基于奇异谱分析的滑坡变形预测

以三峡库区某滑坡GPS位移监测时间序列为例,采用奇异谱分析对原始序列进行趋势项分离,得到有效分量,并建立二阶差分-指数平滑预测模型。结果显示,采用奇异谱分析处理序列预测的误差平方和(SSE)为385.23,平均绝对误差(MAE)为7.50,均方误差(MSE)为3.93,平均绝对百分比误差(MAPE)为3.44%,均方百分比误差(MSPE)为1.79%,5项指标相对未处理序列预测结果全面占优。可见,奇异谱分析为滑坡变形时间序列的预测提供了一种有效的预处理方法。     

水轮机控制系统试验数据处理

水轮机控制系统试验数据的真实性和可靠性是运行人员对水轮发电机组安全运行做出正确评估的重要依据.研究利用自适应的N点加权后置平滑滤波和自适应N点加权中间平滑滤波法对试验数据进行处理,并用处理前后的数据对公伯峡4号机电液随动系统进行参数辨识,取得了比较理想的效果,表明该方法能有效处理水轮机控制系统试验数据.     

小波-差分指数平滑模型在滑坡变形预测中的应用

采用小波-差分指数平滑方法对三峡库区八字门滑坡地表位移进行了预测。小波变换以其多分辨率分析的特性，广泛应用于信号分析，指数平滑方法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法，在预测分析中应用广泛。针对三峡库区八字门滑坡的GPS监测水平累积位移，采用小波变换对时间序列进行去噪预处理，并分别建立一阶差分和二阶差分指数平滑模型对其进行预测，预测得到的平均绝对误差百分比仅为1.5%和1.1%，取得了非常好的效果，该模型可以应用于实际工程。     

山区河道型水库滑坡涌浪特征分析

对滑坡涌浪的特征进行研究对山区河道型水库滑坡灾害治理十分重要。本文首先设计了概化模型试验方案,共设置了12组工况。随后对试验结果展开分析,在对数据进行处理后,简单分析了原始波及合成波三要素特征,并对二者从最大波高、平均波高两方面进行简单对比。该研究对山区河道型水库治理具有一定的工程学价值。     

基于多源时间序列的滑坡位移动态预测

位移预测在滑坡预警预报系统中有着重要地位，为了提高位移预测的精度，提出了变分模态分解和二次指数平滑法、神经网络结合的滑坡位移动态预测方法。首先对历史监测位移数据进行变分模态分解，产生多个模态分量，然后利用二次指数平滑法和极限学习机(ELM)模型进行预测。粒子群优化算法被用来优化ELM模型，最后累加各模态的预测值完成预测。以三峡库区白家包滑坡为例，将所建模型与最小二乘支持向量机(LSSVM)和卷积神经网络-门控递归单元(CNN-GRU)预测的周期项进行比较，结果表明：所用DES-PSO-ELM能够有效预测滑坡位移变化，其均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分误差和相关系数值分别为1.293、0.993 mm, 0.008 0、0.999 8,预测误差最小。研究结果可以为滑坡预警监控系统提供技术依据。     

滑坡稳定性计算传递系数超载法的修正

对于局部条块剩余下滑力小于0的滑坡,采用传递系数超载法计算的稳定性系数会偏大。通过对各种改进传递系数法的研究,提出一种修正的简便显式算法,该方法是对多余的抗滑力进行修正,可降低计算出的稳定性系数,使计算结果更为合理。对某滑坡用不同传递系数法进行计算对比分析,结果表明,该修正方法计算出的稳定性系数比超载法小,更接近强度储备法(隐式法)的计算结果。     

滑坡变形监测数据的实时过滤方法及应用

基于变形监测数据构建的变形速率切线角模型是进行滑坡实时预警的重要参考,现有滑坡变形监测设备获取的位移数据都有一定的精度误差,导致直接计算出的变形速率有较大波动,需要进行数据实时过滤以满足预警需求。在分析了常见滑坡变形数据实时过滤方法特点的基础上,基于最小二乘法进行改进,并考虑前期变形数据的趋势影响,提出了改进后的数据实时过滤方法。通过对比最小二乘法和改进后的过滤方法发现,改进的数据实时过滤方法可以更有效地平滑滑坡变形速率波动,降低误差导致的切线角预警值波动幅度,减小预警误报。研究成果可以为后续滑坡变形数据的实时过滤提供新的技术方法。     

水轮机模型试验数据自动处理方案设计

概括了水轮机模型试验的主要内容和需要处理的原始数据,针对目前水轮机模型试验过程中的不足,介绍了一种基于.net和VBA的水轮机模型试验数据自动处理方法,以及该方法关键技术的软件实现,并对该方法的应用实践进行了讨论,为提高水轮机模型试验的自动化水平提供了一个新的解决思路.     

