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。     

大跨度渡槽安全监测设计

安全监测是了解和评价施工期和运行期渡槽安全性态的重要手段,合理的安全监测设计是确保监测成果有效、可靠的基础,对渡槽监测设计予以研究对于全面、准确地反映建筑物工作性态,指导工程运行管理有着十分重要的意义.对南水北调中线京石段应急供水工程漕河渡槽段20m跨多侧墙渡槽的安全监测设计进行研究,阐述了大跨度输水渡槽安全监测的设计原则、监测项目及具体布置,为同类型大跨度渡槽的安全监测设计提供借鉴.     

基于正态云组合赋权的水资源配置方案综合评价方法EI北大核心CSCD

针对水资源配置方案评价过程中指标权重的模糊和随机不确定性问题,引入定性定量转换模型——正态云模型,提出一种基于正态云组合赋权和云相似度TOPSIS法的水资源配置方案综合评价方法。该方法利用逆向云生成算法将多个主客观权重进行信息融合,生成不确定正态云组合权重;通过计算水资源配置方案与理想方案综合云模型间的相对相似度对方案进行排序并确定最佳方案。利用所提出的方法对天津市水资源配置8种方案进行评价,并与其他5种水资源配置方案评价方法进行对比分析,结果表明:基于正态云组合赋权的水资源配置方案综合评价方法是可行且有效的,评价结果与实际相符;该方法可以有效避免对评价指标赋权的不确定性,有效地解决组合权重不确定信息的融合问题。     

大型“U”形薄壁渡槽安全监测及工作性态分析

为了检验"U"形渡槽工作性态,布置了较全面原型监测仪器。通过某"U"形渡槽施工期、充水试验期、通水运行初期安全监测与成果分析,证明"U"形渡槽槽体抗裂性和刚度较好,渡槽整体工作性态正常,也验证前期勘测与设计是合理的。同时,监测成果也反映出浇筑期间,薄壁渡槽槽体温度应力不容忽视,易形成初始应力,对结构安全不利,施工中进行措施控制是必要的。     

基于AHP云模型的大型输水倒虹吸安全综合评价

针对现阶段倒虹吸安全评价不够全面、未能综合反映工程的随机性和复杂性,且基于解析公式的评价指标隶属函数偏向于保守的问题,运用AHP法构建包括多维度因素的层次分析体系,利用云模型理论构造评价指标隶属函数,提出了一种基于AHP-云模型、依据现场监测与检测信息融合的综合评价方法,并将其应用于南水北调中线工程黄水河支河倒虹吸安全评价。结果表明：基于AHP-云模型的倒虹吸安全评价方法合理可行,其评价结果能反映该倒虹吸运行期间的综合安全状态,可为倒虹吸安全管理提供参考。     

基于云模型的水闸安全性态评价研究

为对水闸安全评价方法作进一步研究,首先建立安全评价指标体系;接着采用改进群组G1法和基尼系数赋权法计算指标权重,并通过理想点法进行权重融合;然后构建水闸安全性态评价云模型;最后,将评价结果与实际安全鉴定结论对比以佐证评价结果的准确性。利用该模型对水闸的总体安全性态作出评价,分析水闸评价分项存在的问题,并基于该模型评价结果对水闸安全性态作出预测,对水闸的运行管理和日常维护提出建议。通过实例计算发现评价结果与该水闸的安全鉴定结论一致。该模型给出了水闸与其各评价分项的安全等级,并通过MatLab生成云图,直观地反映了水闸评价结果。     

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。     

基于组合赋权-正态云的大坝安全评价模型

针对大坝安全评价问题,提出了一种基于组合赋权和正态云耦合的安全评价模型。选取变形、渗流、环境因素为大坝安全评价指标体系,根据既定评价指标体系确定大坝安全评价标准,在此基础上确定云模型的特征参数和各评价指标的综合权重,由云模型正向发生器给出评价指标在各评价等级下的隶属度,最后由各评价指标的综合权重矩阵和对应评价等级下的隶属度矩阵得出大坝安全评价结果。运用该模型对某大坝进行了安全评价,结果表明,该方法可以得出准确的结果。     

大型渡槽实测钢筋应力定量与可靠性分析

虽然基于大型渡槽实测资料建立数学监控模型可以有效地分析渡槽工作性态,但大型渡槽的工作状态复杂,而数学监控模型易受经验性和多重共线性的影响,导致钢筋计实测应力的可靠性难以判断。结合某大型渡槽实测资料,对该渡槽1号、2号钢筋计建立实测钢筋应力统计模型和混合模型,然后分别采用逐步回归法和复合形优化算法对上述模型进行参数估计,进而对比分析不同模型分离出的水压分量。分析表明,虽然该渡槽2号钢筋计实测应力具有一定的规律,但不同分析方法分离出的水压分量变化规律均不符合一般力学规律,由此认为该钢筋计测值异常,不具有可靠性,故该钢筋计测值不可用于分析渡槽的实际工作性态。     

