大坝渗流信息集成和安全分析

摘要

水库大坝对国家具有重要的经济和社会效益，人们通过对大坝的运行性状进行监测，对监测数据进行分析来降低水库事故。近年来，灰色理论作为一门新兴理论备受人们青睐，它以自身的优势在各个工程领域得到了广泛的应用。灰色理论是研究一些未知信息的理论，具有所需数据少，计算简单等优点。 渗流监测是大坝安全监测的一种重要手段。本文比较了应用于大坝渗流分析中的基本数学模型和常用算法，在此基础上采用灰色理论这个具有生命力的新兴理论作为研究方法，建立了灰色预测模型来对渗流水位数据进行分析验证，并分析了模型系数矩阵的奇异值问题，总结了现有的提高计算精度的方法，并用实际数据验证了模型的合理性。 本文结合西苇水库大坝安全监测工程实际，详细分析并设计了系统的各功能模块，主要包括数据实时采集模块、综合报表生成模块、人工数据录入模块、图形图像处理模块、综合设置及综合查询模块等。其中图形图像处理模块包括水库大坝安全监测标准规范中要求的各种重要曲线，主要有渗流压力过程线、渗流位势过程线、库水位和渗流水位相关图、横剖面浸润线分布过程线以及特定库水位下渗流压力过程线和特定库水位下渗流位势分布线等，这些曲线可以直观显示大坝运行状况，从而有效地对大坝安全进行分析和实时监测，使西苇水库大坝安全管理系统成为一个功能强大、模型可靠、分析全面、方便实用的系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1水库大坝安全现状

1.2我国大坝安全监测简介

1.3数据库和信息集成发展现状

第2章大坝安全监测的主要内容

2.1大坝安全监测内容

2.2大坝渗流分析的边界条件分析

第3章大坝安全监测数学模型和算法

3.1大坝安全监测的常用数学模型

3.1.1统计模型

3.1.2确定性模型

3.1.3灰色理论模型

3.1.4模糊数学模型

3.2应用于大坝安全监测的算法

3.2.1遗传算法

3.2.2人工神经网络

第4章灰色预测模型在大坝渗流分析中的应用研究

4.1灰色系统理论概述

4.1.1灰含义和灰现象

4.1.2灰概念、灰性和灰色系统

4.1.3灰色理论与概率、模糊的对比

4.1.4灰色理论的主要研究内容

4.1.5灰色理论的作用

4.2灰色系统模型的三个重要概念

4.2.1灰生成

4.2.2灰关联分析

4.2.3灰建模

4.3大坝渗流分析的灰色预测模型的建立

4.3.1灰色预测模型原理

4.3.2灰色预测渗流分析模型的建立

4.3.3模型验证和分析

第5章西苇水库大坝安全监测系统关键技术分析

5.1西苇水库大坝安全监测系统概述

5.1.1系统的设计原则

5.1.2系统主要功能模块

5.1.3系统的数据库设计

5.2开发过程中的关键技术

5.2.1数据采集模块的流程设置

5.2.2图形图像模块的曲线绘制

5.2.3综合报表的生成

第6章结论

致谢

参考文献

在校期间发表论文