基于组合赋权法-TOPSIS法的北天山隧道突水风险评价研究

在岩溶地区修建地下工程,特别是隧道工程,由于受地下岩溶水的影响,施工中常常会发生突发性的突水突泥地质灾害。为此,基于新疆北天山隧道突水灾害发生的影响因素,建立以地层岩性、地形地貌、地下水位、不良地质构造、气候降水等影响因素为主的指标评价体系。同时采用主观赋权法层次分析法计算主观权重,采用客观赋权法熵权法计算客观权重,将两者结合起来形成主客观组合赋权法用来计算综合权重。然后结合组合赋权法-TOPSIS法构建一种新的隧道突水风险评价系统,对新疆北天山隧道进行突水风险评价,评价结果在实际开挖中得到了较好的检验,体现出了准确性,说明该法对于隧道突水风险评价具有可行性。     

基于人工神经网络的土石坝沉降组合模型

影响土石坝沉降的主要因素是时效变形,目前常用的统计模型中时效分量主要采用指数模型和对数模型,但在某些工程实际中两子模型的拟合值与实测值偏差较大。文中在统计子模型基础上研究了一种基于人工神经网络的土石坝沉降组合模型,用于对土石坝沉降的拟合和预测,并给出实例。结果表明,组合模型较好地发挥了神经网络的非线性映射能力,并比统计子模型的拟合效果好。     

基于组合赋权-模糊理论的土石坝安全风险综合评价

基于现行规范评价要求构建出土石坝安全评价指标体系,利用改进AHP-熵权法进行评价指标组合优化赋权.结合风险理论对土石坝安全类别评判标准进行研究,对土石坝的安全和风险状态提出了更完善的判断标准.通过引进模糊数学理论,应用全优型模糊合成算子,将土石坝安全等级评价转变为风险模糊综合评价,并应用于具体工程.最后得到土石坝安全状...     

土石坝渗流安全评价刍议

渗流安全是大坝安全的保证,没有渗流安全就没有大坝安全。在每一项工程设计中,均需对未来的渗流趋势作出分析和预先采取一定措施进行渗流控制。文章从坝基、坝体、绕坝等方面对渗流安全问题进行分析。     

基于组合赋权和可拓理论的土石坝病险等级判定

针对土石坝病险等级判定指标权重确定主观依赖性强,采用层次分析法和熵权法计算评价指标的主客观权重,为避免指标权重的绝对主观性和绝对客观性,采用博弈论确定指标最优综合权重,考虑评价结果存在等级判定不相容性问题,通过可拓评价模型完成土石坝病险程度等级判定,最终建立了基于博弈论组合赋权的土石坝可拓病险等级判定模型,并对5座水库进行模型应用。结果表明:病险等级判定结果与水库实际鉴定结果一致,且该评价模型简单实用,提高了综合安全评价的效率和可操作性,对水库病险程度等级判定和除险加固具有良好的应用前景。     

基于组合赋权 －云模型的中小型土石坝安全评价

土石坝安全鉴定的科学测评一直是坝工界研究的重点问题,针对土石坝安全运行中所存在的隐患仍然需要鉴定分析研究,故而采用不同赋权方法和云模型理论,可建立基于云模型的中小型土石坝安全状态评价模型。使用评价模型进行样本水库比较,结果显示:在确定评价指标权重过程中,对比现在常用的单一权重分析方法,采用主客观组合赋权可确保不偏重其中任意１项,降低了主观性对指标权重的影响;采用云模型这一评价方法,能直观反映土石坝安全性态,测评结果与水库实际鉴定结果基本一致;该评价模型可利用编程完成模型仿真,简单实用,提高了综合安全评价的效率和可操作性,对病险水库除险加固具有良好的应用前景。     

正交试验设计在土石坝渗流场有限元反分析中的应用

介绍了土石坝流场反分析中的几点做法，提出了反分析问题推求参数中的正交试验设计方法，并给出了实例。     

基于组合赋权的水利工程基础设施PPP项目风险综合评价

基于目前水利工程基础设施PPP项目具有周期长、投资大等特点,在建设过程中存在大量的风险因素,为了提高基础设施PPP项目风险评估的精准性,提出AHP—CPA的组合赋权方法.在对文献总结和案例分析的基础上构建基础设施PPP项目风险指标体系.采用层次分析法和变异系数法分别确定项目风险的主客观权重,建立基础设施PPP项目风险评...     

