基于独立分量分析的拱坝位移预测模型

在逐步回归模型中,有些分量间存在比较强的相关性,如果直接利用线性回归方法处理,就会特别容易出现病态问题,这样得到的回归模型不合理。为了解决这一问题,引入独立分量分析方法(ICA),并运用基于负熵极大化的独立性准则的快速独立分量分析方法(FastICA)分离出独立分量,建立了某拱坝的安全监测位移预测模型;同时为了表明结果准确性,利用逐步回归方法建立了逐步回归模型。结果表明:独立分量回归方法(ICR)相比逐步回归方法可以建立一个比较准确的回归模型,由于独立分量回归分析方法没有剔除不显著因子,考虑了各个因子对因变量的影响,从而更加符合实际情况。     

基于单弹簧联结单元法的白鹤滩拱坝孔口配筋非线性有限元分析

采用单弹簧联结单元法及混凝土四参数损伤模型,对施工期工况下白鹤滩拱坝的6~#底孔结构进行了钢筋混凝土三维非线性有限元计算,分析了配筋对孔口结构应力状态的影响,以及配筋后混凝土的损伤情况、钢筋应力分布及裂缝开展宽度等。结果表明,加入钢筋对该孔口大部分区域的混凝土应力影响不大,但会使大梁、下游闸墩等拉应力较大部位的应力状态有所改善;该孔口中仅在大梁与闸墩结合处发生轻微损伤,加入钢筋能在一定程度上限制损伤的增大和扩展;6~#底孔中钢筋应力不大,裂缝开展宽度满足规范要求。     

应变计组的因果关系模型有效性判断算法研究

根据第一应变不变量原理,分析了应变计组观测值的应变平衡原理,对部分损坏的应变计组的应变换算进行了探讨,并通过对应变计组不同状态的应力计算进行了验证,研究并总结了判定应变计组有效性的方法,编制了基于因果关系模型的应变计组有效性判断、应变换算和应力计算集一体的程序。     

基于MATLAB GUI的水电工程安全监测数据处理界面设计

为了对水电工程的安全监测数据进行更加合理、高效地分析处理,尽量减少人为操作,基于MATLAB GUI设计了一个监测数据的处理界面。该界面为监测信息的管理分析、图形编辑提供了可视化的环境。在乌江某水电站边坡安全监测中的应用表明:该监测数据处理界面能够很好的对监测数据信息进行分析展示,大大提高了对监测信息的管理以及分析效率,为水电工程安全监测数据的处理分析提供了新思路。     

基于AFSA-RBF模型的混凝土平板坝变形监测

针对混凝土平板坝水平位移监测序列呈非线性变化的特点,采用经验模态分解(EMD)方法对混凝土平板坝水平位移监测序列进行分解,并采用计算最大信噪比的方法对信号进行去噪。面板坝的坝顶上下游方向水平位移主要受上下游水位和环境温度的影响,据此建立AFSA-RBF神经网络模型和RBF神经网络模型,对混凝土平板坝上下游方向水平位移进行预测,结果表明:AFSA-RBF模型能够很好地反映混凝土平板坝水平位移变化趋势和规律,预测结果有较高的精度,符合大坝安全监测的要求,可以在混凝土平板坝安全监测和评价中应用。     

多沙水库汛限水位实时动态控制方案研究

水库在汛期使用单一汛限水位有利于保障水库的防洪安全,却大大降低了调度的灵活性和发电效益。对于多沙水库,在进行汛限水位动态控制的研究时,也应对泥沙因素予以考虑。为制定合理的多沙水库汛限水位动态控制方案,先采用预泄能力约束法,基于一维非均匀流不平衡输沙模型,选定水库汛限水位分期动态控制的范围,而后依据汛限水位动态控制预蓄预泄的基本原理,拟定某多沙水库的汛限水位实时动态控制方案。结果表明:在保证防洪安全和冲沙调度的前提下,对水库实施汛期分期及汛限水位动态控制方案,能够有效地提高水库的兴利效益。     

水沙变化条件下黄河下游连续弯段水流特性研究

小浪底水库建成后,黄河下游水沙条件及边界条件发生了显著变化。在这种新的来水来沙和边界条件下,下游河道河床及河势必定发生新的演变趋势。本文选取黄河下游伟那里至大田楼之间典型连续弯段为研究对象,采用Delft3D数学模型对水沙变化条件下弯曲河道中的水流形态进行模拟。结果表明:纵向垂线平均流速在沿程及沿河宽方向均发生显著变化,且在弯段的不同部位水流形态也不同,此外弯道中边滩和深槽的存在进一步加剧了流速分布的不均匀性,使得流速重新分布;弯道中水动力轴线的变化规律与不同量级的流量密切相关,大流量和小流量时,主流线变化规律有所不同,这对河床演变具有重要影响。     

基于一维水沙模型的水库冲沙方式优化研究

在天然河流上修建水库,破坏了河流水沙原本相对平衡的状态。泥沙进入库区后发生落淤,从而导致水库淤积。在水库的实际运用中,冲沙措施被广泛用于减缓水库的淤积速率。然而,冲沙需要耗费水库较多的水量,影响了水库的综合效益,为此必须协调水库淤积与水库兴利效益之间的关系。在选定合理冲沙水位和冲沙流量范围的基础上,应用一维非均匀流不平衡输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,对多种拟定冲沙方案下该水库的冲沙过程进行长期模拟,计算各方案下水库多年平均淤积量和多年平均发电量等指标,据此选取合适的冲沙方案。结果表明,持续时间较长的低水位冲沙方式的冲沙效果相对较好,能够在一定程度上减缓水库的淤积速率,同时发电量的损失也相对较小。     

基于SVM的混凝土坝变形监控模型预测能力实例分析

大坝变形与水位、温度、时效等较多因素非线性相关,支持向量机(Support Vector Machine, SVM)适用于小样本、非线性、高维学习问题,在大坝安全变形监控上具有很大的优越性。阐述了支持向量机的原理,介绍了应用SVM建立混凝土坝变形监控模型的步骤及其参数优化方法。针对预测样本数目的合理取值问题,通过实例分析,研究基于SVM的混凝土坝变形监控模型的预测能力。结果表明,基于SVM的混凝土坝变形监控模型短期预测能力优于长期预测能力,且其预测能力受预测集数目的影响大于算法优化的影响。因此,合理选择预测集数目对变形监控模型有效预测尤为重要。     

黄河下游植被覆盖度动态变化及其与水沙过程关系

黄河下游滨河植被覆盖度是滩区生态环境重要表征指标之一。基于MODIS-NDVI数据,采用M-K法分析研究了黄河下游植被覆盖度动态变化情况,结合Pearson相关分析、逐步多元回归分析法研究了气温、降水量及河道水沙因素对滨河植被覆盖度的影响情况。结果表明：时间上,2001—2019年黄河下游植被覆盖度无显著变化趋势,各河段年内变化幅度不一;空间上,滨河植被覆盖度沿横向离河距离的变化而变化,其中游荡河段影响范围最宽,过渡河段次之,弯曲河段最窄;相关性及多元回归分析结果表明,相较于降水量,气温及河道水沙过程对黄河下游滨河植被覆盖度的影响较大。