大型水電站邊坡安全評價和預警決策系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、水電開發(fā)過程中不可避免地會遇到眾多高邊坡工程問題,尤其是水能資源豐富的西南高山峽谷地區(qū)。本文在現有邊坡安全評價和預警研究成果的基礎上,從邊坡信息采集、監(jiān)測信息處理與分析預測、實時安全評價和預警與輔助決策四部分內容開展了系統(tǒng)的研究,并開發(fā)了一套適用于大型水電站邊坡的安全評價和預警決策系統(tǒng)。主要研究內容及成果概括如下:
　　(1)基于物聯網技術搭建邊坡工程信息采集及反饋平臺。將物聯網技術應用到水電站邊坡工程中,基于傳感器、無線傳感器網

2、絡、3G/4G網絡和互聯網等技術,搭建信息采集與反饋平臺。
　　(2)以實時監(jiān)測數據為基礎,基于可變集理論提出邊坡實測性態(tài)實時評價方法。依據邊坡不同時期的監(jiān)測布置情況動態(tài)建立邊坡實測性態(tài)綜合評價體系,針對不同評價指標分別根據數值模擬、統(tǒng)計分析或經驗動態(tài)擬定指標的評價標準,綜合主、客觀權重確定隨監(jiān)測狀態(tài)變化的指標動態(tài)權重,最后基于可變集理論實現邊坡實測性態(tài)的實時綜合評價。
　　(3)考慮邊坡施工過程中開挖進度的變化、新地質信息

3、的揭露、支護方案的修改及計算參數的修正等變化信息,提出了基于數值模擬技術的邊坡實時安全仿真方法。基于數據庫技術和ABAQUS二次開發(fā)技術實現施工進度信息、地質信息及支護信息到數值計算模型的動態(tài)映射,依據實時監(jiān)測信息實現對邊坡巖體力學參數的動態(tài)反演,最終實現邊坡安全狀態(tài)的實時仿真分析和預測。
　　(4)基于邊坡監(jiān)測信息異常評判、邊坡實測性態(tài)實時評價、邊坡實時安全仿真及專家知識庫等提出兩階段的邊坡安全預警體系。采用時空分布評判、力學規(guī)

4、律評判、監(jiān)控模型評判及監(jiān)控指標評判實時在線偵查異常;發(fā)現異常后利用邊坡實測性態(tài)綜合評價方法和邊坡實時安全仿真方法等進一步分析邊坡的整體、局部安全狀態(tài)及可能發(fā)生的災害形式;基于各種分析結果,運用基于評價結果的專家系統(tǒng)確定最終邊坡預警級別;根據邊坡可能的災害形式、邊坡級別和危險級別迅速啟動相應的應急方案。
　　(5)開發(fā)包括三個平臺、五個模塊和一個網站的大型水電站邊坡安全評價和預警決策系統(tǒng)。系統(tǒng)實現“采集-處理-分析-評價-反饋-預警