多片点云数据拼接处理技术的研究

在利用三维激光扫描技术进行逆向建模过程中,点云数据的质量直接决定着模型的质量,而多片点云数据拼接处理的优劣又影响着点云数据的质量。通过对多片点云拼接原理的研究,提出了不贴反光片的"三点法"拼接处理方法,该方法只需找出多测站扫描的点云数据中的三个公共点可进行点云数据处理,解决了以往的"三点法"处理手段下建筑物必须贴反光片的难题。利用该方法首次对大型钢桁架桥梁的点云数据拼接处理,拼接完成了该大桥的完整点云数据模型,其精度满足逆向建模的精度要求。更多还原     

基于奇异值分解及波数滤波的三维地质雷达噪声抑制技术研究

针对城市地下管线探测中三维地质雷达数据出现强噪声干扰问题,提出基于奇异值分解（SVD）和波数滤波（Wavenumber filtering）相结合的处理方法,并给出了选取奇异值数目阈值的定量判据。研究表明：通过选择合适的奇异值,SVD 方法能准确划分地质雷达数据中的目标信号和噪声信号;基于高斯低通的波数域滤波可有效压制杂波及噪声;将上述SVD 方法与波数滤波方法结合应用,发现可有效提高三维雷达深度切片信号的信噪比,使有效反射信号更加清晰并保证地下目标信息完整性。该方法可提升三维地质雷达对目标反射信号识别的效率与精度,使其更适用于城市地下管线探测。     

基于非饱和蠕变模型的滑坡长期变形数值模拟

绝大多数滑坡的发生都与水直接相关,滑坡土体经常处于非饱和状态,而坡体的失稳破坏大都经历了一个时间过程,即滑坡变形具有蠕变性质。因此,绝大多数滑坡的失稳过程实质为非饱和蠕变过程,数值模拟时考虑渗流耦合蠕变效应更能符合滑坡变形的真实状态。根据前期研究成果所得的非饱和土非线性蠕变模型及其三维形式,采用试验数据对模型进行验证。由于常规商业有限元软件没有提供适合特定土体的非饱和蠕变模型,编制了基于渗流及蠕变耦合计算的有限元计算程序,并利用该程序对树坪滑坡在库水位变动下的变形过程进行了数值模拟。结果表明,计算结果与实际变形的监测值趋势比较接近,说明本文所建立的蠕变模型合理,编制的程序可靠,可用于实际滑坡的长期变形计算。     

基于Visual MODFLOW的地下水流数值模拟——以四川垮梁子滑坡为例

以四川省中江县冯店镇垮梁子滑坡为研究对象,通过工程地质勘察查明了研究区基本地层结构,结合水文地质调查与现场试验(电阻率成像法、直流充电法、示踪试验、注水试验等)获得的水文地质参数和边界条件,建立了滑坡区水文地质概念模型,并运用Visual MODFLOW软件构建了垮梁子岩质滑坡体中地下水各向异性三维渗流模型,经过模型的识别及验证,对模型的水文地质参数进行了敏感性分析。结果显示:渗透系数对模型的准确性影响较大,后缘水位对滑坡的稳定性起关键作用。模拟结果可以对垮梁子滑坡预警预报模型的建立提供科学依据。     

滑坡变形的回归-神经网络预测模型研究

受多种因素影响,滑坡变形具有趋势性和随机性的特点。从滑坡变形监测数据着手,将监测数据分离成趋势值和随机值,建立了滑坡变形的回归-神经网络预测模型。该模型采用逐步回归方法对滑坡变形的趋势值进行预测,用BP神经网络预测方法对滑坡变形的随机值进行预测。利用金沙江乌东德坝址区金坪子滑坡TP06点高程位移变化实测数据,对该模型进行了验证。结果表明:预测误差不超过11%,具有较高的预测精度。     

滑坡监测数据处理预报软件研究及应用

滑坡监测数据处理预报软件系统滑坡监测资料数据库及滑坡失稳预报模型为一体，它包括一个主控程序和８个主要功能模块；４个层次的滑坡失稳预报模型（变形阶段判别，中长期预测，短期预报，临滑综合判断）和３个变形阶段（初始变形，匀速变形，加速变形）。经滑坡实例验证，预报精度较高。该系统是进行滑坡监测数据管理与处理的实用软件。     

邓肯-张模型参数中K与n值的计算方法研究

邓肯-张非线性模型是应用最广泛的土的应力-应变本构模型,但在实际应用中发现:按照试验规范进行数据处理时,得到的参数K,n值不合理。通过对3种土料的固结排水剪(CD)试验数据的处理,对K,n值按规范方法和适线法进行取值的2种取值方法进行了分析比较,发现运用适线法得到的K,n值更合理,并总结了适线法的选点方法。     

