PDF《内容摘要》

85289 座,由于水文、地质、施工质 量以及老化等原因,许多大坝存在着安全隐患,直接影响工程效益的发挥,甚至 威胁下游人民的生命财产安全.如1975 年8月河南板桥、石漫滩两座大型水库发 生垮坝,溃坝流量分别达 80000m3 /s 和20000m3 /s 以上,下游数十个县顿成泽国, 人员伤亡数以万计,经济损失更是十分严重 [17] .在经历了长期的惨痛教训和经验 后,人类已经认识到对大坝及其地质条件进行安全监测的必要性及重要性. 安全监测的主要目的是通过监测设备对所监测的物理量进行观测,以便及时 了解建筑物的工作性态,及时发现问题,并进行相应的处理.而监测资料的分析 处理,必须建立在准确而有效的监测数据之上.因此在数据分析之前,必须对监 测数据进行可靠性分析检验,以保证监测数据的准确可靠.其次,基于监测数据 建立大坝变形的数学模型,以便掌握大坝变形规律,控制大坝安全运行.大坝安 全监测模型目前主要有三大类:1)依赖于统计分析建立的统计模型;

2)靠力学关 系和演绎推算建立的确定性模型;

3)基于物理力学关系和统计分析建立的混合模 型. 统计模型就其本质而言,是一种后验模型,它需要在某一合适的观测日期内 按时序排列的自变量和因变量的一系列数据用回归方法建立相互关系的方程式, 该方程式能用来解释坝的过去性态和预测将来发生的变化;

确定性模型和混合模 型对坝的结构分析一般采用强度理论或有限元法来完成自变量和因变量之间的关 系,是一种 先验 预报方法.不论是何种预报模型,都有其各自的优点.但由 于大坝运行过程中的影响因素的复杂性和变化的复杂性,很难在模型中予以概括, 因而各种模型也都有其不完善的一面. 安全监测资料分析的目的是为了通过分析监测数据反映大坝变形规律,为大 坝今后的安全运行、管理提供重要的参考依据.各类预测模型可用于解释大坝过 去以及将来的运行状态,但无法预测变形峰值出现的时间,针对上述缺点,采用 医学常用于预测各类流行病发病日期的圆形分布对大坝峰值出现时间进行预测. 通过圆形分布从理论上预测重力坝变形峰值出现的时间,便于大坝管理运行部门 提早做出措施,保证大坝安全运行. 论文将以万家寨大坝安全监测资料为依据,分别阐述了统计模型、确定性模 型、混合模型、圆形分布的计算原理和实现步骤,为我们在实际工程分析中提供 理论依据.

2 1 绪论 水是人类社会赖以生存不可或缺的自然资源.大江大河孕育了人类最初的文明, 水资源的利用和开发促进了人类社会的发展.地处西亚的幼发拉底河和底格里斯河 (即两河流域)是古代文明最早的发祥地;

黄河、长江是中华民族的母亲河,也是东方 文明的诞生地;

尼罗河流域是古埃及文明的摇篮,而恒河流域造就了古印度的文明. 人类一直与水相伴而处,为了利用水资源人们修建了多种水利工程.水利工程是改造 自然开发水资源的举措,能为社会带来巨大的经济效益和社会效益.如:我国沿海地 区,20 世纪

90 年代初 1m

3 /s 供水量可以获得

20 亿元的产值,而且随着社会经济的发 展,这种关系将越来越紧密.但是这种经济结构有其脆弱的一面,即不易承受水利设 施失效的影响[10] . 水利工程可能因为水文资料不全,地质勘探工作的某些不确定性,勘测设计工作 出现失误, 施工过程控制不严以及自然灾害、 战争及一些重大意外事故的发生等原因, 使其包含一定的风险因素.据国际大坝委员会的调研和大坝注册簿的统计,1900~