基于免疫遗传算法的堆石坝流变反演分析

过大的堆石坝流变变形有可能会引起坝体结构破坏,影响坝体的正常运行。为保障大坝安全运行,需要控制大坝坝体变形,而合理的坝体土料参数选择是计算模拟大坝变形的先决条件。结合瀑布沟水电站心墙堆石坝的施工、运行监测资料以及室内三轴试验成果,采用基于免疫遗传算法(IGA)的参数反演方法,反演分析堆石坝材料流变参数。根据反演分析结果进行堆石坝有限元分析,计算结果与实际监测值较为吻合,表明该算法具有较高的可靠性,对大坝变形的预测与控制有重要意义。     

基于库盘变形影响的大坝运行性态反演分析

高坝大库库盘变形通常都比较显著,部分对大坝的运行性态有较为明显的影响。但目前国内外对库盘影响作用下的大坝运行性态分析评价较少,现行的规程规范涉及此方面的规定也不多。以龙羊峡水电站大坝为例,利用库区和大坝的实测资料,对其进行计算分析,研究在库盘变形影响作用下大坝的运行性态,并对其相关的变形和力学参数进行反演计算,为下一步大坝建立相应的监控指标和监测预警体系奠定了基础。     

基于参数反演法面板堆石坝长期运行变形分析

根据水布垭面板堆石坝坝体几何参数和周围山体地形地质资料,建立面板堆石坝三维数值计算模型。以坝体在竣工时的变形实测资料为依据,采用智能位移反演方法反演获得堆石体流变变形参数,对坝体的长期运行变形进行计算分析。通过对大坝堆石体及面板在运行期的应力应变分析成果,可以看出大坝在竣工蓄水后经过一段时间的运行,坝体的整体发生了一定的沉降变形,面板垂直缝、周边缝及止水部位也相应出现了一定变形。通过与实测比较分析,坝体变形在合理范围以内并趋于稳定。在今后坝体的长期运行中,要对出现变形位置的测点加强监测,确保整个坝体长期安全稳定运行。     

高混凝土拱坝长期安全运行反馈分析

以李家峡大坝为例,总结分析高混凝土拱坝长期运行中坝基变形偏大、左右1/4拱变形不对称、左右2087高程扬压力异常和地温较高等4方面典型现象,结合高水位原型试验、综合原型观测资料正分析、反演分析和有限元分析,并借助规律分析、关联分析和归纳总结等手段,综合判断李家峡大坝的工作性态。结果表明:李家峡大坝坝体水平位移变化规律总体正常,大坝运行状态良好,设计论证分析正常,大坝基础经处理后,满足安全的要求,具备足够的超载安全度。     

溪洛渡特高拱坝初期蓄水期监测反馈分析

基于溪洛渡拱坝初期蓄水阶段各类原型监测成果,利用数值反馈分析方法,通过整合集成综合分析、数值模型反馈分析以及定性、定量数值判断,建立了一整套特高拱坝监测反馈分析方法,完成了对溪洛渡初期蓄水期大坝安全状态评估,并预测了后期蓄水大坝的受力变形特性。文章首先系统梳理分析大坝监测成果并进行归纳总结,初步评价了大坝的运行状态,建立若干监测反馈分析目标;其次,运用数值仿真实验,通过反演正分析使数值分析成果逼近原型监测成果,进而分析大坝受力变形特性的机理;最后,利用数值模型对大坝后期蓄水过程及运行状态进行预测评估。分析表明:建设期大坝根据浇筑形象面貌及封拱灌浆面貌分阶段完成自重时空受力变形状态分布,符合大坝常规变形特征;初期蓄水期拱坝整体向下游和两岸山体方向变形,河床坝段径向位移大于岸坡坝段,对称性较好;坝基受力变形稳定,坝肩推力在坝基内扩散明显,符合力学规律,处于可控状态;后期蓄水预测受力变形规律良好。综合分析认为,溪洛渡拱坝蓄水过程安全可靠。     

