基于灰色理论的水闸工程健康诊断方法

引入灰色理论建立健康值概念,解决了水闸健康综合诊断指标因度量方法、取值范围、度量单位不同造成的底层诊断间难以相互比较的问题.     

基于多级模糊综合评价的水利工程健康状态诊断

为诊断水利工程的健康状态,从分析三维健康的影响因素出发,建立水利工程健康评价指标体系,并将水利工程的健康状态划分为4个等级,运用层次分析法、改进熵值法、模糊理论构建了水利工程健康状态诊断模型,根据最大隶属度有效性指数选择科学的方法确定诊断结果。实例应用结果表明,该健康诊断方法具有有效性和可行性。     

基于PSR模型的潜江市后湖管理区生态系统健康评价

为评价城市小流域健康状况,以潜江市后湖管理区为例,于2019年10月对18个样点进行生态环境调查,采用压力—状态—响应模型构建包含压力、状态、响应指标3个层次的健康评价体系,利用熵权法计算评价指标权重,应用综合健康指数法评估后湖管理区健康状况。结果表明,全流域18个采样点中,6个处于健康状态,7个处于亚健康状态,5个处于不健康状态,后湖管理区健康状态处于中等水平;影响城市小流域生态系统健康的主要因素为人口密度和水资源利用率,未来的小流域生态修复工程应注重城市化进程与生态环境保护协调发展,正确处理人类行为与环境变化的相互关系。     

高落差水闸消能工优化设计

以辽宁省高落差水闸——清河闸为例,水闸消能防冲设计应根据闸基地质、水力条件、闸门控制 运用方式和工程投资等因素进行综合分析确定,比较了单级消力池、多级消力池、单级跌水不同方案消 能工的设计、工程投资和消能效率等,讨论并推导了二级消力池消能计算的理论和方法。结果表明,优 选单级跌水方案较经济合理。     

BIM与RFID集成技术在水利工程施工作业安全管理中的应用

为减少水利工程安全事故的发生,加强对施工作业的安全管理,通过BIM与RFID集成技术,将施工现场作业人员及机械设备的属性信息、坐标信息存储于RFID标签中,通过信息采集传输到BIM 4D模型中;根据不同危险因素的安全计算规则,确定危险区域及作业人员的安全状态,并对作业人员实施安全预警;以水闸工程的施工仿真为例,运用集成BIM和RFID技术对施工现场的危险因素和作业人员进行实时监控,快速高效计算出危险区域的范围,完成工人安全状态的判定并进行安全预警,以降低施工现场安全生产事故发生的概率,提高安全管理的效率。研究成果对于水利水电工程施工管理有指导和借鉴意义。     

水闸抗震性能评价模型研究

为进一步研究水闸抗震性能评价方法,首先根据规范和设计标准建立水闸抗震性能评价指标体系,然后分别借助改进群组G2法和独立信息数据波动法计算主客观指标权重,使用最小鉴别信息原理进行权重融合,获得较为科学合理的评价指标融合权重值,在此基础上,构建评价水闸抗震性能的可拓物元模型,最后利用该模型评价实际水闸工程的抗震性能。结果表明,模型计算的水闸抗震性能评价结果与实际相吻合,验证了该模型的可行性。     

不同加载方式对水闸改造工程结构应力的影响

针对水闸在加固改造过程中新老结构的应力和位移分布有所不同的问题,以江苏省某水闸改造工程为例,采用三维有限元法分别对一次加载方式和模拟施工过程的加载方式下水闸的结构应力进行了计算,比较了两种不同加载方式的差异。结果表明,水闸改造工程应采用模拟施工过程的加载方式,该方式不仅考虑了水闸原有位移沉降对结构的影响,而且考虑了拆除部分结构与新增部分结构的施工过程对水闸剩余结构的影响。同时,还对减小结构应力提出了合理的施工建议。     

东江河流系统健康诊断及分析

为维护东江河流系统的健康、促进人水和谐发展,在确定东江河流系统涵义的基础上,结合东江河流系统的实际情况和面临的问题,构建了东江河流系统健康诊断指标体系和层级结构,利用模糊数学理论和层次分析法建立了多层次模糊综合健康诊断模型,对东江河流系统2008~2012年的健康状况进行诊断。结果表明,2008、2009和2012年东江河流系统均处于亚健康状态,2010年东江河流系统处于理想状态,2011年东江河流系统处于健康状态。历年来东江河流系统中健康成分一直少于非健康成分,且健康成分逐渐减少、非健康成分逐渐增多,有向病态方向发展的趋势,模型诊断结果与东江河流系统实际情况相符,可见所建模型可行、有效。     

考虑状态量变化趋势的并联电抗器健康状态诊断方法

准确评估高压并联电抗器的运行健康状态可及时发现电抗器的潜在故障,减少电抗器发生事故的概率。以330kV油浸式并联电抗器为例,构建了基于证据理论的高压并联电抗器运行健康状态诊断模型。选取预防性试验和在线监测中具有代表性的状态量为评价指标,并将其分为油中溶解气体状态量、油化试验状态量、振动振幅和噪声等级、油中溶解气体状态量变化趋势四类。利用证据理论对四类状态量进行信息合成,进而诊断出并联电抗器运行健康状态。通过实例分析验证了该诊断模型的有效性和实用性。该方法可作为并联电抗器健康状态诊断的手段之一。     

