病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固效果評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用
成果概況
成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新技術(shù) | 課題來(lái)源: | 地方計(jì)劃 |
起止時(shí)間: | 2012.02 至2014.12 | 研究形式: | 與研究院所合作 | 所處階段: | 成熟應(yīng)用階段 |
成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡(jiǎn)介
我國(guó)病險(xiǎn)水庫(kù)眾多,加固任務(wù)繁重。近十多年來(lái),已完成了大部分病險(xiǎn)水庫(kù)的新一輪除險(xiǎn)加固,耗費(fèi)了大量的人力和物力,但是實(shí)際效果如何,迫切需要一種有效的方法來(lái)進(jìn)行定量評(píng)估。本報(bào)告針對(duì)水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程的特點(diǎn),開展水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固效果評(píng)價(jià)方法研究,建立水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固效果評(píng)價(jià)的信息模型,主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
(1)深入調(diào)查分析了河南省主要河流流域和病險(xiǎn)水庫(kù)特征,研究了水庫(kù)大壩病害的特點(diǎn)以及相應(yīng)的除險(xiǎn)加固技術(shù)。對(duì)河南省除險(xiǎn)加固實(shí)施情況進(jìn)行了介紹分析,除險(xiǎn)加固成果顯著。
(2)以水庫(kù)大壩的主要病害特點(diǎn)為基礎(chǔ),詳細(xì)闡述了現(xiàn)有水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固技術(shù),并對(duì)各種不同除險(xiǎn)加固技術(shù)的差異性和適用性做了分析評(píng)價(jià),在此基礎(chǔ)上,對(duì)河南省典型水庫(kù)除險(xiǎn)加固技術(shù)和措施的應(yīng)用情況做了介紹分析。
(3)從水庫(kù)大壩病險(xiǎn)程度評(píng)價(jià)、除險(xiǎn)加固方案與除險(xiǎn)加固因子關(guān)聯(lián)分析以及基于風(fēng)險(xiǎn)分析的除險(xiǎn)加固技術(shù)方案選擇三個(gè)方面對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固技術(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。首先以現(xiàn)行大壩安全鑒定技術(shù)為基礎(chǔ),,提出了水庫(kù)大壩病險(xiǎn)嚴(yán)重性分級(jí)以及定性定量轉(zhuǎn)換關(guān)系,建立了評(píng)價(jià)大壩病險(xiǎn)程度因素的指標(biāo)體系以及分級(jí)和定性-定量轉(zhuǎn)換方法,并采用線性加權(quán)和法進(jìn)行病險(xiǎn)嚴(yán)重程度綜合評(píng)價(jià)。進(jìn)而在層次分析的基礎(chǔ)上,利用灰色關(guān)系分析決策模型,提出了基于病險(xiǎn)類型及病害程度的除險(xiǎn)加固技術(shù)方案與病險(xiǎn)因子的關(guān)聯(lián)分析方法。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)病險(xiǎn)水庫(kù)大壩和除險(xiǎn)加固技術(shù)的特點(diǎn),進(jìn)行了除險(xiǎn)加固方案與大壩風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)分析與決策、除險(xiǎn)加固方案評(píng)價(jià)指標(biāo)分析和基于風(fēng)險(xiǎn)分析的除險(xiǎn)加固方案優(yōu)化技術(shù)的研究,提出了基于風(fēng)險(xiǎn)的病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固方案的評(píng)價(jià)、分析和優(yōu)化方法,為今后病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作提供技術(shù)支撐。
(4)在對(duì)除險(xiǎn)加固效果從除險(xiǎn)加固方案、加固治理后病險(xiǎn)水庫(kù)各項(xiàng)功能康復(fù)程度、除險(xiǎn)加固治理經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響等內(nèi)容分項(xiàng)評(píng)價(jià)分析的基礎(chǔ)上,按照“兩分一總”的評(píng)估思路,對(duì)大壩除險(xiǎn)加固效果綜合信息評(píng)價(jià),制定了評(píng)價(jià)方法及技術(shù)路線,結(jié)合指標(biāo)體系層次劃分,建立了大壩除險(xiǎn)加固效果綜合評(píng)價(jià)的多層次模糊綜合評(píng)判法。為有效監(jiān)控除險(xiǎn)加固效果,進(jìn)一步研究了基于屬性重要性的加權(quán)支持向量機(jī)模型,對(duì)大壩加固過程的工程性態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控分析;研究建立了貝葉斯的先驗(yàn)分布和似然函數(shù)的ARMA模型,利用可變遺忘遞推最小二乘算法對(duì)貝葉斯模型中的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新,以適應(yīng)工作性態(tài)改變的加固效應(yīng)長(zhǎng)效應(yīng)監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上,采用分批估計(jì)算法對(duì)同類監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)級(jí)融合,利用D-S證據(jù)理論對(duì)大壩異類監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行決策級(jí)融合,進(jìn)而應(yīng)用集對(duì)分析方法中的偏聯(lián)系數(shù)對(duì)大壩工作性態(tài)進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)估,通過同類和異類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組合分析,監(jiān)控和預(yù)測(cè)大壩除險(xiǎn)加固的效果。
