考虑谷幅收缩变形的高拱坝多源信息融合安全评判

水库蓄水过程中诱发的谷幅收缩变形对高拱坝结构的安全性有直接影响。为了评判谷幅收缩变形条件下的拱坝安全状态,以我国西南地区某高拱坝为例,首先,建立坝体变形监控模型,研究坝体变形与谷幅收缩变形的联系;在此基础上,融合大坝安全监测多源信息,构建了考虑谷幅收缩变形指标的大坝安全多源信息融合评判模型,采用云模型与D-S证据理论相结合的方法来评判大坝的安全性。基于监测数据由云模型求得的隶属度来确定大坝安全评价指标基本概率分配的方法,克服了传统方法主观性较强的缺点,结合D-S证据理论融合各监测指标基本可信度对大坝安全进行综合评判。结果表明,谷幅收缩变形可能是坝体倾向上游变形的主要原因,模型评判结果为大坝处于“基本正常”状态,与该高拱坝的实际情况基本相符,说明采用云模型求得的隶属度来确定大坝安全评价指标基本可信度分配的方法合理可行。     

基于改进型证据理论的高拱坝多效应量融合模型

针对目前大坝安全监测中单效应量分析存在的不足,将数据融合理论中的D-S证据理论引入到高拱坝多效应量融合建模之中,并对证据理论组合规则进行了改进,提出了一类适合于高拱坝融合评价的证据体权值运算公式,建立了基于改进型证据理论的高拱坝多效应量融合模型。工程示例分析表明,该方法是合理、可行的,为高拱坝多效应量综合评价提供了一条新的途径。     

基于云模型和D-S证据理论的尾矿库失稳溃坝警情评价模型及应用研究

文章探讨了尾矿失稳溃坝警情状态,针对警情评价的模糊性、不确定性和随机性影响因素构建了评价模型,并对区间型数据采用云模型进行统一建模处理,对不同理论证据利用D-S证据理论进行融合处理,求得尾矿失稳溃坝警情评价结果。研究表明:基于云模型和D-S证据理论的评价模型可有效处理不确定性信息融合问题,其评价结果与实际尾矿库失稳实际状况保持良好的一致性。     

基于D-S证据理论融合采空区多源信息的大坝安全评价

为结合周边采空区性状对大坝进行安全评价,构建了基于D-S证据理论融合多源信息的安全性评价模型。结合现场勘查、物理力学试验、数值计算、实地测量以及监测结果,获取多种定性及定量指标,组成多源证据指标体系。通过欧氏距离法加权优化传统D-S证据理论,确定各证据指标所属评价等级的质量分配函数,采用多比例两两对比法与熵值法确定各证据指标的权重从而融合多源信息。应用此评价主法以周边存在采空区的某均质土坝为例进行安全评价,结果显示,定性指标中地质构造与覆岩岩性所占权重较大;定量指标中水位的影响最大达到0.446 1,其次是大坝沉降为0.221 3。而影响因素重要性分析表明,观测信息的结果最能表现大坝运行形态,所占比重为0.498 1。综合评判结果显示大坝处于"较不安全"的信任值最大,结果与安全鉴定"三类坝"结论一致,验证了多源证据指标体系评价方法的可行性和有效性。     

基于单位约束组合赋权的混凝土坝性态安全评价云模型

针对大坝性态安全评价中梯阶逐层指标权重的不确定性、主客观组合赋权中合理配权及隶属区间模糊性等问题,提出基于单位约束组合赋权的混凝土坝性态安全评价云模型。以运行期混凝土坝为对象,在其已建性态评价体系的基础上,综合运用基于G1法和熵权法的组合赋权理论,构建了单位约束条件下性态指标组合权重寻优新方法;引入云模型概念,量化了大坝性态安全评价中评价指标的随机性与隶属区间的模糊性。将该模型应用到某实际混凝土坝工程中,其安全评价结果与其他评价模型的结果基本一致,且与大坝实际情况相符,从而验证了该模型的有效性与可行性。     

博弈论云模型在大坝安全评估中的应用

为提升大坝安全评估工作的准确性,本文在结合博弈论原理基础上,探索构建了大坝安全评估云模型。同时,评价大坝的安全系数,选取涵盖大坝渗流指标、形变指标以及环境量指标等要素建立大坝安全评估指标体系。在确定云模型各特征系数及综合权重基础上,实现针对云模型评估指标体系各层级隶属度值的推求,从而在综合权重与隶属度矩阵基础上评估大坝安全程度。研究成果可为大坝安全运行评估及风险防控提供决策依据。     