基于反演分析的大坝安全监测

坝工工程师们越来越注重运用反演分析去处理大坝相关问题,涉及现行方案更新、水电站运行重新特许、环境条件改变、新制度法规出台、大坝运行性状异常乃至知识进步等。瑞士针对大坝地震安全制定的方针要求对所有大坝进行反演分析。为能根据这种分析得出可靠的结论,详细了解大坝长期工作性状至关重要。因此对于负责大坝运行的业主而言,持续监测可谓举足轻重。     

某电站大坝参数反演分析

某电站大坝为混凝土闸坝,根据水电站工程实际情况,采用非线性D-P本构模型,建立三维有限元模型,采用基于多重响应面的位移正反分析法对影响电站大坝变形的不同参数进行反演分析,并将泄洪闸和表孔闸在正常蓄水位工况、设计工况、校核工况下进行变形及应力分析,参数反演基本合理且参数反演方法正确可行。     

应用自动测值反演坝体弹模和拟定位移监控指标

大坝监测自动化是大坝安全监测的发展方向,为更好地为大坝安全监测服务,利用自动监测系统测值对陈村大坝的综合弹性模量进行了反演和变形监控指标的拟定。介绍了反演分析的基本原理和方法,以陈村水电站18#坝块作为典型坝段进行了反演分析,并根据实测资料,拟定了陈村典型坝段坝顶水平位移监控指标。结果说明自动监测系统的测值是可信的,可用于评估大坝安全。     

坝料孔隙率对面板堆石坝应力变形的影响分析

本文以黄河公伯峡水电站面板堆石坝为计算模型,根据不同干密度的材料试验得到的参数,对堆石区不同干密度工况进行了计算,分析了坝料干密度对大坝应力变形的影响规律,可以为进一步的大坝变形反演分析和应力变形预测提供依据。     

覆盖层上面板堆石坝筑坝材料反演分析与安全性研究

以双溪口面板堆石坝实测沉降监测资料为基础,通过基于免疫遗传算法的位移反分析法对堆石料E-B模型参数进行反演分析,获取了符合工程实际的模型参数。根据反馈分析得到的计算结果,采用邓肯-张弹性非线性E-B模型,分析研究了大坝竣工期及蓄水期的变形及应力分布状态,计算结果表明,大坝蓄水期位移增量较小,面板应力正常,大坝运行安全。     

Integrated Multi-Level Control Value and Variation Trend Early-Warning Approach for Deformation Safety of Arch Dam

Appropriate early-warning index of dam deformation can be used to identify the structural behavior in real time. It is an important measures to monitor the service safety of dam engineering. This paper focuses on the approach determining the early-warning index of arch dam deformation by analyzing the prototypical observations of dam safety and implementing the numerical simulation of dam structure. First, according to the long-term deformation process of arch dam, an early-warning criterion, which combines the multi-level control value and variation trend of dam deformation, is presented. Second, the numerical analysis for structural failure is implemented to calculate the global safety factor of arch dam. A method determining the global safety factor-based control value of dam deformation is developed. Third, the multi-resolution analysis of wavelet is introduced to identify the variation trend of dam deformation from the measured data. The variation trend rule is given to judge the deformation status of arch dam. Finally, the deformation behavior of one actual arch dam is taken as an example. The multi-level control value formula of dam deformation is given. It is combined with the variation trend of dam deformation to fulfill the comprehensive evaluation of deformation safety. It is indicated that the proposed approach is suitable to be used to determine the early-warning index of arch dam deformation, can help with identifying the service safety and potential risk of dam engineering.     