基于组合赋权和灰色TOPSIS法的温榆河水质评价

依据拉格朗日条件极值原理,结合G1法、变异系数法和改进的CRITIC法确定指标权重,计算出主、客观因素兼顾的组合权重,提出灰色TOPSIS模型,利用温榆河5个断面2019年1—12月的DO、COD、NH₃-N和pH值监测数据进行水质综合评价。结果显示：温榆河监测断面处水质基本为V类,不满足水质要求,相关部门需采取相应措施加以改善,特别是加强排污控制。本研究对温榆河水质给出了合理的评价结果,可为温榆河治理提供一定参考。     

湖塘水库土石坝渗流及结构安全分析评价

通过对江西省德安县湖塘水库副坝(心墙坝)的二维有限元渗流稳定及结构安全分析,对大坝渗流的两个问题(整体渗透稳定和局部渗透稳定)作出了分析评价,就心墙坝结构安全分析的内容,计算参数的选取及程序使用控制等方面作了介绍.     

通过观测资料分析土石坝的渗流安全状况

随着大坝安全监测自动化的发展，所观测到的数据量很大，如何及时准确地帮助大坝管理人员分析观测资料，以了解土石坝的运用及安全状况，成为大坝安全管理现代化的一个难题。就如何利用观测资料分析土石坝的渗流安全状况作了初步的研究，并结合一具体实例，分析了该坝的渗流安全状况，表明研究成果具有一定的实用性。     

土石坝坝体反滤层与渗流控制

综述了土石坝坝体反滤层的功能与设计原则,引用工程实例说明防渗体裂缝在反滤层保护下可以自愈,以期使设计与施工人员进一步明确采用反滤层保护大坝渗流出口是实现渗流安全控制的关键性措施。     

基于光滑有限单元法的土石坝无压渗流场数值模拟

获得自由面准确位置是无压渗流分析中最被关注的问题.采用光滑有限元法对土石坝无压渗流场进行数值模拟,对不同模型的自由面位置进行求解,研究了渗透异常体对自由面和渗流参数的影响.根据梯度光滑技术,建立了无压渗流问题的光滑有限元模型,该方法的优势在于将单元面积分优化为沿单元边界的线积分,简化了边界相交单元的内部积分过程,降低了...     

土工膜缺陷对土石坝渗流特性的影响及控制措施

由于土工膜因缺陷导致的渗漏问题可能对土工膜防渗土石坝工程安全造成隐患,为此模拟不同的土工膜缺陷大小和位置,分别采用剔除单元法和渗透系数放大法对存在缺陷的土工膜坝面防渗土石坝进行饱和-非饱和三维渗流场有限元数值仿真计算,分析土工膜不同缺陷条件下大坝整体及局部渗流场变化规律。计算结果表明:土工膜缺陷渗漏仅对缺陷附近坝体局部渗流场分布产生较大影响,对大坝其他部位影响不大;土工膜缺陷位置越低,缺陷处水头越大,缺陷渗漏量增加越明显,并使缺陷处膜后坝体浸润线局部抬高。最后,针对土工膜缺陷渗漏提出了若干工程设计控制措施。     

(复合)土工膜防渗土石坝饱和-非饱和渗流特性

分别采用完全饱和渗流及饱和 非饱和渗流有限元计算理论,对(复合)土工膜防渗土石坝进行渗流场仿真分析,重点研究土工膜等效处理时不同厚度放大倍数下大坝渗流场变化规律,同时结合坝体土石料不同渗透特性,计算得到大坝渗流量和浸润线与土工膜厚度放大倍数之间的关系,并比较了按完全饱和渗流理论与饱和 非饱和渗流理论计算结果的差别。结果表明:在坝体土石料渗透特性相同的情况下,土工膜不同厚度放大倍数时浸润线仅在土工膜等效区有较大差别,在膜后坝体部位基本保持不变;大坝渗流量与土工膜厚度放大倍数及坝体填料的渗透特性相关,按饱和渗流理论计算所得的大坝渗流量大于按饱和 非饱和渗流理论计算得到的渗流量。     

