大坝安全监控模型在佛子岭大坝安全运行中的应用

本文介绍了佛子岭连拱坝长系列观测资料分析的成果和实际应用.根据大坝监测资料,运用有限元计算及数控模型,全面分析了1993年11月下旬大坝变形“异常”的过程和连拱坝变形机理,定量地分析了各影响因素的作用,解释了大坝变形“异常”的原因,并提出了重点坝段不同时段位移的监控指标及相应运行水位的控制值.以实例说明了建立大坝监控模型及提出安全监控指标,对水库大坝安全运行的指导作用及重要意义.     

大坝多测点异常性态Bayes融合诊断模型

现有的单测点监测数学模型在反映大坝整体结构性态和诊断大坝异常现象等方面存在不足,有必要将多个测点的监测资料有机地联系起来进行建模。利用数据融合技术中的Bayes理论,以方差为特征参数,建立了多测点异常性态融合诊断模型,提出了多测点异常性态融合诊断准则,并给出了一个工程实例。研究表明:基于Bayes理论的多测点融合模型为大坝整体性态的定量描述和异常测点的分析诊断提供了一条有效的新途径。     

考虑时间序列关联的大坝监测异常数据清洗

针对传统大坝安全监测中异常数据清洗方法主要分析单一监测效应量,较难区分粗差和环境突变引起的异常值,提出一种利用关联规则约束和引导大坝安全监测异常数据清洗方法。首先,通过关联规则辨识强关联性序列,结合基于密度的聚类算法识别序列中异常数据;然后,根据关联序列异常数据清洗规则,辨识大坝安全监测中粗差数据,并利用基于粒子群优化最小二乘支持向量机模型重构异常数据。最后,对大坝典型位移量数据进行异常数据清洗。结果表明:该方法能够甄别监测效应量中环境突变引起的异常值,提高了大坝安全监测数据中数据清洗的准确性。     

大坝安全监测异常测值分析及其模块的实现

 大坝安全监测资料中可能存在有一些异常测值,这些异常测值对大坝结构性态评价和大坝安全监控会产生较大影响,必须进行判断和处理。为此研究了从理论上判断和处理异常测值的方法,解决了利用计算机手段判断和处理异常测值的一些关键性技术问题,建立了大坝安全监测信息管理系统中的异常测值判断和处理模块。工程应用表明,其模块具有友好的可视化用户界面和高效可靠的判断处理能力。     

基于PCA和多元控制图的大坝安全多测点数据监控方法

针对大坝单测点安全监控模型存在的不足,提出了一种基于主成分分析的大坝多测点总体监控方法。通过一个线性投影矩阵,对大坝正常运行时的监测数据采用主成分分析计算其主成分,并根据主成分进行数据重构。这样,一方面可以消除噪声的干扰;另一方面通过重构的数据和实测数据计算得到平方预测误差范数,可以方便地实现对大坝状态的总体监控。对于大坝的在线监测数据,采用平方预测误差的控制图和贡献图,可以在测值出现异常时实现对异常测点的定位和异常原因的推断。实例的分析结果表明提出的大坝多测点监控模型具有良好的表现。     

基于相似测点残差信息挖掘的大坝变形异常值识别方法研究

为了提高监测数据中异常量的识别精度，提出了一种基于相似测点残差信息挖掘的大坝变形异常值识别方法。通过EMD算法进行相似测点变形的残差分离；基于变形残差与测点变形的相关性定量地研究测点间的残差权重，进而采用LSTM算法对变形测值进行训练得到估计变形量；最后建立异常值识别空间并分析变形中的异常值。由工程案例计算可知，该变形异常值识别方法可靠，精度高。     

大坝服役非概率可靠性分析方法

针对大坝服役可靠性影响因子具有非概率不确定特征的情况,建立了定量刻画大坝服役可靠性非概率影响因子的Info-gap模型,运用Info-gap决策理论和体积比非概率可靠性度量方法,提出了大坝服役非概率可靠性分析方法,拟定了大坝服役非概率目标可靠度。应用提出的非概率方法分析了某大坝结构服役可靠性,各功能模式可靠性分析结果说明了该方法的工程适用性,同时也验证了所拟定大坝服役非概率目标可靠度的合理性。     

大坝安全监测数据实时异常诊断研究

在大坝安全监测自动化采集系统数据采集过程中.受各种因素的影响会出现监测数据异常.在总结以往各种诊断方法的基础上,提出了一种快速、及时诊断数据异常的方法,并运用Delphi2007为开发语言,开发出了大坝安全监测数据实时异常诊断模块.实际运用表明,采用该方法能快速诊断出大坝安全监测数据中的异常值.     

基于卡尔曼滤波、分形和LSTM的大坝变形趋势分析方法

为了实现对大坝变形趋势的合理分析,提出了一种融合卡尔曼滤波、分形理论和长短时记忆神经网络(LSTM)的大坝变形趋势综合分析方法。该方法利用卡尔曼滤波对原始观测数据进行降噪处理,采用分形理论中的R/S方法对大坝未来变形趋势进行定性判断和解析,通过对滤波后数据建立LSTM定量预测模型,结合定性和定量的分析结果,实现大坝变形趋势的综合评判。实例分析结果表明,该方法能够较好地分析大坝变形趋势,对大坝监测数据的随机性和非平稳性具有较好的适用性,趋势分析和预测符合工程实际情况,为大坝的变形综合分析提供了一种新方法。     

江垭大坝运行状况概述

文章简述了江垭大坝9年多的运行状况，包括大坝的监测分析、运行问题及处理等。根据监测资料及缺陷处理的效果，对大坝安全状况进行了初步的评价，同时指出了大坝存在基础异常抬升的问题。为今后大坝的运行维护和安全监测提出了建议。     

