本申请涉及大体积混凝土结构工程与施工技术领域,具体而言,涉及高拱坝安全协同评价方法、装置。
背景技术:
工程安全一直以来是项目管理与建设人员关注的重点问题,因此对于大坝工程而言,大坝安全评价技术是至关重要的一步,虽然目前大坝安全评价体系取得了很大的进步,但是也存在着一些不足,如:传统的基于拱梁分载法设计规范体系下设计出来的300m级高拱坝的工作性态和安全系数到底如何并没有完全弄清楚。目前在大坝施工、蓄水和运行全过程中普遍采用基于大“k"模式安全系数来对大坝进行安全评估的方式是否合适,其安全系数是否真实也并完全弄清楚。
技术实现要素:
本申请实施例的目的在于提供一种高拱坝安全协同评价方法、装置,通过搭建一个大坝新型指标安全协同评价系统,来实现高拱坝施工-蓄水和运行全过程的安全协同评价,提高了对大坝安全状态进行评估的准确度。
第一方面,本申请实施例提供了一种高拱坝安全协同评价方法,包括:
获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值,及对应的第一权重系数;
获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值,及对应的第二权重系数;
获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值,及对应的第三权重系数;
获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值,及对应的第四权重系数;
根据所述均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算最终的安全性综合评价值;
根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。
本申请实施例通过提出了更加全面的新型指标评价体系,该新型指标评价体系涵盖了高拱坝工程施工期与运行期全过程的安全评价子指标,有效提高了对大坝安全状态的准确评估。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述获取高拱坝的均匀性指标综合评价值,包括:
采用混凝土拌和质量和振捣质量均匀性统计模型获取混凝土拌和质量指标评价值a1以及混凝土振捣质量指标评价值a2;
获取现场钻芯取样抗拉强度指标评价值a3、现场钻芯取样极限拉伸值指标评价值a4以及层间结合面强度指标评价值a5;
根据所述的混凝土拌和质量指标评价值a1及权重系数a1、混凝土振捣质量指标评价值a2及权重系数a2、现场钻芯取样抗拉强度指标评价值a3及权重系数a3、现场钻芯取样极限拉伸值指标评价值a4及权重系数a4、层间结合面强度指标评价值a5及权重系数a5计算所述高拱坝的均匀性指标综合评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述获取高拱坝的均衡性指标综合评价值,包括:
采用相邻高差统计模型识别高拱坝的相邻高差未超过设计高差的仓数占总仓数的比例来获得相邻高差指标的评价值b1;
采用最大高差统计模型识别高拱坝未超过设计高差标准的仓数占总仓数的比例来获得最大高差指标的评价值b2;
采用悬臂高度统计模型识别高拱坝未超过设计的悬臂高度标准仓数占总仓数的比例来获得悬臂高度指标的评价值b3;
采用整体倒悬度统计模型识别高拱坝设计允许的整体倒悬高度与实际倒悬高度的比例来获得整体倒悬度指标的评价值b4;
根据所述相邻高差指标评价值b1及权重系数b1、最大高差指标评价值b2及权重系数b2、悬臂高度指标评价值b3及权重系数b3以及整体倒悬度指标的评价值b4及权重系数b4计算所述高拱坝的均衡性指标综合评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述获取高拱坝的协调性指标综合评价值包括获取温度控制指标评价值c1;
所述获取温度控制指标评价值c1,包括:
采用最高温度超标统计模型识别高拱坝的各个分区最高温度未超仓数的总数与实际浇筑总仓数的比例来获得最高温度指标的评价值c11;
采用内外温差超标统计模型识别混凝土内部的内外温差未超标的仓数占总仓数的比值来获得内外温差指标的评价值c12;
采用降温速率超标统计模型识别混凝土内部降温速率未超标的仓数占总仓数的比值来获得降温速率指标的评价值c13;
采用上下层温差超标统计模型识别混凝土内部上下层温度梯度未超标的仓数占总仓数的比值来获得温度梯度指标的评价值c14;
根据所述最高温度指标评价值c11及权重系数c11、内外温差指标评价值c12及权重系数c12、降温速率指标评价值c13及权重系数c13以及温度梯度指标评价值c14及权重系数c14计算所述温度控制指标评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述获取高拱坝的协调性指标综合评价值还包括获取应力控制指标评价值c2;
所述获取应力控制指标评价值c2,包括:
采用应力超标范围统计模型获得最大拉应力评价值c21以及最大压应力评价值c22;
根据所述最大拉应力评价值c21及权重系数c21以及最大压应力评价值c22及权重系数c22计算所述应力控制指标评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述获取高拱坝的协调性指标综合评价值还包括获取变形控制指标评价值c3;
所述获取变形控制指标评价值c3,包括:
采用坝体及坝基变形预测与预警模型获得坝体施工期前倾位移指标评价值c31、坝体蓄水期的径向位移评价值c32、坝体蓄水期的切向位移评价值c33、坝基竖向变形位移评价值c34、坝基左右两岸抗力体位移评价值c35;
根据所述坝体施工期前倾位移指标评价值c31及权重系数c31、坝体蓄水期的径向位移评价值c32及权重系数c32、坝体蓄水期的切向位移评价值c33及权重系数c33、坝基竖向变形位移评价值c34及权重系数c34以及坝基左右两岸抗力体位移评价值c35及权重系数c35计算所述变形控制指标评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述获取高拱坝的整体性综合指标评价值包括获取裂缝指标评价值d1;
所述获取裂缝指标评价值d1,包括:
采用裂缝监测模型获取裂缝具体部位评价值d11以及裂缝具体类型评价值d12;
根据所述裂缝具体部位评价值d11及权重系数d11、裂缝具体类型评价值d12及权重系数d12计算所述裂缝指标评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述获取高拱坝的整体性综合指标评价值还包括获取静力稳定指标评价值d2;
所述获取静力稳定指标评价值d2,包括:
采用静力稳定统计模型获取高拱坝超载评价值d21、坝基抗滑稳定评价值d22以及渗透稳定评价值d23;
根据所述搞拱坝超载评价值d21及权重系数d21、坝基抗滑稳定评价值d22及权重系数d22、渗透稳定评价值d23及权重系数d23计算所述静力稳定指标评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述获取高拱坝的整体性综合指标评价值还包括获取动力稳定指标评价值d3;
所述获取动力稳定指标评价值d3,包括:
采用动力损伤范围统计模型获取高拱坝抗震稳定指标评价值d31、坝基抗震稳定评价值d32;