基于改进层次分析法的大坝性态安全诊断云模型

针对大坝性态安全诊断中准则层与指标层的不确定性、主观赋权的影响性以及隶属区间的模糊性等问题,提出一种基于模糊云理论的大坝性态安全综合诊断模型。以现役大坝为诊断对象,在已构建大坝性态安全判诊指标体系的基础上,运用改进层次分析法的赋权理论确定权重矩阵,并通过云模型可量化大坝性态诊断中的随机性与模糊性的原理求解隶属度矩阵;再将上述矩阵进行模糊数学运算的结果依据最大隶属度原则综合评判。最后把该模型应用到某实际大坝工程中,得其安全诊断结果与国内学者分析成果基本一致,且与大坝实际的服役情况相吻合,从而验证了该模型的有效性与可行性。     

基于结构熵权灰色关联和D-S证据理论的水库兴利调度综合评价

为了更好地处理水库兴利调度评价中的不确定性信息以及避免决策过程的主观偏好性,提出了基于结构熵权、灰色关联和D-S证据理论相结合的水库兴利调度综合评价方法。该方法以"结构熵权法"确定各评价指标的权重,利用灰色综合关联法计算各指标的不确信度从而构建Mass函数矩阵,在此基础上通过D-S证据理论对Mass函数进行合成得到信度函数的量化结果。实例表明采用灰色关联与D-S证据理论相结合能够最大程度地消除评价对象内在的不确定性,得到的评价结果更加合理有效。更多还原     

D—S证据理论在大坝安全监控中的应用

大坝安全监测系统复杂,各个指标之间存在着不确定性。D—S证据理论作为一种数学工具,在不确定性的表达、组合等方面的优势受到重视。提出一种信息融合D—S证据理论方法应用于大坝安全监控中,以提高大坝安全评价的准确性。并以青铜峡水利枢纽的监测数据为例进行了实例分析,结果表明D—S证据理论是一种科学的安全评价方法,是可行的,有效的。     

大坝健康状态综合诊断方法研究进展

大坝健康状态综合诊断是一个充满不确定性的、多层次、多指标的复杂非线性问题,不仅要考虑不同监测效应量对大坝整体健康状态的综合反映,而且要考虑监测信息不确定性给大坝健康状态综合诊断带来的不利影响。概括了大坝健康状态综合诊断的基本研究思路,重点介绍了基于数据融合、信息熵和云模型等现代数学理论的大坝健康状态综合诊断技术,分析了大坝健康诊断研究的发展趋势,以期为大坝健康诊断的进一步研究提供借鉴和参考。研究表明:数据融合理论可为多源监测信息融合条件下的大坝健康状态综合诊断提供一条新途径,信息熵理论可为信息不足或混沌无序条件下的大坝健康状态综合诊断提供一种新手段,云模型可为综合考虑监测信息复合不确定性条件下的大坝健康状态综合诊断提供一种新方法。     

基于D-S理论的输水建筑物安全多准则模糊综合评价

为了对输水建筑物运行状态进行全面和客观的评价,构建了输水建筑物运行安全评价指标体系,介绍了多种评价准则,并结合D-S证据理论,提出了融合多个评价指标和多种评价准则的输水建筑物安全模糊综合评价方法。以天津市南水北调工程为例进行评价分析,结果表明:采用基于D-S证据理论的综合评价方法可以避免单一方法评价的片面性,提高评价结果的准确性。研究成果为客观评价输水建筑物运行状态提供了新的途径,为输水建筑物安全运行提供了决策支持和科学依据。     

隧道围岩大变形评价的改进云模型及其应用

针对隧道围岩大变形评价的不确定性和随机性问题,基于改进的云模型理论,建立了隧道围岩大变形评价的改进云模型评价方法,该方法运用云理论中的云雾化条件将大变形指标权重进行融合,进而得到综合评价指标权重,并用正态云替代传统模型中的特征值,计算云相关度和评价指标权重,最后通过综合云计算获得隧道围岩大变形评价结果。将此方法应用于西藏米拉山隧道围岩大变形评价,其结果为Ⅳ级大变形,与实际结果一致,表明隧道围岩大变形评价的改进云模型评价方法合理可行,可应用于隧道围岩大变形的评价。     