石岩水库测压管数据整编分析

中小型水库管理单位进行渗流监测资料分析比较少,开展大坝安全监测工作时间不太长,大部分水库没有系统的大坝安全监测分析软件。用大众化电子表格Excel进行基本的回归分析,建立渗流安全监测统计模型,用测压管水位变化趋势和特征测压管位势理论,定量地判断测压管水位是否异常变化,判断大坝安全运行状况,给水库管理单位提供可靠的安全监测技术资料。     

江垭大坝运行状况概述

文章简述了江垭大坝9年多的运行状况,包括大坝的监测分析、运行问题及处理等。根据监测资料及缺陷处理的效果,对大坝安全状况进行了初步的评价,同时指出了大坝存在基础异常抬升的问题,为今后大坝的运行维护和安全监测提出了建议。     

基于Prophet-GMM的大坝监测数据异常检测算法

大坝监测数据受环境等因素影响,往往存在异常数据,异常数据的检测对于大坝的正常运行起着不可或缺的作用,但是传统异常检测算法对于大坝监测数据往往达不到精度要求。提出了一种基于Prophet-GMM的异常检测算法,利用Prophet算法较好的拟合性能对大坝数据进行拟合,由拟合数据与实测数据求残差序列,再利用GMM算法对残差序列进行聚类,从而准确识别出异常值。结果表明：Prophet-GMM法对于不同类型的大坝监测数据都能准确识别出异常值,与传统检测算法相比,在查准率、查全率及准确率3个检测指标上,均有较为明显的提升。     

基于LV-DBSCAN算法的大坝安全监测数据异常检测

大坝安全监测数据原始序列中常存在异常测值,极大影响了大坝安全监测资料分析的可靠性和准确性。为此,在分析异常值特性及传统异常检测方法优缺点的基础上,分别从局部与整体角度研究监测数据异常检测方法。首先针对多重局部异常系数法要求数据序列较长且数据等时间间距等缺陷,提出了局部变化异常系数法(LV)及局部方法与整体方法协同判别策略;进一步引入密度聚类算法(DBSCAN),提出了兼顾数据整体与局部特性的LV-DBSCAN异常检测方法。以某混凝土重力坝两垂线测点顺流向位移监测数据为实例,对比分析了不同方法在不同类型数据集上的检测精度。研究结果表明,所提LV-DBSCAN方法适用性更广,准确率更高,误判率更低。     

大坝安全监测系统综合评价(Ⅲ)评价方法

针对目前大坝安全监测系统综合评价主要以定性分析为主的不足,在监测系统综合评价指标体系建立和评价等级划分的基础上,提出了定量评价指标和定性评价指标隶属度的计算方法,给出了各评价指标的权重建议值;采用模糊综合评价方法,研究了大坝安全监测系统综合评价方法,并给出了一个工程实例.实例表明:模糊综合评价方法为监测系统的合理评价提供了一个更有效的新途径,能较好地解决监测系统定量综合评价的问题.     

大坝变形监测数据异常值检验与分析

大坝安全监测资料中可能存在一些异常测值.这些异常测值对大坝结构性态评价和大坝安全监控会产生较大影响,必须进行判断和处理.介绍了狄克松判别法和格拉布斯判别法,并对某水电厂监测数据进行了实例分析.结果表明:狄克松判别法和格拉布斯判别法对于大坝安全监测数据中有个别异常测值的情况都可以进行检验和定位.大坝变形受很多因素的影响,其异常观测值不一定就是粗差,可能包含有其他方面的信息,因此对发现的异常值需要进行综合分析.     

土石坝渗流安全预测预警研究

针对土石坝渗流安全预测预警,依据土体渗透变形试验成果,采用重标度极差分析方法(R/S分析),阐释了渗流时间序列具有分形标度不变性,揭示了渗流时间序列具有趋势性和随机性双重特性。针对土体渗透变形的孕育—形成—发展—破坏全过程演变特点,结合时间序列性质强弱程度与渗流安全稳定状态,从定量角度提出了大坝渗流分维数指标、趋势性指标及预警等级划分标准,绘制了大坝渗透变形预警指标分布图,并应用于磨盘山水库工程,分析了土石坝异常断面渗流性态,预测了心墙土体渗透变形发展趋势,论证了土石坝渗流分形预警指标的实用性和可行性。研究结果为土石坝渗流异常原因甄别及突发事件应急处置提供了参考和技术支撑。     

运行期大坝安全评价

当前大坝安全评价以定性为主,定量并直观地评价大坝安全运行状态的方法不多。文章提出一种定量的评价方法,以历史监测资料为数据库,对大坝近期监测值进行分析评价,得到大坝综合安全评价值。以冶勒大坝为例,在确保自动化监测数据可靠的前提下,对大坝渗流渗压、应力监测、坝内水平位移、坝内垂直位移、基座裂缝监测5个监测项目分别进行分析评价,最终得到大坝整体安全状态评分。各监测项目分析结果与监测成果吻合,验证了评价方法合理。     

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。     

某水库大坝及涵洞渗流监测分析与安全性评价

从某水库大坝和涵洞监测断面的地基、换填砾质土、截渗槽的工程特性和土料特性出发,根据渗流监测成果,对中坝和涵洞部位渗流情况进行了详细分析。然后,对这些部位的渗流进行了相关性分析、渗径推断和平均渗透系数推算;根据监测的异常渗流过程,判断了异常渗流原因,对大坝和涵洞进行了安全性评价。目前,该水库大坝和涵洞仍处于渗流稳定过程中,经回归分析,坝体和坝基渗压水位的主要影响因素是库水位,出现的异常渗流情况还不至于对大坝和涵洞的安全运行产生危害,有待继续跟踪监测。