弯曲河道型库岸滑坡涌浪传播及其与大坝的相互作用

库岸滑坡是一种常见地质灾害,如果无法及时预测而出现下滑,则滑坡入库后很可能诱发涌浪,危及河道交通或附近水利设施安全。以弯曲型河道滑坡入库诱发涌浪为研究对象,基于Flow-3D模拟弯曲河道型库岸滑坡涌浪传播过程及其与下游水利设施——大坝相互作用。为了检验水工物理模型试验的有效性和精度,在相关库岸滑坡涌浪研究基础上构建了三维滑坡涌浪数值模型。研究表明:三维数值模拟和水工物理模型试验结果吻合较好,主要体现在涌浪水面高度变化和传播过程。同时,分析不同水深和下滑坡角条件下大坝和滑坡涌浪相互作用过程,得出最危险的水深条件和入射角度,通过工程实例验证分析得出最大动水头小于涌浪高度水头且沿水深有一定程度的折减,则采用最大涌浪爬高水位静力方法计算分析坝体应力,其结果偏安全。     

基于模糊信息优化的干海子滑坡稳定性研究

依据影响滑坡稳定的定性信息和定量数据，采用模糊信息优化理论的方法，对干海子滑坡样本指标量化数据进行优化处理，建立了影响滑坡稳定的9个因素指标之间的模糊关系模型。针对干海子滑坡地质环境特点，建立了干海子滑坡和3个样本间的9个因素对照表，采用类比和线性方法求出了干海子9个因素的指标值，利用模糊关系模型及二级模糊近似推论方法分析了各因素的影响，并对该滑坡的稳定性进行了评价。     

库区滑坡涌浪传播及其与大坝相互作用机理研究

库区滑坡涌浪可能危及大坝及下游安全,基于流体动力学的滑坡涌浪数值模拟可获得完整的分析数据,将成为研究滑坡涌浪与大坝作用过程的重要手段。本文以某大坝上游约1300 m的3#变形体滑坡涌浪为研究对象,建立库区三维滑坡涌浪数值模型,并通过水工物理模型试验对其模拟精度和有效性进行了验证。研究结果表明,数值模拟得出的涌浪高度变化、水面起伏过程与水工物理模型试验结果基本一致,数值模拟能反映滑坡涌浪传播及其与大坝相互作用的整个过程。最后基于数值模拟获得的数据,分析了滑坡涌浪与大坝作用过程,以及坝面动水头与坝前涌浪高度的变化关系。分析认为,库区水体反复震荡、叠加而形成的涌浪对下游沿岸安全危害可能更大,大坝坝顶及下游有必要采取避险措施;最大动水头小于涌浪高度,若采用静力方法计算分析坝体稳定应力,其结果偏于安全。     

澜沧江某库区滑坡涌浪物理模型试验

为研究水库滑坡涌浪特征及传播规律,以澜沧江某水电站上游河道为模型,采用正交试验方法设计试验组次,制定了包括滑坡体规模、入水速度、水深、河面宽度的影响因素的试验方案,采用试验控制系统、量测系统开展了滑坡涌浪三维物理模型试验;以量纲分析为基础,借鉴了潘家铮涌浪公式的相关物理量结合方法,基于试验数据,采用多元回归分析法给出了最大首浪经验公式并拟合出了沿程传播浪的回归方程。结果表明:试验拟合推导的方程预测梅里石4^#滑坡在不同失稳工况下最大首浪高度为90.37 m;坝前涌浪高度最大值为15.09 m。其成果可为滑坡体涌浪灾害预警及水电大坝安全保障提供依据。     

库区滑坡涌浪三维数值模拟分析

针对某水库库区的3#变形体滑坡涌浪问题,采用三维数值模拟方法分析库区滑坡涌浪传播过程,研究网格尺寸对数值分析计算精度的影响,同时建立1∶280的水工物理模型进行验证,并与潘家铮法计算的涌浪高度进行对比。结果表明:数值分析计算精度与模拟网格尺寸、涌浪剧烈程度及涌浪传播距离有关;三维数值分析和物理模型试验得到的涌浪高度变化曲线的趋势基本一致,涌浪传播至坝前时,各种方法得到的坝前涌浪高度误差较小,数值分析结果可作为大坝安全影响的评价依据。3#变形体形成的涌浪在第4次波峰（t=151 s）时超过坝顶超高约8.37 m,仅占最大坝高的3.3%,且过流量有限,不会对大坝安全构成威胁。