳定状态。     

小湾水电站高边坡变形多项式拟合预报模型分析

针对边坡位移时间序列,采用多项式拟合的方法对边坡上的监测点进行变形分析和预报。详细叙述了多项式拟合的方法,并据此构建了边坡的多项式预报模型。结合小湾水电站2号山梁高边坡监测点的全球定位系统（GPS）实测数据,对监测点的＂位移-时间＂拟合曲线进行分析,验证了边坡多项式预报模型的正确性。     

流域年径流量组合预测方法研究与应用

本文介绍了组合预测模型的原理,并以周期叠加外推法、平稳时间序外推法和灰色预测为子预测模型建立时变权最小方差组合预测模型。实例计算结果表明,时变权最小方差组合预测模型的预测精度优于3个子预测模型。组合预测模型理论依据充分,既可应用于流域年径流量的预测,又可推广到其他水文要素的预测。     

基于熵权云模型评价法的省级考核断面水质评价与对比

水环境系统拥有随机性和模糊性,20世纪90年代提出的云模型可以灵活地实现数据和概念的转换,因此逐渐应用在水质评价;水质评价问题本质是一个多属性分类问题,欧式距离可以很好地表征多属性问题,其在水质评价中也开始应用。为比较变权欧式距离法及熵权云模型评价法在水质评价中的优劣性,依托陕西省渭河、汉江、丹江3条主要河流2020年水质监测数据,采用变权欧式距离法和熵权云模型评价法综合评价3条河流40个断面的地表水环境质量。结果表明：研究区域内水质状况良好,70%以上的站点水质达到Ⅲ类水。污染较为严重的断面主要分布在渭河支流,主要污染物控制指标为化学需氧量和氨氮。     

一种改进的空间相关系数在水库高边坡外观变形监测中的应用

水库大坝常涉及边坡工程,传统边坡监测主要针对单个测点的变形和应力的变化情况,不太注重多测点边坡整体变形状态的分析。基于Pearson相关系数和Moran相关系数,考虑不同测点的空间坐标,提出一种空间相关系数,用以分析边坡各测点空间上的关联性质;并建立边坡外观变形监测的3个关联性指标:测点关联度Rij、测点影响度Ii、边坡整体度I。通过指标的变化趋势,从关联性角度实现对边坡整体性质的把握。通过对某混凝土坝左岸高边坡外观变形资料的分析,本文提出的空间相关系数符合实际,3个关联性指标具有一定的合理性,对分析边坡安全状态有一定辅助作用。     

变权欧氏距离模型在边坡稳定性评价中的应用

针对目前常用的综合评价模型只能确定边坡稳定性所在等级,不能评价边坡属于所在稳定性等级的程度,在加权欧氏距离模型的基础上进行改进。采用引入均衡函数的激励型变权公式,以n个评价指标为坐标轴,以边坡稳定性等级中的1级下限值为n维空间的原点,结合权重计算出每个待评价边坡,以及边坡稳定性等级中各等级上限值与原点的变权欧氏距离,并将后者作为划分边坡稳定性评价的标准,建立适合边坡稳定性综合评价的变权欧氏距离模型。用该模型对工程实例进行了综合评价,并与灰色关联分析和可拓方法的评价结果进行比较,验证了变权欧氏距离模型应用于边坡稳定性评价的科学性和合理性。     

基于ArcGIS的边坡沉降分析及三维模拟

本文以贵州三板溪水电站边坡所获得的基础数据为例,结合三板溪水电站的边坡变形观测的工作实践,利用ArcGIS中的空间分析和三维分析模块,进行数据的综合处理和分析,通过采用反距离加权插值算法,生成DEM(数字高程模型)。在此基础上,生成三板溪水电站边坡的沉降等值线图、沉降三维模拟图。结果表明,以ArcGIS生成沉降曲线图的方法比传统方法更快捷、准确,沉降三维模拟图更直观和逼真,可及时、精确、高效地将沉降信息和变形情况反映给大坝监测中心,是一种快速、直观表达沉降观测成果的有效方法。     

反倾层状岩质边坡倾倒变形时空演化特征研究

为研究反倾层状岩质边坡倾倒变形时空演化特征,以硝洞槽岸坡为研究实例,首先在工程地质资料调查分析基础上对岸坡进行倾倒变形空间分区分析,然后基于地表位移监测资料分析岸坡不同区域倾倒变形随时域变化特征,最后对地表离散位移监测点采用距离反权重插值法得出岸坡倾倒变形位移演化云图,综合分析岸坡倾倒变形时空演化特征。研究结果表明:(1)岸坡前部以水平变形为主,后部以垂直变形为主,岸坡整体变形受控于前部水平变形;(2)岸坡中部条带区域变形控制着岸坡整体变形演化过程,岸坡整体变形滞后于岸坡中部变形,中部条带状变形区位移的增加会诱发后期岸坡整体位移的增加,推断该带状区为倾倒变形锁骨段。     