(5)根據(jù)病險(xiǎn)水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程的特點(diǎn),研究了我國(guó)水庫(kù)大壩及病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的安全鑒定、設(shè)計(jì)、檢查等有關(guān)規(guī)范和建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的理論、方法以及指標(biāo)篩選準(zhǔn)則,建立了水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;研究了評(píng)價(jià)等級(jí)集的構(gòu)建方法,建立了水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固效果評(píng)價(jià)的五級(jí)評(píng)價(jià)等級(jí)集。
(6)根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn),按時(shí)效與非時(shí)效、定性與非定性對(duì)其進(jìn)行歸類。提出了非時(shí)效定性、定量指標(biāo)的量化評(píng)價(jià)方法,時(shí)效性指標(biāo)量化處理問題雙曲線安全程度計(jì)算公式;研究了大壩安全程度的變化特征,建立了基于Logistic方程的指標(biāo)安全度模型;根據(jù)除險(xiǎn)加固工程的特點(diǎn),構(gòu)建了指標(biāo)安全等級(jí)提升模型,并基于指標(biāo)安全度及指標(biāo)安全等級(jí)提升系數(shù),構(gòu)造了時(shí)效指標(biāo)安全評(píng)價(jià)值計(jì)算公式;研究了確定專家權(quán)重的方法和標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建了專家權(quán)威性測(cè)定指標(biāo)結(jié)構(gòu)以及基于模糊優(yōu)選法的專家客觀權(quán)重?cái)?shù)學(xué)模型;利用專家給出的指標(biāo)體系判斷矩陣判斷專家評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)偏差;構(gòu)建了專家客觀權(quán)重,提出了基于專家主觀權(quán)重、客觀權(quán)重的綜合權(quán)重處理方法;研究了評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性賦權(quán)方法,針對(duì)層次分析法一致性檢驗(yàn)困難的問題,利用和聲搜索算法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),提出了和聲搜索層次分析法(HS-AHP),確定了指標(biāo)靜態(tài)權(quán)重和動(dòng)態(tài)權(quán)重;綜合指標(biāo)量化處理方法、專家權(quán)重計(jì)算方法及指標(biāo)重要性賦權(quán)方法,建立了水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固效果量化評(píng)價(jià)模型。
(7)結(jié)合河南省主要河流流域特征、水庫(kù)大壩病害特點(diǎn)及相應(yīng)除險(xiǎn)加固技術(shù),融合水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固指標(biāo)體系、包含指標(biāo)量化處理方法、專家權(quán)重及指標(biāo)重要性賦權(quán)方法的除險(xiǎn)加固效果量化評(píng)價(jià)模型,提出了水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固效果評(píng)估信息模型;模型分為信息輸入、信息處理、信息輸出三部分。
(8)應(yīng)用水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固效果評(píng)價(jià)信息模型,結(jié)合滲流分析有限元法計(jì)算分析除險(xiǎn)加固前后大壩滲流性態(tài)的變化特征以及剛體極限平衡法計(jì)算分析除險(xiǎn)加固前后水庫(kù)大壩邊坡穩(wěn)定性態(tài)的變化特征,對(duì)河南省白鴨山水庫(kù)、常莊水庫(kù)和虎山水庫(kù)等典型水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固效果進(jìn)行評(píng)估,結(jié)論與實(shí)際情況相符,驗(yàn)證了該模型是合理、有效的。
應(yīng)用前景
主要應(yīng)用行業(yè): | 水利、環(huán)境和公共設(shè)施管理業(yè) | 知識(shí)產(chǎn)權(quán)形式: | 專利 |
應(yīng)用狀態(tài): | 小批量或小范圍應(yīng)用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
完成單位: | 河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司 | ||
單位地址: | 河南省鄭州市金水區(qū)豐產(chǎn)路73號(hào) | ||
單位電話: | 0371-65724087 |
聯(lián)系方式
聯(lián)系人: | 賈西斌 | 聯(lián)系人電話: | 0371-69153928 | 聯(lián)系人Email: | hpdwjxb@hnsl.gov.cn |
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