基于和谐度方程的水工钢闸门健康评价

为准确评价水工钢闸门的健康状态,根据水工钢闸门实际情况,从安全性、适用性和耐久性多方面建立健康评价指标体系,采用模糊层次分析法(FAHP)对评价指标综合赋权,通过计算评价指标和谐度(HHD),构建基于和谐度方程(HDE)的水工钢闸门健康评价模型,实现水工钢闸门健康状态的单因子评价与综合评价的统一。经实例分析,该模型实现过程简单,评价结果可靠,验证了和谐度方程评价法在水工钢闸门健康评价中的适用性,也为类似工程提供了新思路。     

基于改进AHP法的水闸安全性模糊综合评价

针对水闸安全评价体系中存在定性指标多、指标权重无固定标准及专家主观因素等问题,引进基于指标重要性分值和熵权理论相结合的改进层次分析法(AHP),利用中间型柯西分布确定隶属度函数,并结合模糊综合评价理论对水闸指标体系进行安全评价。实例表明,该方法合理、可行且易于操作。     

基于改进广义灰色关联分析法的水闸安全评价指标的选取

针对目前建立水闸安全评价指标体系时存在的随意性,为水闸安全评价指标选取工作提供理论基础,提出一种基于离差最大化法的分配系数计算方法,将绝对灰色关联度和相对灰色关联度有机结合起来,形成了基于改进广义灰色关联度法的筛选指标机制。将该法应用于水闸安全评价的指标筛选中,得到了较为合理的水闸安全评价指标体系。     

水闸安全综合评价研究综述

为提高水闸安全评价的准确性与合理性、为水闸安全分类提供理论支持,针对目前评价指标选取存在的问题,在归纳评价指标的选取、赋权和综合评价等方法的基础上,论述了水闸安全评价相关理论的研究进展,并提出了发展智能评价技术的建议。     

基于Excel的水闸安全评价系统开发与应用

为克服传统水闸安全评价方式速度慢、主观性强、针对性弱等缺点,利用Excel软件开发了水闸安全综合评价系统,该系统不仅可进行水闸整体安全评价,还能获得水闸各组成部件的评价等级与健康状况。实例应用结果表明,该系统对水闸安全评价的结果与水闸安全鉴定报告评判结果一致,且客观准确、简单实用、稳定可靠,大大提高水闸安全鉴定工作效率,节约了除险加固资金,具有一定的推广应用价值。     

砂砾石地基上水闸闸墩下局部灌浆效果及合理范围分析

水闸通常需要进行地基处理,以降低差异沉降和底板应力。根据水闸荷载集中在闸墩上的特点,提出了一种在闸墩下的砂砾石地基局部灌浆的处理方式。结合工程实例,通过有限元软件ABAQUS计算和比较地基局部灌浆前后闸底板的应力,该地基处理方式降低了底板应力。比较不同灌浆范围时闸底板的最大拉应力,发现当地基局部灌浆区域总宽度与闸室宽度的比值约为35%时,闸底板最大拉应力的降幅效果最好。     

多指标综合评价方法在上海市水闸安全鉴定中的应用

针对上海市中小型水闸的安全鉴定缺乏统一标准的问题,基于各种实际检测数据,采用多指标综合评价方法从安全性、适用性和耐久性3方面对水闸进行了综合评价。选用模糊综合评价方法确定了水闸安全评价指标的构成,由不同领域的专家根据各损伤部位对水闸安全鉴定的影响程度给定指标权重,并对指标进行了无量纲化处理,进而获得指标评价标准和综合评价公式。在此基础上对上海市水闸进行了安全综合评价,确定了各水闸的安全性能。     

某水闸地基桩基础与沉井基础方案优化选择

针对深基础水闸结构地基处理方案的比选未能考虑结构间相互作用的问题,以江苏省沿海某挡潮闸为例,利用ANSYS软件分别建立了考虑闸室、基础和地基的三维有限元整体模型,分别对钻孔灌注桩基础和沉井基础两种地基处理方案的水闸整体结构进行了计算分析,推荐沉井基础方案为最优方案。建议在实际工程设计中采用三维空间有限元法进行深基础水闸结构地基处理方案的比选。     

深厚覆盖层上闸坝坝基振冲桩处理方案优选

针对深厚覆盖层层次结构复杂、细砂与淤泥质层承载力不足的问题,以甲米一级水电站闸坝工程为例,采用D-P非线性本构模型,进行三维有限元数值模拟计算,分析了控制工况下的闸基变形特征及振冲效果。结果表明,控制工况天然地基条件下闸基承载力不满足要求,振冲地基后闸室变形和闸基承载力均满足现行规范要求。对振冲桩桩深和桩距的敏感性分析得出闸室各方向位移随振冲深度增加和振冲桩桩距减小而减小,其中铅直向位移最敏感。因此,要综合考虑振冲效果、施工难度和工程投资,选择最优地基处理方案。     

姜唐湖闸基渗流特性和优选渗控方案研究

运用有限元，对姜唐湖进洪闸成层地基三维渗流场进行求解，得出闸基渗流场等水头线的分布规律。重点对该闸设计防渗体系中的水平混凝土铺盖和垂直混凝土地下连续墙的防渗作用进行了论证分析，得出该闸可以去铺盖而加强地下连续墙的优选渗控方案的结论。