阶跃型滑坡综合变形预测及监测预警方法研究

大型库岸滑坡的长期变形在汛期降雨作用下呈现明显的周期性“阶跃式”陡增特征。针对阶跃型滑坡的变形特征，本文提出了一种多源数据“融合-预测-预警”的三步式滑坡监测预警方法：(1)“融合”,即基于经验模态分解法将多点位移监测数据分别分解为趋势项和周期项，采用加权值法分别融合不同监测点的趋势项和周期项位移得到融合趋势项和融合周期项序列，并将两者叠加得到滑坡体的现状综合变形时间序列；(2)“预测”,即引入“一个预测周期”概念，采用滑动多项式拟合法和随机森林算法分别对融合趋势项和融合周期项进行预测并叠加得到滑坡体的预测综合变形时间序列；(3)“预警”,即基于斜率变点分析方法搜索综合变形曲线的“稳定点”和“跃迁点”,确定稳定变形和加速变形区间的斜率，建立阶跃型滑坡的四级递进式分级预警模型，基于该预警模型对滑坡现状进行预警。以向家坝水库某滑坡体自动化位移监测数据为研究对象，采用本文所提方法对该滑坡进行了综合变形预测和监测预警，结果表明：综合变形时间序列可以整体反映滑坡的变形演化规律，且预测结果可靠，根据分级预警模型判断此滑坡体当前处于稳定变形阶段(Ⅰ级预警)。     

一种空间误差模型在混凝土拱坝变形预测中的应用

混凝土拱坝作为一种高次超静定结构,具有较强的自适应性和整体性,但传统混凝土拱坝变形统计模型主要考察单个测点的变形序列,不能体现不同测点之间的相互作用。基于传统混凝土拱坝变形统计模型,用空间计量方法挖掘了拱坝不同测点同一时刻误差项空间面板数据的空间关联特性;进一步采用空间面板自回归模型拟合变形序列误差项面板数据,建立了混凝土拱坝变形预测空间误差模型。小湾拱坝坝体34个监测点水平向变形监测序列分析结果表明:误差面板数据之间存在很强的正空间关联性质,空间误差模型的预测效果优于传统统计模型,具有一定应用前景。     

强度折减法改进及在边坡稳定性评价中的应用

传统有限元强度折减法在对岩土体强度参数进行折减时并未考虑其对变形参数(弹性模量和泊松比)的影响,会使得分析计算结果不准确,为此改进了传统强度折减法并将其应用于边坡稳定性分析中。基于Mohr-Coulomb强度准则和Duncan-Chang双曲线弹性本构模型,并深入分析土体应力状态、强度与变形的联系,分别建立弹性模量、泊松比与强度折减系数的关系表达式。据此在强度参数折减的同时,对弹性模量和泊松比同时进行修正。以均质土体边坡为例,应用改进的强度折减法开展稳定性评价,并与极限平衡法(Spencer法)进行对比。结果表明:4种有限元强度折减法准确性由大到小依次为:同时修正μ和E方法,只修正E方法,传统有限元强度折减法,只修正μ方法,结论验证了提出的改进方法的合理性和有效性。     

Optimal Sites Identification for Rainwater Harvesting in Northeastern Guatemala by Analytical Hierarchy Process

The Guatemala’s rural population have limited resources, high vulnerability to climate change, traditional agriculture practices and adversely affected by water scarcity. These problems engender the need for further economic development and imposed pressure on the existing water resources. In response, Rain Water Harvest (RWH) is the measure as an alternative source towards water shortage problem and a decrease in groundwater extraction. However, the identification of optimal sites for RWH is an important step to maximize the amount of water harvested and minimize the ecological impact. In this study, an Analytical Hierarchy Process (AHP) was used to determinate optimal sites using Geographic Information Systems (GIS) in order to integrate spatial information. Physical and socio-economic features were main decision criteria along with six sub-criteria: potential runoff; land use; soil texture; slope; distance from agricultural land; and distance from roads. In the investigation, several different criteria with different AHP structures were utilized to assess the flexibility of structures. The result maps with respect to different criteria and AHP structurs are overlaid in a systematic scheme to identify the most suitable site for RWH project. The results identified four sites as optimally suitable and eight as highly suitable. The total 424,070.81 m³ volume of water can be potentially harvested from these optimally and highly suitable sites. The study area comprised of 770.61 km² of Guatemala northeastern region and it is suggested that the RWH system for agriculture purpose should be promoted through government and multistakeholder co-operations as an alternative water resource.     

预应力锚索加固高陡边坡的变形特征分析

通过对预应力锚索加固的高陡边坡变形量观测数据进行分析,获得了边坡岩体在加固前后的位移特征,继而得出锚索应力与边坡位移量的相关关系,为边坡的稳定计算和验算提供重要参数,同时为验证设计方案的合理性提供依据.     

基于地理因子的福建省年降水空间估算模型研究

为研究福建省多年平均降水量的空间分布格局,为工农业生产、自然灾害预测、生态环境建设提供科学依据,利用福建省及周边区域35个气象站点1951—2011年降水资料,分析年均降水量与海拔、纬度、距海岸距离、坡向的相关性;同时,结合多元回归方程和克里金插值构建降水空间估算模型,反映出年均降水量空间分布的总体趋势,突出局部地区降水的差异,估算福建省1951—2011年年均降水量空间分布。结果表明:已知气象站点年均降水量估算的平均相对误差为3.4%,绝对误差为56 mm,验证站点的平均相对误差为3.6%;福建省年均降水量从东南沿海向西北山区呈现波动式上升的特点。