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《天津大学》 2008年
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超高面板堆石坝监测信息管理与安全评价理论方法研究

张宗亮  
【摘要】: 大坝安全是水利水电工程关注的焦点。对于超高面板堆石坝而言,从现场监测数据出发,通过对监测数据进行分析来监控大坝的基本性状是保证大坝安全的重要手段。但是,由于监测项目和监测数目的庞杂,加之大坝基本信息的复杂性,如何对海量监测数据和复杂信息进行管理,进而通过对监测信息分析来评价和预测大坝安全是一个重要的研究课题。 本文从目前超高面板堆石坝建设和管理的具体实际出发,综合运用信息管理系统理论、三维可视化技术、反馈分析方法等,构建了超高面板堆石坝监测信息管理与安全评价的理论基础,并在天生桥一级水电站面板堆石坝工程中进行了具体应用。主要研究工作如下: (1)构建了超高面板堆石坝监测信息管理与安全评价系统的总体框架和数据流程,并就系统开发的数据库技术、GIS技术、系统安全技术等关键技术进行了理论探讨; (2)研究了超高面板堆石坝海量监测数据与复杂信息的管理方法,采用基于虚拟现实的三维可视化技术,并将海量监测数据和复杂信息与三维模型进行关联,提出了复杂信息的三维可视化分析方法; (3)研究了超高面板堆石坝安全监测分析评价和预测预报的统计模型、灰色模型和模糊数学模型,建立了面板堆石坝安全评价和预测的基本方法;基于人工智能、机器学习、统计学等技术,构建了采用数据挖掘理论进行安全监测分析评价和预测预报的基本框架; (4)研究了超高面板堆石坝的安全评价理论与方法。采用基于神经网络和演化算法的反馈分析方法,建立了坝体变形的安全分析方法;提出了描述面板和坝体相互作用的接触算法和描述钢筋混凝土开裂行为的分离非线性模型,建立了面板结构的安全分析方法。 (5)在上述理论的基础上,针对天生桥一级水电站的建设和运行情况,开发了天生桥一级水电站大坝监测信息管理与安全评价系统。 天生桥一级水电站大坝监测信息管理与安全评价系统已投入运行,该系统目前运行良好,对于指导大坝运行和监控大坝安全发挥了重要作用。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TV698.1

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