大坝监测论文

《大坝监测论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大坝安全监测与控制的研究工作综述摘要：水资源开发与利用的程度和深度正在进一步的发展，随Z而來的人坝安全问题也越來越严重。本文从观测数据的误差处理与分析、观测资料止分析、大坝结构性态的反分析、大坝安全综合评判与决策等方面，阐述了大坝安全监控的国内外研究现状和发展，并针对未来大坝安全监控研究的发展特点，提出了作者相应的建议。关键词：水利水电；大坝安全；监测与控制；发展状况0概述20世纪20年代以来，国际上相继发生了圣佛朗西斯（美国），1928年、马尔巴塞（法国），1959年、瓦依昂特（意大利），1963年等跨坝事件，我国也先后发生了板桥、石漫滩1975年洪水漫顶以及沟

2、后水库1993年渗透破坏等跨坝事件，给相关国家带來了惨重的灾害和巨大的经济损失，各国政府和坝工界开始对大坝安全监测高度重视。有关统计分析表明，人坝失事或严重人坝事故主要表现为四种形式：设计洪水偏低引起漫顶；地质勘探不充分造成失稳和渗漏；设计与丿施工缺陷导致人坝老化加速；遭遇地震等特殊荷载。因此，必须针对不同大坝的具体惜况和特点，设置相应的安全监测项目，对大坝变形、渗流、应力应变等进行连续而全血的监测，并对实测数据进行及时的处理和分析，在此基础上实现人坝安全性态的综合评判，以馈控人坝的安全和运行。人坝安全监测与控制的研究工作对以大致分为五个方而：（1）观测资料的误差

3、处理与分析；（2）观测资料的正分析；（3）观测资料与大坝结构性态的反分析；（4）大坝安全综合评判少决策。各个方面的研究相互联系，构成了大坝安全监控的理论框架体系。1观测资料的误并处理与分析一般可将大坝安全监测数据的误差分为系统误差、随机误差和粗差三类。在测量过程屮，应当剔除粗羌，消除或削弱系统课差，使观测值屮仅含随机课差。测疑课羌分析的方法一般有测值范围检验分析法、数学模型分析法及统计检验法等。系统误差可分为定值系统误差和变值系统误差。定值系统误差只引起随机误差在分布曲线位置上的平移，而不改变随机谋差的分布规律，一般只能通过分析或试验的方法了以发现和消除。变值系统

4、谋差的发现、分离和消除方法与变值的规律有关，常见有残差代数和法、符号检验法、序差检验法等。系统误差一般通过数学模型结果进行判别，通常的处理方法是设法找出系统谋差的函数表达式，然后在观测结果中加以扣除。随机谋差由随机因素造成，其符号和绝对值大小无规律且不可预料，但随着测次增加，一-般认为随机误差呈正态分布，具有零均值。粗差过失误差是由某些不正常因素所造成的与事实明显不符的一种误差，通常属于测量错误，这种误差较易发现，应予以剔除。冃前，国内外主耍采用最小二乘法对大坝安全监测数据进行处理。口从高斯在1794年提出最小二乘法以来，广大学者对测虽平差理论和方法进行了大量的研

5、究。1947年，III斯特拉提出了相关平差法，把对观测值独立的要求推广到随机相关；1962年，迈塞尔提出秩亏自由网平差，把测量平差中的满秩阵推广到奇片阵；卡尔曼等提出了一种递推式滤波方法，已成功应用于航天、工业自动化等方Ifll；1969年，克拉鲁普提岀最小二乘滤波、推估与配置，把平差参数从非随机变量推广到随机参数。在具体研究工作方Ifu；Koreisha和YueFang对滑动平均模型时序过程(ARMA)的测最谋差影响进行了定量分析；岳建平通过対回归分析中观测误差和模型误差的分离，从而更客观地评价测量系统和模型的精度；刘文宝等提出了顾及先验信息的大坝位移反分析方法

6、，探讨了测量谋差对位移反演结果的影响规律。最小二乘法假定观测值中仅含偶然谋差，这实际上是不可能的，为此，产牛了研究系统误差和粗差的新理论。20世纪60年代后期，巴尔达提出了数据探测法和可靠性理论，为粗差研究奠定了基础。口前，对粗差的处理方法冇两种，一是仍然属于授小二乘法范畴的数据探测法，二是冇别于最小二乘法的抗差估计法或稳健估计法。在国内，周江文等提岀了一些较为实川的抗差算法;郑东健用平均杠杆理论识别实测资料异常值，实现了课差的灰箱诊断；赵斌在人坝观测数据处理中引入污染分布、观测权等概念，以逐步消除粗差的影响，最终得到了介理的参数估计。2观测资料的止分析近20年來

7、，随著计算机技术的快速发展，大坝观测资料的正分析研究也収得了很大的进步，统计模型、确定性模型及具混合模型在牛产实践屮得到了广泛的应用。此外,法国在资料分析方而，采用MDV法，即在测值序列屮分离出水压分量和温度分量，然后对时效和残差的变化规律进行分析，进而评判大坝的安全状况。冃前，葡萄牙、法国、意大利、西班牙和奥地利等国家在大坝安全监测以及相关的各项研究方面不同程度处丁•国际领先水平。我国大坝安全监测的资料分析工作起步相对较晚，最初只以定性分析为主，通过对实测过程线和简单统计的特征值来分析人坝的运行状况。1974年示，陈久宇等开始应用统计回归分析大坝安全监测资料，并

8、对分析成果