赵莎 周长荣
河北经贸大学 河北省石家庄 05000
摘要:保证大坝安全的办法可分为工程办法和非工程办法两种,两者相互依存,缺一不可。工程办法指采取工程技能手法,对大坝进行加固和修理;非工程办法指经过洪水预告、安全监测等手法,来保证大坝作业安全。由于人们认知水平的局限,大坝的规划和缔造不可能做到满有把握,大坝作业中也可能发作安全问题,这样,加强大坝安全监测就成为非工程办法中极为重要的一个方面。
关键词:大坝安全监测;大坝作业管理;重要性
1大坝安全监测对其运营管理的重要性
大坝作为水利工程修建物,其在作业过程中需求接受十分复杂的荷载,并且还会遭到多种要素的影响,极易发作安全危险。为了保证大坝处于稳定的作业状况,则需求加强对大坝的安全监测。由于大坝作业过程中会遭到水的冲击力,水还会对坝体带来冲刷和磨损损坏,并且水对大坝工程和岩体的强度也会带来安全要挟。大坝建造时还会经过缔造一些闸口、孔洞和廊道等完成大坝的功用,这会对大坝运用散布带来影响,下降大坝的强度,影响其运营的安全。此外,大坝修建时工程量较大,施工环节较多,这也使其危险要素增多。依据大坝本身存在的安全问题,需求经过对大坝施行安全监测,以此来降低大坝溃坝率,有用的保证大坝的安全。并且在安全监测过程中可以及时发现潜在危险要素,有利于加强大坝的安全管理质量。别的,还可以经过构建安全监测体系,连续实时盯梢大坝的作业状况,下降大坝的安全危险,更好的保护大坝的运营安全。
2大坝安全监测的内容
根据大坝安全监测的目的,监测的主要项目是变形、渗流、压力、应力应变、水力学和环境量。同时,变形监测和渗流监测是直接可靠的,基本上反映了大坝在各种荷载作用下的安全性,成为大坝监测的重要组成部分。此外,大坝的内部监测也是非常重要的。其监测功能可用于反映和检查规划方法,并对施工质量进行评价。(1)变形监测。大坝将在重量、水压和温度的作用下发生变形。变形监测是认识大坝性能的重要组成部分。变形监测、内部变形、坝基变形、裂缝与节理、混凝土面板变形、边坡位移等。(2)渗流监测。在坝与坝之间的水位差作用下,监测渗流压力、渗流和水质。主要监测项目包括大坝渗流、坝基渗流、坝周渗流和渗流。(3)压力监测。压力监测主要是监测大坝的孔隙水压力、扬压力、土压力和接触土压力。(4)应力应变监测。主要包括混凝土应力、应变、锚杆应力、钢筋应力、钢板应变和基岩应变的监测。(5)温度监测。首先是大坝混凝土温度场的监测。(6)水力学监测。主要观察了排水压力、排水速度、排水流量和水面线。(7)环境监测。环境监测包括上下水位、降雨量、温度、水温等。它主要用于分析环境量对大坝变形、应力、应变、渗流和温度场的影响。大坝安全监测是保证大坝安全运行的重要手段。它也是一种有效的方法来检查大坝的功能,检查施工质量,了解大坝参数的变化规律。
3监测数据剖析办法
大坝安全监测数据的分析涉及多学科、多学科的理论和方法。目前,大坝监测数据分析常用的方法有:多元回归分析、时间序列分析、灰色理论分析、频谱分析、Kalman滤波、有限元法、人工神经网络法、小波分析法等。系统理论等。下面是多元回归分析和时间序列分析的两种方法。
3.1多元回归分析
多元回归分析是大坝监测数据分析中应用最广泛的方法之一。最常用的方法是逐步回归分析,基于该方法的回归计算模型被广泛应用于各种监测变量的分析和建模。以大坝变形监测和分析为例,变量(如各种位移值)是因变量(也称效果),环境变量(如水压、温度等)是自变量。根据数学计算理论,建立多元线性回归模型,采用逐步回归分析得到影响量与环境变量之间的函数关系。该模型可用于变形的物理解释和预测。由于它是一种计算和分析的方法,具有依赖和独立变量的观测序列更长且更好的一致性。如果回归模型的环境变量之间存在多重共线性,则可能导致回归模型参数的不正确估计。如果观测数据的长度较短,数据中的随机噪声较大,则可能导致回归模型的拟合过度,破坏模型的鲁棒性。
