基于数据包络分析的隧洞施工仿真多方案评价与优选

针对以往隧洞施工仿真多方案优选采用基于特尔菲法用线性加权求解的多目标规划存在主观认识依赖程度高、加权系数缺少依据、缺乏后分析等问题,本文建立了耦合进度和成本的隧洞施工仿真数据包络分析(DEA,Data Envelopment Analysis)多目标综合评价模型,结合工程实例,对隧洞施工方案进行了综合评价与优选。在评价中,采用DEA模型分析了不同方案的相对有效性,方案的优劣顺序,使隧洞施工仿真多方案优选有了统一的评价准则,运用投影定理获得了其他非有效方案失效原因,并与多目标规划法进行了对比,结果表明DEA方法便于决策者对施工方案进行调整和分析,为决策者提供了科学的依据。     

基于实时监控的高堆石坝施工进度影响因素研究

高堆石坝施工过程复杂,其施工进度受到诸多因素的影响,难以进行实时控制。本文在对高堆石坝施工进度影响因素全面分析的基础上,提出了基于实时监控的高堆石坝施工进度影响因素实时分析方法。通过运用基于GPS技术的实时监控系统,实时地提取重要的工程信息以及施工参数,并分析其内在规律,将其结果与堆石坝施工系统仿真中的相应参数进行比对,建立多元线性回归模型分析各影响因素与施工进度的相关性,并通过工程实例证明该方法为堆石坝施工进度的实时控制提供了分析手段和科学的决策依据。     

可视化仿真技术及其在水利水电工程中的应用研究

可视化仿真技术是计算机可视化技术和系统仿真技术相结合形成的一种新型的仿真技术，可视化仿真的理论和方法包括全过程动态仿真理论，图辅助仿真建模方法，基于GIS的三维动态数字模型构造及其可视化方法，基于GIS的三维动态演示方法及基于GIS的交互式可视化仿真系统结构等，实现了仿真建模、仿真计算过程及成果的可视化，在此基础上，深入研究了复杂水电工程地下厂房施工系统的可视化仿真与优化、水电工程施工导截流三维动态可视化仿真，混凝土坝施工过程三维动态可视化仿真及优化，水电站施工总布置可视化仿真等问题。并结合溪洛渡工程应用，研制开发了相应的可视化仿真软件ESAS、CDMIS、DAMSIM、CLMIS。所开发的软件系统内容丰富，可操作性强，人机界面友好，易维护，有良好的拓展性。该项研究为复杂大型工程施工组织设计提供了科学的理论方法和先进的技术手段，大大地提高了水利水电工程设计与管理的现代化水平。     

大型水利水电工程建筑物三维可视化建模技术研究

以紫坪铺水利枢纽为研究对象对大型水利水电工程建筑物可视建模技术进行了深入研究，首先对紫坪铺水利枢纽建筑物的数据模型进行了分析并明确了建模思路，即面向对象技术和结构化方法，然后对于不同类型的建筑物采用不同的几何实体建模技术分别建立它们的几何模型，再通过形象建模和三维显示形成各建筑物的最终三维仿真模型并于屏幕上显示输出。由于可视化建模技术所涉及的工程信息数字化、可视化属于“数字水利”的研究范畴，所以该技术本身就成为了“数字水利”工程的重要组成部分。     

GIS在水利水电工程建设中的应用与展望

地理信息系统（GIS）作为一种工具在许多领域中得到了越来越广泛的应用，结合近年来GIS在水利水电工程建设中的应用情况，从技术角度综述了GIS在水利工程建设中的应用现状，并展望了GIS在水利水电工程建设领域应用的发展前景。     

水利水电工程三维数字地形建模与分析

以锦屏一级水电工程为例，分别利用Delaunay算法和多细节层次技术实现了坝区地形TIN模型和施工总布置区域巡航所需的多分辨率地形模型。并根据三维地质建模的特殊需要，引入了NURBS技术对TIN地形模型进行了简化，所获得的NURBS地形模型不仅存储量小，精度损失低，而且易于图形操作运算，便于可视化分析，满足多方面的要求。该模型的实现与成功应用，在很大程度上推动了水利水电工程向着数字化、可视化和智能化的方向发展。     

输水系统非正常调节时的动态仿真研究

传统的输水系统数字仿真方法应用不便，仿真程序的通用性差，本文将面向结构图的仿真方法应用于输水系统非正常调节时的动态仿真研究中。根据面向结构图的仿真原理，针对输水系统中的各组成环节的特点和仿真的要求建立相应的仿真结构图，并以此为基础建立输水系统非正常调节时的连续—离散混合仿真模型进行仿真研究。仿真过程及仿真结果均表明，采用面向结构图的仿真方法对输水系统非正常调节工况进行动态仿真研究，不仅提高了仿真模型的结构化和模块化，同时使仿真建模及仿真过程变得可视化，使复杂的输水系统动态仿真变得简单形象直观。     

耦合改进PERT和BBNs的堆石坝施工进度风险分析

传统的计划评审技术(PERT)考虑的三时估计值主观性偏强,没有考虑风险因素相关性对工序活动工期的影响,影响了工期仿真与风险评价的客观性以及分析结果的可靠性。本文建立了耦合改进PERT和贝叶斯信念网络(BBNs)的心墙堆石坝施工进度风险分析模型,首先利用BBNs推理功能推算工序活动风险因素相关性,同时分析工程进度风险;其次将三角模糊数和模糊测度Me方法相结合来对PERT进行改进,引入了决策者风险偏好指标;最后将该模型应用到实际工程,得到决策者风险偏好指数-工期-完工概率分布曲线,可用于指导施工决策。工程应用结果表明:与传统的PERT方法相比,耦合改进PERT和BBNs得到的仿真结果更加可靠,可为心墙堆石坝施工进度方案设计提供理论依据。     

基于三维地质模型的大型地下洞室群布置优化研究

工程区域地质条件是影响地下洞室群布置最主要的因素。本文基于NURBS技术和地质结构单元实体分割理论，建立了工程地质三维整体模型。在该模型的支持下，结合参数化建模得到的地下洞室群三维几何模型，进行了模拟开挖和地下建筑物特征部位的地质三维可视化分析。将该方法应用于西南某大型水电工程中，在综合考虑各种约束性地质因素的条件下，通过多方案的地质综合评价，在地质构造上实现了地下洞室群布置的快速优化，为最终方案的确定提供了重要的技术支持。     

城市洪水预报及分析模型研究

城市防洪的分析模型可分为洪水分析模型、洪水预报模型、气象分析模型、气象预报模型、洪水调度模型等，本文着重研究了洪水分析和洪水预报模型，近年来，城市洪灾受到许多人为因素的影响，分析模型就各种因素加以具体阐述，并建立了城市雨洪模型，联立求解连续方程和曼宁方程进行洪水分析，洪水预报模型采用了广泛应用于湿润地区的新安江模型，水源划分为三种，即地表径流、壤中流和地下径流；参数选择应用数字迭代法和经验取值法。