基于变异粒子群算法的大坝土料流变参数反演——以观音岩混合坝为例

观音岩水电站混合坝在竣工后发生了较大的流变变形,导致土石坝坝段在蓄水一个月后出现了裂缝。为分析坝体裂缝产生的原因,采用并行变异粒子群算法,根据观音岩混合坝竣工后的坝体沉降观测数据反演了筑坝堆石料和心墙料的流变参数。进一步根据反演参数进行了坝体的三维有限元计算,分析和预测了大坝在蓄水期和运行期的变形特性。结果表明,较大的蓄水期不均匀沉降及较大的坝体流变变形是坝体产生裂缝的主要原因。     

锦屏一级水电站左岸边坡变形对拱坝安全的影响

依据锦屏一级水电站拱坝边坡监测成果,采用流变计算模型,预测了左岸边坡的长期变形趋势和稳定性。分析了大坝和边坡相互作用下有限元模型边界上的位移加载方式,并进一步分析边坡长期变形下拱坝的应力和变形情况,评价了边坡长期变形对拱坝结构的影响。分析表明,锦屏一级水电站拱坝能够承受一定量值的左岸边坡变形,且承受边坡变形的安全裕度较高。     

超长多折线型土石坝变形监测分析坐标系统的建立

针对石佛寺水库大坝超长（需观测坝段20.6 km）并由多段折线坝体所构成的地形与坝形特点,研究超长多折线土石坝变形分析工程坐标系建立的理论和方法。利用自定义的中央子午线和椭球体,建立了基于WGS-84的实用水坝工程坐标系,各折线段坐标系既有联系又自成独立坐标体系,保证了各折线段坝体变形量的显示的一致性与直观性,为大坝变形自动分析系统的建立以及大坝的自动安全预警奠定了基础,该方法监测精度高,变形量显示直观一致,适合于多折线型超长坝体的自动化变形监测系统的建立。     

丹江口大坝31号坝段变形监控标的探讨

对丹江口大坝３１号坝段具有代表性的测点的位移实测数据进行分析，并结合有限元计算，探讨了该坝段的变形监控指标。将大坝变形监控指标分为一般警戒值、特别警戒值和危险值三级，并分别用置信区间法、典型监测量的分量挑选法和平面弹塑性有限元计算为丹江口大坝３１号坝段拟定了它们的具体数值。这些变形监控指标可供该坝段实际运行观测时参考。     

华光潭一级拱坝安全监测及运行管理

采用全站仪边角变形网观测方法结合垂线系统作为大坝变形的基准,代替了常规的变形控制网,有效地掌握了大坝的宏观变形状况。通过全面的大坝安全监测手段,掌握大坝在初蓄期的变形、渗流等状况变化,及时采取科学有效的工程补强措施,适时营造良好的大坝运行条件,在确保大坝安全运行的同时,提高了工程效益。     

潘口面板坝施工及蓄水初期安全监测成果分析

为了解潘口水电站面板堆石坝在施工期及蓄水初期的工作性态,分别进行了大坝外部位移、坝体内部位移、面板应力应变、渗流等项目的监测。监测成果分析表明,大坝沉降、内部位移、周边缝的变形等相比于同级别其他面板堆石坝的实测值均略偏小。大坝变形符合堆石坝的一般规律,蓄水后无明显突变和异常。初步判断,大坝的工作状态是正常、安全的。     

基于库盘变形的高混凝土拱坝变形分析方法研究

在常规混凝土高拱坝变形性态研究中,对远坝区库盘变形影响考虑不足,导致坝体变形计算结果与监测数值存在差异。通过建立大范围的库盘有限元模型,在研究合理建模范围的基础上,提出了库盘变形作用对坝体变形性态影响的分析方法。以某高混凝土双曲拱坝河床坝段为研究对象,联合库盘有限元模型和近坝区有限元模型模拟了库盘变形对坝体变形的影响。研究结果表明：当库区基岩岩性较差时,高坝大库工程的库盘变形对坝体变形影响明显,而且考虑库盘变形作用而得到的坝体变形值更接近实测资料。     

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。     

重力坝变形统计回归分析模型及工程应用

通过对一水电站重力坝多年变形监测资料的分析,考虑水位、温度和时效对大坝变形的影响,采用逐步回归分析法建立了重力坝变形统计回归分析模型。计算结果表明：变形统计值与变形监测值吻合较好,统计复相关系数较大,估计标准误差较小。统计回归分析模型较标准地反映了大坝的变形规律,为评价大坝运行安全性态、预测大坝变形发展趋势提供了有效的分析方法和手段。