基于群决策的ＡＨＰ渡槽安全综合评价方法

针对传统渡槽安全评价标准中单项评价结果决定性作用而导致的最终结论存在片面性的问 题,以《渡槽安全鉴定规程》（ＤＢ４４／Ｔ２０４１—２０１７）为基础,采用综合评价法对渡槽的安全进行评价。通 过引进指数型标度的ＡＨＰ法和熵模型,对各类评价指标赋予更客观合理的权重,在评价人员提供的安 全复核结果的基础上,结合专家群决策进行综合评分,得到渡槽安全状态总评分,以此判定渡槽的安全 类别。经工程实例验证,采用该方法的某渡槽综合评价结论为三类渡槽（偏于二类）,该结果与安全鉴定 结论一致,更能反映渡槽安全状态的真实情况,表明了所述渡槽综合评价方法的科学性。     

基于SQL-Server数据库的渡槽健康状态综合评价

为提高渡槽安全评价效率和信息化管理水平,运用模糊数学和层次分析法建立渡槽安全评价模型,基于.Net开发平台下winform控件和SQL-Server数据库,开发了渡槽健康状态综合评价管理系统,对现役渡槽进行数据管理和安全评价,形成相关处理建议;采用该评价系统对宁夏某渡槽的实际状态进行评价,成功指导了渡槽除险加固工作。表明该系统能够满足渡槽信息化管理和安全评价的要求,可切实提高渡槽数据的管理效率,并可为未来渡槽智能化管理和评价提供数据支持和技术借鉴。     

输水建筑物安全运行的模糊综合评价

输水建筑物的安全运行是保证引水工程能发挥其工程效益的基本前提。通过从安全监测仪器获得的定量数据与定性的日常运行管理两个方面对输水建筑物进行安全评估,将定量与定性两类指标纳入到评价系统中,完善安全评价体系,提高输水建筑物的安全度。而且基于多层次模糊综合评价方法的采用保证了定量计算的精确性、定性判断的科学性,又保证了定性与定量指标综合评价的统一性,使输水建筑物安全运行的模糊综合评价更具客观性、可信性。     

在役钢筋混凝土渡槽安全评价与病害处理

针对大型灌区中输水渡槽普遍出现的病害现象,结合某大型钢筋混凝土渡槽工程,进行现场质量检测分析,运用有限元软件模拟了渡槽在各工况下静、动力状态,对钢筋混凝土渡槽局部与整体的安全稳定性进行多角度科学的评价与病害分析,并提出了针对性的加固方案,在工程中成功应用与推广。现场质量检测分析和三维数值模拟相结合的方法能够更加科学地评价渡槽结构整体的安全稳定性,同时也为老旧渡槽的安全评价与病害处理提供一种新思路。     

输水隧洞动态监控指标拟定方法

为确保输水隧洞工程运行期的安全,需针对工程特点建立有效的动态监控指标。在分析研究输水隧洞监测方法、工程运行安全影响因素的基础上,选择内外水压力、温度、隧洞衬砌混凝土和围岩变形等影响因子,构建输水隧洞安全监控指标模型,按照置信区间法原理拟定监控指标。将长时段监测数据分段分析处理,同时引入移动平均滤波算法,提出了输水隧洞动态监控指标的拟定方法。实例计算结果表明,所提出的方法能确定测点的动态监控指标。     

南水北调中线工程输水建筑物整流累积效应研究

为分析输水建筑物整流对南水北调中线工程输水能力的影响,以陶岔渠首闸至十二里河渡槽渠段为例,建立一二维耦合水动力模型,其中渠道段采用一维模型,4个输水建筑物段(刁河渡槽、湍河渡槽、严陵河渡槽和淇河倒虹吸)采用二维模型,利用多年实测数据对耦合模型进行率定。分别对无整流方案和15种整流方案进行模拟计算,分析不同整流方案对上下游的影响,进而确定水头损失最小的整流方案。结果表明:单体整流影响范围为建筑物上下游3~5.km,多个建筑物整流的累积效果小于单个建筑物整流效果的线性叠加;对渠段中间2个输水建筑物(湍河渡槽、严陵河渡槽)进行整流的效果优于对上下游2个输水建筑物(刁河渡槽、淇河倒虹吸)进行整流的效果。     

基于MCW-正态云模型的黑河流域突发水污染安全评价

突发水污染事件已成为水安全管理的一个重要问题,鉴于传统评价方法无法兼顾评价体系中模糊性和随机性问题,将正态云模型运用于突发水污染安全评价中,建立MCW-正态云评价模型对张掖祁连山黑河流域2012-2017年突发水污染安全情况进行评价。遴选15个指标利用PSR模型构建指标体系及分级标准,利用混合交叉赋权法(MCW)和正向云发生器分别求出权重和隶属度,将两者结合对突发水污染安全程度进行评价,最终与改进密切值法和模糊综合评价法的评价结果进行对比分析。结果表明:2012年张掖祁连山黑河流域突发水污染安全处于Ⅱ级重大危险,2013-2017年处于Ⅲ级较大危险,结果与改进密切值法、模糊综合评价法基本一致。该方法能有效实现定性定量的转化,对突发水污染安全评价具有可行性,可作为一种新的突发水污染安全评价模型。