基于土料参数时变特性的土石坝渗透破坏概率动态分析方法

为更真实地反映土石坝渗透破坏发展的随机与时变特性,采用干湿循环土工试验与渗透系数反演等手段,从土料参数变异性及时变性角度来表征土石坝动态渗透破坏概率。将RBF神经网络和LHS法相融合对随机抽样方法进行改进,克服了传统Monte Carlo随机抽样法计算量过大的缺陷,对比证明了该改进方法的准确性与高效性。将该改进方法应用于某土石坝渗透破坏概率动态分析,计算结果表明,该土石坝渗透破坏概率总体较高并呈现逐年增大趋势,需要进行除险加固处理。     

高土石坝地震安全评价及抗震设计思考

介绍了国内外几座典型土石坝的震害表现,并对这些土石坝,特别是紫坪铺混凝土面板堆石坝的震害原因进行了详细分析.结果表明,地震导致的坝体附加变形以及坝体不同部位变形的不均匀和不协调是土石坝发生震害的主要原因,土石坝的各类不同材料的接触带以及河谷地形突变处是发生震害的主要部位,在大坝设计施工时需特别予以关注.最后,对高土石坝安全评价和抗震设计方法提出了若干建议,并特别指出,考虑到地震的随机性和高土石坝安全的绝对重要性,有必要研究高土石坝的极限抗震能力.     

土石坝坝面防渗膜中的夹具效应

对土石坝上游坝面防渗土工膜的夹具效应进行分析,用力学平衡法对膜的受力及与坝体的相对位移进行计算,论证了坝体与岸坡及坝基锚固处的土工膜存在夹具效应的可能性。用FLAC3D软件对整个坝体及坝面上的膜进行仿真数值模拟,结果表明,土石坝坝面防渗膜中确实存在夹具效应,且坝体与岸坡锚固处膜中的夹具效应比坝体与坝基锚固处明显。     

基于EEMD-LSTM-ARIMA的土石坝渗压预测模型研究

渗压监测是土石坝渗流安全评价的重要内容之一。由于渗压受到诸多外界因素的影响,测点的渗压值时间序列往往存在非平稳性、局部突变等特点,为此基于“分解-重构-组合”的思想构建了土石坝渗压预测的EEMD-LSTM-ARIMA模型。首先采用集合经验模态分解(EEMD)对时间序列特征进行提取,根据长短期记忆神经网络(LSTM)对提取出的特征分量进行预测,同时结合差分自回归移动平均方法(ARIMA)进行残差修正,组合LSTM和ARIMA的预测结果,重构得到改进预测模型。以某深厚覆盖层上的土石坝工程为例,选取主河床坝体防渗墙后2个典型测点的实测渗压值序列为研究对象进行应用验证。结果表明：相较于单一的LSTM模型和ARIMA模型,改进模型的平均绝对误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE均为3种模型中的最小值,预测精度明显优于另外2种模型,该模型为土石坝渗压的精确预测分析提供了新途径。     

基于无单元Galerkin法的饱和—非饱和土石坝渗流正演模拟

在土石坝渗流正演模拟中,仅研究饱和区域的渗流场并不能全面真实地反映出土石坝地下渗流状态,非饱和渗流区域的研究同样至关重要,利用无单元Galerkin法对饱和-非饱和渗流域进行求解。首先从达西定律出发,推导了渗流方程及边界条件,其中详细推导了无单元Galerkin法——通过滑动最小二乘法构造形函数,同时利用罚函数的方法计算边界条件。然后,通过与GeoStudio软件计算出的仅饱和渗流场以及饱和-非饱和渗流场进行比较,证明了该方法的准确性及有效性。最后,通过不同的均质和非均质模型,研究了坝体中零压力线、水头值、孔隙压力、含水率的分布。无单元Galerkin法只需要通过节点来实现对全域渗流场的精确逼近,解决了对网格单元的依赖问题,与其他数值方法相比,其具有前期处理数据简单和精度高的优点,更适合稳定饱和-非饱和渗流场这种复杂情况的正演模拟。