[发明专利]一种考虑谷幅变形作用的拱坝变形监控方法

权利要求书

1.一种考虑谷幅变形作用的拱坝变形监控方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、建立监控模型的水压位移分量：

式中，a_i为结构系数；H为坝前水深；S为因子个数，拱坝取S＝4；

步骤二、建立监控模型的温度位移分量：

式中，m₁为典型温度计的数量；b_i为回归系数；T为温度计的测值；

步骤三、建立监控模型的谷幅位移分量：

δ_V＝c×VD

式中，c为回归系数；VD为变形测点高程附近的谷幅测值；

步骤四、建立监控模型的时效位移分量：

δ_θ＝d₁θ+d₂ ln(θ)

式中，d为回归系数；θ为时间因子，取值为(1+τ)/100，τ为自资料始测日至观测日的累积时间；

步骤五、建立拱坝变形监控模型综合表达式：

综合上述影响大坝位移的四个部分，形成位移监控模型综合表达式：

其中，常数项C_on代表由计算位移与监测位移的初始值选取不同和其它因素引起的常量；

步骤六、收集监测资料，整理为监控模型的样本：

收集拱坝工程的所有时间τ的大坝库水位H、温度T、谷幅VD和变形δ监测资料，并对数据进行可靠性分析，将可靠的数据整理成监控模型的统计样本；

步骤七、对监控模型的样本进行统计分析，得到监控模型：

根据步骤五形成的监控模型表达式，对步骤六整理的样本进行统计分析，得到各个因子的回归系数，从而得到各变形测点最终的监控模型；

步骤八、根据监控模型，对拱坝变形进行分析评价：

根据步骤七得到的拱坝变形监控模型，对该拱坝的变形情况进行分析评价，研究拱坝变形时间演化和空间分布规律，并对影响拱坝变形的原因量进行详细统计分析，评判大坝运行安全状态。

2.如权利要求1所述的一种考虑谷幅变形作用的拱坝变形监控方法，其特征是：在步骤一中，为统一变形量级与水位的对应关系，水压位移分量采用下式进行替换：

式中，H和H₀分别为数据监测日和始测日对应的坝前水深。

3.如权利要求1所述的一种考虑谷幅变形作用的拱坝变形监控方法，其特征是：在步骤二中，对于运行多年的大坝，考虑坝体内部各点温度随环境气温近似做简谐波动，且滞后于环境气温某一相位角，温度位移分量采用下式进行替换：

式中，b_1i、b_2i为回归系数；τ为自资料始测日至观测日的累积时间；τ_T为1年周期时间，当时间τ的单位为天(d)时，τ_T取365；m₂可根据实际情况取1或2。

4.如权利要求1所述的一种考虑谷幅变形作用的拱坝变形监控方法，其特征是：在步骤四中，针对不同拱坝的实际情况，时效分量可采用下式中的任何一种或者两种及以上任意组合进行替换：

指数型：δθ＝d[1-exp(-c₁θ)]；

双曲函数：

多项式：

对数函数：δ_θ＝d lnθ；

线性函数：

式中，d为回归系数；θ为时间因子，取值为(1+τ)/100，τ为自资料始测日至观测日的累积时间。

5.如权利要求1所述的一种考虑谷幅变形作用的拱坝变形监控方法，其特征是：步骤八所述的拱坝变形包括拱坝径向位移、切向位移和垂直位移数据。