大坝安全综合分析和评价的理论、方法及其应用

扼要介绍河海大学２０多年来，结合３０多座水电站大坝工程，在应用概率论、模糊数学、混沌理论、分形几何、人工智能、模式识别、神经网络等理论的基础上，开展数学监控模型、参数和边界条件反分析、拟定变形监控指标及大坝安全综合评价专家系统等方面的理论、方法及其应用研究的概况。

水工结构工程分析计算方法回眸与发展

遵照《国家中长期科学和技术规划》中水利学科的水工结构工程创新前沿研究的要求,针对高坝与特高坝以及病险大坝的特点,讨论这些水工结构工程的关键问题及其存在的重大科学技术问题。重点针对应力分析、极限承载和非线性等关键科学技术问题,评述相关代表成果和研究进展,探讨了现行分析理论与方法的长处和不足,提出宏观、细观与纳观3层嵌套分析模型,微纳尺度分析法与随机疲劳理论等发展方向,以及水工结构工程科学中的应力分析、极限承载与非线性等健康诊断的综合分析理论与方法。

探讨重大水利水电工程寿命诊断的理论和方法

针对重大水利水电工程中存在的严重隐患缺陷或丧失功能,吸收美国等对此处理的先进理论和方法,并结合我国的特点,构建了重大水利水电工程寿命诊断的理论体系,并提出了水利水电工程生存寿命的原则,即安全原则、工程效益原则以及生态环境原则。在此基础上,研究了重大水利水电工程寿命诊断的理论和方法以及技术。

综论大坝安全综合评价专家系统

大坝安全综合评价专家系统是着重综合应用大坝安全监测领域内专家的经验性知识 ,经知识工程师的整编归纳和编译 ,再通过计算机来实现对大坝安全状况作出综合分析、评价和辅助决策的推理过程 .本文论述了大坝安全综合评价专家系统的目标、总体结构。

水库大坝的险情识别

溃坝事故的发生将会对下游经济社会产生灾难性的影响,对水库大坝的险情分析将有助于全面掌握水库大坝的健康状况,因而有着重要的意义。提出三种不同险情程度的水库大坝识别标准,进而统计分析国内外溃坝资料,据此对溃坝宏观机理(即溃坝模式和溃坝路径)进行分析,提出了水库大坝溃坝模式模糊识别方法和溃坝路径的区间层次分析方法。

大坝原型观测资料的综合分析法

论述了数学模型中的各因子呈密切相关时,用常规分析法将出现方程病态和难以分离各个分量等问题.提出用综合分析法分析大坝原型观测资料:结合大坝结构性态,综合应用正分析,反演分析和三维有限元数值计算等方法,从观测值中独立分离各个分量;以时效分量的变化规律及数值大小来评价大坝的工作性态.作为实例,分析了某重力拱坝在蓄水初期的变形观测资料,评价了该坝的实际运行状态.

分形几何理论在岩土边坡稳定性分析中的应用

本文利用岩上边坡的位移监测资料，依据关联维数Ｄ２的原理，确定了状态空间维数的充分和必要值．然后，依据Ｒｅｎｙｉ熵Ｋ２的原理，提出了用Ｋ２和｜Ｋ２｜来分析岩土边坡的稳定性和稳定程度，并结合碧口水电站库区青崖岭滑坡的位移监测资料，分析了滑坡的稳定状态，得到与实际一致的结论．

应用李雅普诺夫函数分析岩土边坡体的稳定性

本文应用李雅普诺夫函数分析岩土边坡体的稳定性，提出了稳定判据。利用岩土边坡体的变形监测资料，应用累加技术，建立隐式状态方程；然后，应用常系数微分方程的零解稳定判别准则，导出岩土边坡体的稳定判据。

应用Ljapunov指数研究岩土边坡的稳定判据

应用Ｌｊａｐｕｎｏｖ指数，研究了失稳准则和稳定度的概念，分析了最大Ｌｊａｐｕｎｏｖ指数ＬＥ１与稳定性之间的关系以及｜ＬＥ１｜的物理意义。提出将ＬＥ１作为岩土边坡的稳定判据，将｜ＬＥ１｜作为系统稳定度的表征量。由碧口水电站的青崖岭库区滑坡的应用实例证明，该法确定的稳定判据符合实际情况。

“4S”集成技术在大坝安全中的应用

总结了地理信息系统技术、遥感技术、全球定位技术和专家系统技术在大坝安全中的应用概况 ,并以此为基础提出了“4S”集成技术在数字流域大坝安全中的应用框架 .

