土石坝自动化安全监测分析与评价系统技术研究论文

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1、Y762334硕士学位论文土石坝自动化安全监测分析与评价系统技术研究研究生：赵醚导师：查盘宝熬援麈毅教直专业：盔型盘曳兰猩研究方向：丞童邃珏蕴生型氇沈阳农业大学2005年5月18日沈阡】农业大学硕士学位论支摘要大坝是水库的主要水工建筑物，提高、改善我国的大坝安全现状，已成为关系到国计民生的大事。本文通过调查和研究国内外土石坝安全监测技术现状，对士石坝安全监测的理论基础、模型方法进行系统的分析。在台理运用自动化数据采集技术、现代化数据传输技术及日益发展计算机信息技术的基础上，结合本人亲身参与的辽宁省内四座大型水库(铁甲水库、柴河水库、汤河水库、大伙房水库)土石坝自动化

2、安全舱测系统工程的设计与』毂用系统外发经验，对土石坝自动化安全监测分析与评价系统的设计与”发技术进行探讨与研究。本文研究的主要内容是：(1)自动化数据采集技术中的关键问题的研究与解决方法：(2)土石坝安全监测的数据分析评价方法与模型的研究；(3)上石坝自动化安全监测分析与评价系统软件开发技术研究；研究主要的创新之处有：(1)将土石坝自动化安全监测实时数据作为边界条件，对坝体进行实州有限元自动剖分及分析的理论和程序开发的研究。(2)采用多层试算的方法对土石坝无准确渗流量观测数据条件下的心墙及坝体渗透系数进行反演计算的理论及程序开发的研究。(3)采用最大相关系数法对观测

3、量滞后时间进行推算的理论与计算机程序丌发的研究。(4)自动化数据采集系统中对保障数据采集、存储与二次丌发效率方面所作的研究。本文以适合于大坝安全监测自动化的理论、方法的研究、探讨为t体。并深入实际工程展开调研、设计、开发，在反复进行系统分析测试及实际运行反馈信息的基础上对系统进行不断的完善，为水库的土石坝安全豁测提供全面的自动化解决方案。本研究成果填补了省内空白，经实陌：运行验证达到了较好的应用效果。关键词：土石坝；自动化；安全监测；分析评价：有限元法沈m农业大学硕士学位论文一、绪论(一)研究目的、意义固内建成的上石坝中大都没有实现大坝安全监测自动化，更没有配置大坝

4、安全监测分析评价系统软件，资料的整理分析更是滞后于工程运行的需要，直接影响到水利枢纽或水电站的安全运行，不能及时发现大坝的病害或隐患。有些工程只能降低水位运行，严重影响水利水电工程效益的发挥。针对我国水利水电=j：程现状与水利水电建设发展的需要，将日趋成熟的自动化技术与水工及水工建筑物安全监测理论有机结合，开发出高水平的十十石坝安全监测自动分析评价系统，可以大大地促进水利水电工程安全监测作用的发挥，及时直观的掌握大坝的实际性态，进行安全评价、预报报警。并反馈指导设计施工，为工程设计、管理及除险加固提供依据。因此，本课题运用自动化技术、水工理论技术、计算机信息管理技术

5、，研究设计建立一套先进、可靠并具有通用性和可扩充性的“土石坝自动化安全：蠕测分析与评价系统”，提高大坝的运行管理水平、确保太坝工程安全、充分发挥水利水电工程效益作为研究的主要目的。士石坝安全监测自动化应用系统的建成将具有巨大的经济效益和社会效益。该系统的建立将为土石坝的安全监测与管理决策提供有力支持。使工程管理人员和上级管理部门及时掌握大坝的实际状态，进行大坝安全评价，及时指导水利水电工程的安全运行，提高运行水平。根据大坝监测结果，实行动态调节库容．提高水库蓄供水和调洪能力，充分发挥水利工程的社会效i≈和经济效益。并可通过系统对长期的监测资料的分析可以用来反馈指导_

6、二年i坝设计和旌工，从而提高土石坝的设计和施工水平。(二)国内外土石坝安全监测技术研究现状综述1．大坝安全监测方面大坝安全监测是一一门近代新兴的边缘技术学科。20世纪70年代以前称为大坝原型观测，即在大坝原型中设罱jI【i!测仪器进行人工现场测量，以期获得一些反映大坝结构性态变化的特征量。1959年法国Malpasset坝和1963年意大利的Vajont坝的失事在世界上引起了强烈的反响，促使人们认识大坝原型监测在保证坝工安全上的重要作用(吴中如，2001)。通过儿十年的实践，一致认为对大坝等水]：建筑物及其基础的监测可以达到三个F1的：第⋯是雌视建筑物在初次蓄水期间

7、以及随后长期运行的安全：第二是在施。r过程f{1不断反馈，提高设计{u施二L：水平：第三是通过实际工作性态的反分一、绪论析检查设计和施工，为提高设计和修正水工设计理论提供科学依据(15届国际大坝会议译文集，1986)。近20年来，随着现代科技的进步，特别是计算机和信息技术的巨大进展，世界各国均着力发展大坝自动化监测技术。纵观大坝监测自动化发展历程，各国均根据本国国情和需要，沿着三种方式推动自己的监测自动化发展，即资料管理自动化(如法国、葡萄牙等)、管理自动化加部分采集自动化(如西班牙等)和全自动化(如意大利)。意大利是推动大坝安全自动监测的先驱，在过去的20年中