大型水電站邊坡安全評價(jià)和預(yù)警決策系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、水電開發(fā)過程中不可避免地會遇到眾多高邊坡工程問題,尤其是水能資源豐富的西南高山峽谷地區(qū)。本文在現(xiàn)有邊坡安全評價(jià)和預(yù)警研究成果的基礎(chǔ)上,從邊坡信息采集、監(jiān)測信息處理與分析預(yù)測、實(shí)時(shí)安全評價(jià)和預(yù)警與輔助決策四部分內(nèi)容開展了系統(tǒng)的研究,并開發(fā)了一套適用于大型水電站邊坡的安全評價(jià)和預(yù)警決策系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容及成果概括如下:
　　(1)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建邊坡工程信息采集及反饋平臺。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到水電站邊坡工程中,基于傳感器、無線傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)、3G/4G網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),搭建信息采集與反饋平臺。
　　(2)以實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),基于可變集理論提出邊坡實(shí)測性態(tài)實(shí)時(shí)評價(jià)方法。依據(jù)邊坡不同時(shí)期的監(jiān)測布置情況動(dòng)態(tài)建立邊坡實(shí)測性態(tài)綜合評價(jià)體系,針對不同評價(jià)指標(biāo)分別根據(jù)數(shù)值模擬、統(tǒng)計(jì)分析或經(jīng)驗(yàn)動(dòng)態(tài)擬定指標(biāo)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),綜合主、客觀權(quán)重確定隨監(jiān)測狀態(tài)變化的指標(biāo)動(dòng)態(tài)權(quán)重,最后基于可變集理論實(shí)現(xiàn)邊坡實(shí)測性態(tài)的實(shí)時(shí)綜合評價(jià)。
　　(3)考慮邊坡施工過程中開挖進(jìn)度的變化、新地質(zhì)信息

3、的揭露、支護(hù)方案的修改及計(jì)算參數(shù)的修正等變化信息,提出了基于數(shù)值模擬技術(shù)的邊坡實(shí)時(shí)安全仿真方法?；跀?shù)據(jù)庫技術(shù)和ABAQUS二次開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度信息、地質(zhì)信息及支護(hù)信息到數(shù)值計(jì)算模型的動(dòng)態(tài)映射,依據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測信息實(shí)現(xiàn)對邊坡巖體力學(xué)參數(shù)的動(dòng)態(tài)反演,最終實(shí)現(xiàn)邊坡安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)仿真分析和預(yù)測。
　　(4)基于邊坡監(jiān)測信息異常評判、邊坡實(shí)測性態(tài)實(shí)時(shí)評價(jià)、邊坡實(shí)時(shí)安全仿真及專家知識庫等提出兩階段的邊坡安全預(yù)警體系。采用時(shí)空分布評判、力學(xué)規(guī)

4、律評判、監(jiān)控模型評判及監(jiān)控指標(biāo)評判實(shí)時(shí)在線偵查異常;發(fā)現(xiàn)異常后利用邊坡實(shí)測性態(tài)綜合評價(jià)方法和邊坡實(shí)時(shí)安全仿真方法等進(jìn)一步分析邊坡的整體、局部安全狀態(tài)及可能發(fā)生的災(zāi)害形式;基于各種分析結(jié)果,運(yùn)用基于評價(jià)結(jié)果的專家系統(tǒng)確定最終邊坡預(yù)警級別;根據(jù)邊坡可能的災(zāi)害形式、邊坡級別和危險(xiǎn)級別迅速啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急方案。
　　(5)開發(fā)包括三個(gè)平臺、五個(gè)模塊和一個(gè)網(wǎng)站的大型水電站邊坡安全評價(jià)和預(yù)警決策系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“采集-處理-分析-評價(jià)-反饋-預(yù)警