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3.2时间序列分析
在大坝安全监测过程中,各种监测变量的实测数据自然构成一个离散的随机时间序列,因此可以利用时间序列分析的理论和方法来建立模型。一般来说,时间序列分析是动态数据的参数时域分析方法。通过对动态数据模型的顺序和参数估计,建立相应的数学模型,以了解这些数据的内涵结构和特征,然后区分和猜测数据变化的趋势,并具有突出的短期猜测。在时间序列分析中,数据一般需要作为平稳随机过程。否则,我们需要协整分析和数据处理。我们可以选择误差修正模型。例如,利用时间序列分析方法对大坝变形观测数据进行建模,得到AR(2)模型,并预测大坝变形。结果表明,该方法具有良好的猜测精度。
4加强大坝安全监测确保大坝运行安全
4.1加强大坝安全监测系统建设
充分认识大坝安全监测设备的必要性和重要性,高度重视水库大坝安全监测。对于新建或加固的水库工程,大坝安全监测系统应与主要工程同步,使大坝安全监测系统的建设同步、同步。水库大坝安全监测系统应逐步规划建设。
4.2加大改造和更换现有大坝监测设施的力度
特别是各级水利部门要对大坝安全监测政策和实施方案进行改革、补充和完善。因为一个系统的实现远远大于它的价值。因此,水利部门要认真落实和加强监督管理。水库大坝的安全决策应定期进行,特别是各级水利部门的安全决策,以保证大坝安全运行。倡导建立科学、实用的水库大坝安全监测研发体系,不断提高大坝安全监测仪器的研发水平。
4.3着重做好小型水库安全监测作业
在当时的水库安全监测工作中,大坝的观测技术和人工检查技术是最重要的。针对大坝渗漏的观测,需要进行检查和渗流观测,及时发现安全隐患并加以处理。在检查过程中,应及时注意异常现象,及时发现渗漏点,采取有效措施处理,确保大坝安全。在旱季,应加大人工检查力度,观察大坝、坝肩及周围地区的地质条件,及时向上级反映观测情况,通过分析及时发现危险,确保安全。大坝运行。在当时的水库安全监测工作中,小型水库是安全监测的薄弱地带,也突出了小型水库的安全问题。为了提高小型水库运行的安全性,需要建立小型水库观测设备,并根据实际需要建立相应的安全监测方案。
4.4进步职工专业技能
随着社会的发展,科技的不断进步,塘坝安全检测作业中科技含量也得到大幅进步。当时在安全监测中一些新型的智能化的传感体系逐步运用,并且取得了杰出的试验性作用。一起一些体积更小,可以完成计算机收集处理的无源的传感器节点也将会是未来安全监测体系开展的要点,安全监测体系的功用将愈加完善,智能化水平也会更高.塘坝安全检测现在开展的趋势就是经过结合计算机等高科技信息体系,对水文作业进行操作辅导,检测水库大坝的作业状况,保证水库大坝可以正常作业。鉴于了解计算机体系和把握现代化先进技能,又懂水利方面的归纳人才稀疏,针对这种状况,需求对相关作业职工进行有用的培训,进步安全监测团队的事务归纳才能,保证水库大坝的正常作业,为今后水库大坝科技化发做好人才储藏方案。
结论
大坝的安全直接关系到人民群众的生命财产安全。但作为水工修建物,大坝从建成到运用,避免不了会发作老化。因而在大坝作业过程中要加强对其进行安全管理,经过加大对大坝作业状况的安全监测,及时发现大坝存在的安全危险,并采纳有用的办法及时进行处理,保证大坝作业的安全。当时科学技能开展速度较快,大坝安全监测技能水平也有了大幅度的进步,大坝安全监测功率和精度越来越高,并且大坝安全监测智能化水平也不断进步,这对大坝工程的安全作业奠定了杰出的根底。
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论文作者:赵莎,周长荣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/7
标签:大坝论文; 作业论文; 水库论文; 序列论文; 数据论文; 方法论文; 模型论文; 《防护工程》2018年第9期论文;