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大坝工作性态监测评估的云模型及其应用

文档作者：范鹏飞文档来源：山西省水利水电工程建设监理有限公司		点击数：	更新时间： 2023年10月06日
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第15卷第3期中国水利水电科学研究院学报v。1．15 N。．3
2017年6月J叫mal of China Institute 0f Water Resources and Hydropower Research June，2017
文章编号：1672—3031(2017)03—0227一07
大坝工作性态监测评估的云模型及其应用
范鹏飞
(山西省水利水电工程建设监理有限公司，山西太原030002)
摘要：大坝工作性态评估是水库大坝安全管理急需解决的重大问题之一。基于云模型理论探讨了大坝工作性态评
价的新模型，从变形性态、渗流性态及环境因素3个方面来构建指标体系，建立基于云模型和组合赋权法的大坝
工作性态能力评估模型，该模型依据大坝工作性态评价因子分类标准，计算各评价因子隶属于不同大坝工作性态
等级的云数字特征，并结合评价因子权重和正向正态云发生器，得到待评样本的综合确定度，以确定大坝安全级
别。实例应用结果及与其它评价方法对比结果表明，该模型应用于大坝工作性态分类是有效可行的，且具有计算
过程简便，结果可靠的优点，也为其他类似问题分析提供了参考。
关键词：云模型；组合赋权；大坝；监测评估
中图分类号：TV698．1 文献标志码：A doi：10．13244／j．cn ki．iwhr．2017．03．叭1
1 研究背景
水库大坝在防洪、发电、灌溉、供水、航运和渔业等方面发挥了极其重要的作用，为国民经济
发展和保障人民群众的生命财产安全做出了重要贡献，但水库一旦发生漫顶、溃决等失稳破坏，会
造成巨大的人身财产损失n1，因此，大坝工作性态评估研究具有重要的社会意义。近年来，许多学者
分别从大坝的变形性态乜1、渗流性态口1以及环境因素¨3等方面阐述了其对大坝工作性态的影响。但是
水库大坝的安全问题涉及变形、渗流、抗震和温控等多个方面，仅从一个侧面考虑，难以理清相互
之间的逻辑关系，也不可能透彻地分析水库大坝病险问题的症结所在，所以有必要采用系统分析的
方法，从单一大坝安全评价及风险评估指标人手，围绕水库大坝的安全状态及风险排序，探索水库大
坝病险问题的深层原因，以寻求最终解决途径。这方面许多学者进行了深入研究，相继提出了人工神
经网络B1、约束型ME—PP模型哺1、模糊可拓评估模型n1和模糊综合评判随1。但是各种评估方法都有其优
缺点，在实际运用中并不是十分合理，很少同时考虑模糊性和随机性两者对大坝工作性态安全评估
的影响，而这与实际大坝工作性态评估问题是不吻合的，在实际应用存在一定缺陷，如模糊数学方
法实际应用中隶属度函数难于确定问题，人工神经网络方法则存在知识获取瓶颈问题。文献[9—10]
在模糊集理论上提出了云模型的概念，经过论证认为云模型是一种新的认知型模型，对于解决不确
定性问题具有很好的普适性；沈进昌等n扪引入云模型理论构建了一种模糊综合评价方法，并结合食
品安全监测数据运用上述方法进行了验证，认为云模型的模糊评价方法具有很大的优势。本文基于
云模型理论，以探讨大坝工作性态评估的新模型，实现综合考虑评价过程中存在的模糊性与随机性，
并以实例验证该方法的可行性和有效性，该方法亦可用于其它水利工程、边坡工程的安全评价中。
2大坝工作性态评估的指标体系
某水电站大坝为混凝土重力坝，坝顶长1080．0 m，最大坝高91．7 m，坝顶高程为267．7 m，为监
收稿日期：2016一03一12
基金项目：水利部公益性行业科研专项(2叭501030)；水利部中央水利前期工作项目(2010518)
作者简介：范鹏飞(1987一)，男，山西太原人，工程师，主要从事水利水电工程及大坝安全评价研究。
E—mail：sy“8575848@qq．co“

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