证据理论在碾压混凝土坝安全综合评价中的应用

针对碾压混凝土坝安全性态综合评价中评价指标、指标权重及评价等级的确定所存在的不确定性,将证据理论应用到碾压混凝土坝安全性态综合评价中,以解决评价过程中的不确定性问题。提出了证据理论在碾压混凝土坝安全评价中的计算步骤,建立了碾压混凝土坝安全评价指标体系。通过实例计算,验证了该方法是有效可行的,为碾压混凝土坝安全性态综合评价提供了新的思路。     

基于重要贡献度的中小型土石坝安全评价指标体系研究

针对中小型土石坝安全评价指标体系的研究相对缺乏的问题,采用文献统计方法分析了中小型土石坝的安全特性,总结了影响安全的主要因素,提出了"重要贡献度"遴选依据。采用德尔菲法结合灰色关联度分析法组合赋权,量化确定指标的重要贡献度。依据累积重要贡献度遴选对中小型土石坝安全评价影响大、贡献率高的优势因子,建立由两个层次,即7个一级准则、16个二级指标组成的评价指标体系。应用于实际工程案例分析,验证了本评价体系的合理性与可行性。结果表明:该方法避免了定性分析的主观随意性和定量分析的数据依赖性,构建的中小型土石坝安全评价指标体系精炼、针对性强,提高了综合安全评价的效率和可操作性,为量化和智能化的安全评价研究奠定了基础。     

基于预应力实测资料的闸墩结构安全评估研究

针对闸墩中孔周边区域应力分布复杂的问题,进行三维有限元分析。为准确评估中孔闸墩结构运行期的安全性,根据整体拱坝模型计算结果,运用子模型方法,获取各种工况下中孔闸墩结构的局部边界条件,基于锚索测力计实测数据,建立考虑时效、外界温度及上游水位波动等影响的预应力回归模型。在此基础上,采用三维非线性有限元分析方法对西南某碾压混凝土拱坝中孔闸墩结构进行全面安全评价。计算结果表明:当前工作状态下,闸墩结构应力分布规律与设计状态基本相同,颈部最大法向应力为1.27 MPa,出现在左中孔右边墙位置,小于允许拉应力1.54 MPa,满足闸墩抗裂要求。     

熵权-集对分析方法在大坝运行风险评价中的应用

根据大坝实际运行状况,确立恰当的评价指标和评价准则并对大坝运行风险状况做出准确的判断,是水利工程运行管理的重要内容。然而,评价指标和评价准则之间往往存在复杂的模糊、非线性关系。集对分析法在定量处理多因素间不确定性问题上有较大的优越性,可以用来进行大坝运行风险的评价。采用信息论中的熵权理论,通过定量计算各指标所提供的信息量的大小来确定指标权重,建立基于熵权的大坝运行风险评价集对分析模型,将该模型应用于某坝运行风险评价中,计算分析得出该坝安全等级,并预测其风险发展的趋势。实例证明,基于熵权的集对分析方法简单可行、科学合理,为大坝运行和风险评价提供了新的方法。     

大坝工作性态监测评估的云模型及其应用

大坝工作性态评估是水库大坝安全管理急需解决的重大问题之一。基于云模型理论探讨了大坝工作性态评价的新模型,从变形性态、渗流性态及环境因素3个方面来构建指标体系,建立基于云模型和组合赋权法的大坝工作性态能力评估模型,该模型依据大坝工作性态评价因子分类标准,计算各评价因子隶属于不同大坝工作性态等级的云数字特征,并结合评价因子权重和正向正态云发生器,得到待评样本的综合确定度,以确定大坝安全级别。实例应用结果及与其它评价方法对比结果表明,该模型应用于大坝工作性态分类是有效可行的,且具有计算过程简便,结果可靠的优点,也为其他类似问题分析提供了参考。     

大坝空间变形监控指标的拟定

针对传统方法在拟定大坝安全监测指标时对空间性和模糊性考虑的不足,采用投影寻踪方法对大坝不同高程处位移序列进行降维处理,生成位移投影值及位移权重,计算出加权位移值并运用正逆向云模型拟定大坝位移安全监控综合指标。以棉花滩碾压混凝土重力坝为例,运用投影寻踪模型和云模型拟定了4#坝段上下游方向位移安全监控综合指标,并分析了坝体加权位移值与环境量变化规律的相关性,针对某一位移超标值,通过与置信区间法拟定结果的对比分析,论证了该方法的合理性和可行性。