佛子岭连拱坝原型结构性态综合分析

本文采用统计模型和确定性模型分析原型观测资料,反演大坝的变形、热力学参数及纵缝等价摩擦系数和断裂数据,并对大坝的原型结构性态进行了综合反馈分析。

混凝土坝安全监控的确定性模型及混合模型

<正> 本文重点论述混凝土坝的位移确定性模型和混合模型建立的基本原理、方法和公式。特别对水压分量和温度分量的处理作了详细介绍。Talvacchia拱坝和佛子岭连拱坝13~#支墩的位移确定性模型成果表明:与实测值的拟合精度要比统计模型高,后验预报可靠。

高新测控技术在水利水电工程中的应用

论述了高新测控技术在水利水电工程中的应用 ,总结了数据采集、信息管理、分析评价及其计算机和通讯网络等技术的最新研究成果 .

用原型观测资料反馈混凝土坝的实际安全度

提出了利用大坝原型观测资料,应用改进后的JC法复核混凝土坝的稳定、强度和抗裂安全度的基本原理.其中重点研究各种坝型的主要随机变量的选择、失事模式、计算可靠指标时的初值选择.以及改进后的JC法迭代格式.应用这些原理复核了某重力坝的强度、稳定(沿地基面和深层滑动面)安全度和某连拱坝的稳定、强度与抗裂安全度;得出重力坝的安全度由强度控制,某连拱坝的安全度由抗裂和强度控制的结论.

老坝病变和机理探讨

对老坝普遍存在的裂缝、碱集料反应和环境等病变机理进行重点探讨,为21世纪老坝补强加固提供源头的技术支持。

大坝变形监控模型发展回眸

随着水工结构的发展和水资源开发利用,大坝安全运行问题日益突出。大坝变形观测资料能综合反映工程安全状态。开展安全监控与预测预报方面的建模理论和方法研究可为馈控结构安全状态以及制定新的设计、施工和运行规范提供科技支撑。据此,回眸了大坝变形监控模型方面的国内外研究进展,总结了常规监控模型和新型监控模型的特点,提出了相应的研究建议。

中国大坝的安全和管理

大坝是我国国民经济建设及社会发展的重要基础设施 ,提高和加强对大坝的安全认识和管理水平 ,对充分发挥大坝的作用具有重大意义。本文回顾了中国大坝安全状况 ,简述了大坝的安全管理 。

混凝土坝变形监控指标的理论及其应用

文章将力学模型引入大坝安全监测领域，并依据混凝土坝变形规律，提出拟定混凝土大坝变形一、二、三级监控指标的原理及方法，研制了相应的分析计算程序。上述分析方法已应用于拟定某重力坝和某连拱坝的变形监控指标，结果已被实际工程采用。

青铜峡大坝原型结构性态正反分析

本文着重介绍了针对青铜峡水电站大坝结构复杂的特点以及长期困扰该坝安全运行中的问题,充分利用原位观测资料,应用多种监控模型和分析方法,综合考虑多种影响因素及其渐变效应,对大坝的原型结构性态进行了综合分析和反分析的成果.并在此基础上,对大坝安全进行了综合分析和评价,得出了该坝工作性态基本正常的结论.

佛子岭、梅山两座连拱坝的工作性态研究

连拱坝由于结构单薄,受周围环境变化影响比较敏感.本文结合梅山、佛子岭两座连拱坝的实测资料,采用多种模型和分析方法,对其工作性态进行了对比分析,由此引出连拱坝变形、稳定、强度和裂缝等的不利荷载工况.