对大坝安全监测的几点认识

在阐述有关概念的基础上,分析了做好大坝安全监测工作的基本要求,作者提出了对大坝安全监测的几点认识,为进一步做好大坝安全监测工作提供了借鉴。     

现代化水库运行管理矩阵体系分析与构建关键问题研究

为支撑行业重点任务建设,提高现代化水库运行管理矩阵的建设水平,通过文献查阅、实地考察和交流咨询等方法,绘制了以工程安全、设施设备、影响区、运行调度和管理监督5个关键环节为一体的现代化水库运行管理矩阵构建体系“一张图”。给出了现代化水库运行管理矩阵的整体架构、层次演进和各要素之间的相互关系,系统梳理了现代化水库运行管理矩阵提出的背景、内涵和要求,对“四全”、“四制（治）”、“四预”、“四管”和雨水情监测预报、工程安全风险感控、生产安全风险感控“三道防线”的对象进行了系统整合和扩展,分析了各概念之间的相互关系和关键技术问题。研究结果表明,构建现代化水库运行管理矩阵是科技和管理水平发展的必然要求。     

基于PINNs的圣维南方程组数据同化方法

为提高河道水位流量数据同化的智能化水平,基于物理信息神经网络(PINNs)提出了圣维南方程组的数据同化方法。采用双输出网络结构解决双输出方程组的同化问题,以模拟的实测数据作为边界条件和初始条件,通过消融试验验证网络中加入时空映射缩放和平衡权重系数对同化模型的有效性,以及所提出同化方法在部分测值缺失情况下的鲁棒性。结果表明,一维非恒定流圣维南方程组的数据同化结果与Preissmann四点隐式差分法结果一致,且随着同化断面数量的增加,所获得的同化精度也稳步提升;基于PINNs的圣维南方程组数据同化方法有效,对非恒定流模拟具有较强的适应性。     

综论土石坝的安全监测

根据近年来监测技术的发展，对土石坝安全监测的监测方法和仪器进行了说明和探讨，并列举了相关工程事例，仪器，指出做好监测设计必须注意的几个问题，对土石坝安全监测中渗透监测、自动化系统防雷、人工巡视检查、资料分析等关键问题进行了全面论述。     

纯抽水蓄能电站水工建筑物安全监测中的若干问题

在分析纯抽水蓄能电站水工建筑物结构、运行、受力和监测特点的基础上,结合十三陵、天荒坪等工程实例,对纯抽水蓄能电站水工建筑物监测自动化进行了深入的研究。根据监测信息量大、实时要求高的情况,设计了基于Web的Browse/Server/Server三层结构模型的决策支持系统;考虑到上池仪器分布范围广和防雷的重要性,设计了基于光纤通讯"自愈环网"结构的数据采集网络;联系仪器数量和种类多、位置分散、实现自动化缺乏足够的经验和施工维护工作量大的事实,对施工和运行维护中的有关问题也进行了详细地探讨。     

大坝监控小波去噪变权支撑向量回归机模型

为有效利用监控模型和指标判别大坝安全性态,实现大坝安全预警。首先利用小波分析对实测数据进行去噪处理,在此基础上利用支撑向量机小样本建模和高泛化能力,考虑不同幅度测值对大坝预警所起的作用不同,从而建立大坝监控变权支撑向量回归机模型。工程实例和理论分析表明,模型具有一定的理论和实用价值。     

汾河二库RCC重力坝应急除险加固后多场耦合三维有限元分析

为分析汾河二库RCC重力坝应急除险加固后实际安全性态,建立典型工况下河床溢流坝段的三维有限元模型,采用COMSOL Multiphysics进行多场耦合分析。计算结果显示,渗流场、位移场和应力场总体规律正常,大部分区域在安全范围内,只有极少区域出现拉应力。研究表明,COMSOL Multiphysics可进行RCC重力坝多场耦合分析,除险加固达到预期效果,建议加强安全监测。     

基于无失效变形监测数据的大坝整体安全度评价

针对所有测点测值都属于正常的大坝整体安全度评价问题,充分利用多测点信息,在假设大坝各个测点为总体的一个抽样的条件下,应用水工结构知识和Vanmarcke相关距离方法确定独立的测点群,通过各批次独立测点群及其正常工作时间获取无失效数据,在此基础上应用变形监测数据对某重力拱坝的整体安全度进行评价,工程实例证明了本方法的可行性和有效性。更多还原     

水闸安全监测及可靠性评价研究

为提高水闸安全监测和可靠性评价水平，确保水闸低风险运行，本文在分析水闸特点和影响水闸可靠性因素的基础上，结合风险分析对监测项目设置等进行了研究，从安全性、适用性和耐久性三个方面给出了水闸可靠性评价的具体方法、步骤和计算公式，指出了需要注意的问题并提出有关建议，为进一步做好水闸安全监测和可靠性评价工作奠定了基础。     

基于浅层GANs的引水隧洞充水试验数据生成分析

针对水工程现场运行环境恶劣,监测仪器损坏率高、实时性分析不及时,不具备大型计算分析设备, 从而导致统计分析和建模样本容量不够的问题。基于有限稀疏样本采用轻量化生成式对抗网络(GANs)进行数据现场生成试验研究。在优化生成器和判别网络结构及优选激活函数的基础上,搭建轻量化 GANs 模型,采用笔记本电脑在工程现地实现数据快速生成。KL 散度及 Wasserstein 距离分析表明,与时间序列预测方法相比, 生成数据与原始数据概率分布之间的距离最高减少 33.3%。研究表明：采用基于轻量化 GANs 的数据生成方法可用于现场数据便捷生成,解决样本数量不够问题,为今后应用大样本建模和实测数据总体特征分析提供有效的解决方法,对进一步推广人工智能在水利工程上的应用具有重要意义。