水庫大壩安全評價技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展(編輯修改稿)
2025-09-01 09:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 庫進(jìn)行溫度及應(yīng)力應(yīng)變指標(biāo)的觀測［12］。 20 世紀(jì)50 年代末期，對三門峽等大型混凝土大壩系統(tǒng)地開展了較大規(guī)模的內(nèi)、外部觀測［13］。1974 年，陳久宇等學(xué)者開始應(yīng)用統(tǒng)計回歸方法來分析大壩安全監(jiān)測資料，并提出了許多對大壩安全分析有價值的模型。到20 世紀(jì)80 年代后期，我國觀測技術(shù)總體水平有了很大提高，實現(xiàn)了自動化遙感觀測。如我國從1987 年開始連續(xù)3 年開展了大壩安全評價中防汛遙感觀測技術(shù)研究，1987 在永定河下游進(jìn)行的防汛遙感實驗中，首次在我國實現(xiàn)了機(jī)載真實孔徑側(cè)視雷達(dá)圖像的實時傳輸。我國在“六五”至“八五”期間，國家通過“遙感技術(shù)應(yīng)用研究”科技攻關(guān)項目在建立中國洪水災(zāi)害監(jiān)測信息系統(tǒng)方面取得了豐碩的成果［14］。20 世紀(jì)80 年代中期，吳中如等從徐變理論出發(fā)，推導(dǎo)了壩體頂部時效位移的表達(dá)式，用周期函數(shù)模擬溫度、水壓等周期荷載，并用非線性二乘法進(jìn)行參數(shù)估計。 同期還提出了裂縫開合度統(tǒng)計模型的建立和分析方法、壩頂水平位移的時間序列分析法以及連拱壩位移確定性模型的原理和方法，分析重力壩、拱壩的水平位移，并在實際工程中得到了成功應(yīng)用［15］。20 世紀(jì)90 年代后到大壩安全監(jiān)測技術(shù)發(fā)展較快，許多水庫和水電站都完成了自動化監(jiān)測系統(tǒng)的安裝和改造，并研究出很多安全評價方法。1994 年，河海大學(xué)李珍照、尉維斌等在《大壩安全模糊綜合評價決策方法的研究》中，提到利用模糊數(shù)學(xué)方法自下而上的確定大壩實測性態(tài)評價體系中各元素的權(quán)重［16］。 1997 年，河海大學(xué)王紹泉在《多層次閥值模糊綜合評判在分析大壩安全中的應(yīng)用》一文中，以模糊數(shù)學(xué)理論為依據(jù)，在考慮各專家的權(quán)威性權(quán)和專業(yè)熟悉性權(quán)的基礎(chǔ)上，研究了大壩安全分析的多層次閥值模糊綜合評判模型［17］。2005 年河海大學(xué)楊云在其博士論文《大壩安全管理關(guān)鍵技術(shù)研究》，劉成棟在其碩士論文《大壩安全評價的多因素賦權(quán)分析方法及其應(yīng)用研究》中提出了大壩安全評價體系，重點研究了評價指標(biāo)的專家權(quán)重和信息權(quán)重［1819］。2006年，廣東水科院廖文來，何金平在其發(fā)表的文章《基于集對分析的大壩安全綜合評價方法研究》中建立了大壩安全集對分析評價模型［20］。2007 年，南京水科院何勇軍發(fā)表的《模糊測度理論在大壩安全智能決策支持系統(tǒng)中的應(yīng)用》中，提出了安全評價集對的表示方法［21］。2008 年，河海大學(xué)劉強(qiáng)、沈振中等在《基于灰色模糊理論中的多層次大壩安全綜合評價》中建立了基于灰色模糊理論的多層次大壩安全綜合評價模型，取得了較好的效果［22］，促進(jìn)了水庫大壩安全評價技術(shù)的發(fā)展。b) 風(fēng)險分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況。在20 世紀(jì)末期，風(fēng)險分析才開始運用到國內(nèi)大壩安全評價中。風(fēng)險分析是對大壩失事概率的分析和大壩失事所造成的損失的一種新的評價方法，國內(nèi)的一些學(xué)者進(jìn)行深入研究，得出了大量水庫大壩安全評價的風(fēng)險分析方法。如水庫大壩總體安全度評價方法，根據(jù)大壩總體安全度，參考水庫大壩安全度評判標(biāo)準(zhǔn)，得出水庫大壩安全的程度。單一風(fēng)險分析法，主要考慮大壩系統(tǒng)的不確定性，以數(shù)理統(tǒng)計法為主，應(yīng)用最廣，已經(jīng)從直接積分法、蒙特卡羅法( MC) 等發(fā)展到均值一次二階矩法( MFOSM) 、改進(jìn)一次二階矩法( AFOSM) 、JC 法、二次二階矩法等［23］。綜合風(fēng)險分析法，通過兩次映射，把無序空間上的點映射到有序空間上，從而實現(xiàn)風(fēng)險的比較優(yōu)化。通過指標(biāo)體系的量綱一體化實現(xiàn)將一個由m 個無序的、單位不統(tǒng)一的指標(biāo)構(gòu)成的m 維空間A 上的點映射到一個由無計量單位的m 個指標(biāo)構(gòu)成的m 維空間B 上的點，而后通過各種綜合分析方法，將各項指標(biāo)值轉(zhuǎn)化為一個綜合指標(biāo)值，實現(xiàn)在一個一維有序空間中的比較分析。綜合分析法包括層次分析法、模糊綜合分析法、灰色綜合分析法、最大熵原理等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法［24］，通過對多因素風(fēng)險進(jìn)行模擬記憶然后分析未來類似的風(fēng)險。國內(nèi)正積極運用風(fēng)險分析技術(shù)評價水庫大壩安全的問題，建立基于風(fēng)險的大壩安全評價體系。c) 存在的問題。近年來，我國在水庫大壩安全評價技術(shù)方面取得了很大進(jìn)步，但是也存在著一些問題: ①相關(guān)技術(shù)規(guī)范體系還尚未形成，我國已經(jīng)頒布的《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》中闡述了對水庫大壩的防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核、滲流安全評價、抗震安全復(fù)核、結(jié)構(gòu)安全評價和金屬結(jié)構(gòu)安全評價的內(nèi)容、方法和標(biāo)準(zhǔn)，但沒有針對如何根據(jù)大壩壩體安全監(jiān)測進(jìn)行在線綜合評價進(jìn)行詳細(xì)的指導(dǎo)說明。大壩壩體安全評價和快速預(yù)警方面，我國也沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。②大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)在已建大壩的實施難度大，主要問題集中在壩體內(nèi)部儀器的數(shù)據(jù)校正和控制方面難以達(dá)到國家的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。③系統(tǒng)運行保障技術(shù)不成熟，導(dǎo)致多數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)運行在幾年后就不能工作。④大壩管理單位普遍存在著規(guī)章制度不全、水工監(jiān)測隊伍整體素質(zhì)偏低或?qū)I(yè)人員結(jié)構(gòu)布局不合理等問題，存在“重機(jī)電，輕水工”的現(xiàn)象，造成水工隊伍不穩(wěn)定，人員流動大，對監(jiān)測設(shè)施的巡查與維護(hù)不到位，對儀器設(shè)備缺乏定期檢校，致使大壩安全監(jiān)測工作不能正常開展。⑤水庫大壩觀測資料分析問題及評價深度只停留在短期的定性分析，缺乏系統(tǒng)性
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