[发明专利]一种混凝土坝长期运行安全预警方法

说明书

本发明公开了一种混凝土坝长期运行安全预警方法，包括根据混凝土坝工作特点及破坏类型，选择重点监测的部位及测点，对测值可靠的测点进行级别划分，根据该混凝土坝的测值数据拟定大坝安全预警指标；采用测点分级、考虑空间关联指标的综合预警体系对混凝土坝进行安全预警。本发明通过混凝土重力坝的实时监测数据对大坝是否处于安全运行状态进行快速评估分析及预警，并根据测点重要级别及指标关联关系，及时发现大坝监测测值异常，辨识大坝运行警情，为混凝土重力坝长期运行的快速安全预警及应对警情时的管理调度提供了支持。

技术领域

本发明涉及大坝安全监测和运行预警技术，特别是涉及一种混凝土坝长期运行安全预警方法。

背景技术

目前，有关于重力坝长期运行安全评价的主要方法有专家经验法、历史资料类比法、基于事件树分析法、故障树法的逻辑推理等等，在过去常规的大坝安全评价中，往往注重大坝安全影响因子的地位及其对大坝结构的影响，而忽视了大坝安全监测系统反馈的原始监测数据。事实上，原始监测数据不仅能够有效反映大坝在各种荷载作用下的物理量变化过程，也能够反映大坝自身结构性态的特性以及外部环境荷载的变化规律，尤其是揭示仪器埋设部位的结构异常征兆。因此，对原始监测数据进行分析、处理及应用十分重要。

在水利部“水利工程补短板、水利行业强监管”的总基调奠定后，有关部门越来越重视大坝安全监测工作，对监测数据进行合理分析、及时处理的需求也越来越大。目前由于水库大坝安全监测的项目较多，获得的监测数据量十分庞大，一般情况下，监测数据需要工作人员或定期委托科研单位进行整理及分析，因此，得到相关分析结果通常需要间隔很长一段时间，导致监测数据及分析结果无法及时应用于大坝的运行管理及安全预警。国内现有混凝土重力坝的安全监测系统多数能够实现对大坝实时监测数据的自动化采集，但对监测数据的分析仍然依赖人工，需要投入大量人力资源且所需时间较长。因此，基于混凝土重力坝安全监测的重要性及现如今对监测数据分析处理的刚需，亟需一种能够通过大坝安全监测系统反馈的实时监测数据，系统地分析评估大坝是否处于安全运行状态并预警的安全预警方法。

发明内容

发明目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种混凝土坝长期运行安全预警方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种混凝土坝长期运行安全预警方法，包括以下步骤：

(1)分析该混凝土坝工作特点，根据混凝土坝工作特点及破坏类型，选择重点监测的部位及测点，对测值可靠的测点进行级别划分，即将已有测点按重要性划分为重要监测点、一般监测点及其他监测点；

(2)根据该混凝土坝的测值数据拟定大坝安全预警指标，对符合要求的测点采用多种方式确定相应的安全预警阈值，并比对各方法的计算结果，最终采用各计算结果划定的最小区间的边界值作为最终的大坝安全警戒值；

(3)确定各类型测点对应的的大坝安全警戒值后，采用测点分级、考虑空间关联指标的综合预警体系对混凝土坝进行安全预警。

进一步的，步骤(1)重要监测点的选择原则如下：选择大坝扬压力和坝基水平位移典型测点以监控大坝沿坝基面的滑动失稳破坏；选择坝顶、坝基水平位移典型测点以间接测算大坝立面倾角变化，并结合坝踵、坝趾垂直向应力应变典型测点以共同监控大坝倾覆失稳破坏；选择大坝渗漏量和历史监测数据有异常规律的典型测点监控大坝运行状态；根据该坝工程特点选取重点监控断面测点有针对性、个性化地监控大坝安全运行状态。

进一步的，大坝安全预警指标拟定方法为：

(21)采用设计规范法确定扬压力测点的预警阈值；

根据规范和设计报告规定的扬压力折减系数，在上游正常蓄水位及相应下游水位工况下，计算得到的帷幕后最大扬压力值为相应扬压力安全预警指标；