根据所述高拱坝抗震稳定指标评价值d31及权重系数d31、坝基抗滑稳定评价值d32及权重系数d32计算所述动力稳定指标评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,所述均匀性指标综合评价值、所述均衡性指标综合评价值、所述协调性指标综合评价值以及所述整体性指标综合评价值按照预设周期获取。其可通过设置预设周期的时长,灵活获取所述均匀性指标综合评价值、所述均衡性指标综合评价值、所述协调性指标综合评价值以及所述整体性指标综合评价值。
可选地,在本申请实施例所述的一种高拱坝安全协同评价的方法中,在所述根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全之后,还包括:
若所述高拱坝不安全,则将用于确定所述均匀性指标综合评价值、所述均衡性指标综合评价值、所述协调性指标综合评价值以及整体性指标综合评价值的参数输入到隐患定位模型,确定所述高拱坝的隐患类型。
其中,该隐患定位模型能够准确的反应高拱坝出现的隐患,并且相关工作人员依据确定的高拱坝的隐患类型,可以及时采取相应的解决措施。
第二方面,本申请实施例提供了一种高拱坝安全协同评价装置,包括:
第一获取模块,用于获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值,及对应的第一权重系数;
第二获取模块,用于获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值,及对应的第二权重系数;
第三获取模块,用于获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值,及对应的第三权重系数;
第四获取模块,用于获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值,及对应的第四权重系数;
计算模块,用于根据所述均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算所述高拱坝的安全性综合评价值;
判断模块,用于根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。
由上可知,本申请实施例通过获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数;获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数;获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数;获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数;根据所述均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算最终的安全性综合评价值;根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。由于本申请提出了更加全面的新型指标评价体系,该新型指标评价体系涵盖了大坝工程施工期与运行期全过程的安全评价子指标,有效提高了对大坝安全状态评估的准确性。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的高拱坝安全协同评价方法的一种流程图。
图2为本申请实施例提供的高拱坝安全协同评价装置的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1,图1是本申请一些实施例中的高拱坝安全协同评价方法的流程图,该方法用于综合评判与高拱坝施工和蓄水期安全过程相关的一系列指标参数,快速准确地对高拱坝的安全状态进行评估。其中,该高拱坝安全协同评价方法,包括以下步骤:
s101、获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值,及对应的第一权重系数;
s102、获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值,及对应的第二权重系数;
s103、获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值,及对应的第三权重系数;
s104、获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值,及对应的第四权重系数;
s105、根据所述均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算最终的安全性综合评价值。
s106、根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。
其中,该高拱坝均匀性指标为混凝土材料拌和与混凝土施工振捣质量的均匀性;该高拱坝均衡性指标为高拱坝施工整体上升过程中相邻高差、最大高差、悬臂高度控制、整体倒悬控制等方面的均衡性;该高拱坝协调性指标为高拱坝整体的变形协调,包括高拱坝施工和蓄水过程中温度、应力、渗流和位移等指标的协调控制;该高拱坝整体性指标为高拱坝和坝基的静力和动力的整体安全。
其中,在s101步骤中,获取高拱坝的均匀性指标综合评价值a,包括:
s1011、采用混凝土拌和质量和振捣质量均匀性统计模型获取混凝土拌和质量指标评价值a1以及混凝土振捣质量指标评价值a2;s1012、获取现场钻芯取样抗拉强度指标评价值a3、现场钻芯取样极限拉伸值指标评价值a4、层间结合面强度指标评价值a5;s1013、根据混凝土拌和质量指标评价值a1及权重系数a1、混凝土振捣质量指标评价值a2及权重系数a2、现场钻芯取样抗拉强度指标评价值a3及权重系数a3、现场钻芯取样极限拉伸值指标评价值a4及权重系数a4以及层间结合面强度指标评价值a5及权重系数a5计算高拱坝的均匀性指标综合评价值。
其中,该混凝土拌和质量指标评价值a1以及混凝土振捣质量指标评价值a2的评价值取值范围均为(0,1),其分值都为达到0.9以上表示合格。其中,该现场钻芯取样抗拉强度指标评价值a3的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格,当现场钻芯取样试件抗拉强度指标与设计强度参数的比值超过1时,取值为1。其中,该现场钻芯取样极限拉伸值指标评价值a4的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格,当现场钻芯取样试件极限拉伸值指标与设计参数的比值超过1时,取值为1。其中,该层间结合面强度指标评价值a5的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格,当层间结合面强度指标与设计强度参数的比值超过1时,取值为1。
其中,该高拱坝的均匀性指标综合评价值a为:
a=a1*a1 a2*a2 a3*a3 a4*a4 a5*a5(1);
其中,该权重系数a1、a2、a3、a4以及a5的确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,在s102步骤中,获取高拱坝的均衡性指标综合评价值b,包括:
s1021、采用相邻高差统计模型识别高拱坝的相邻高差未超过设计高差的仓数占总仓数的比例来获得相邻高差指标的评价值b1;s1022、采用最大高差统计模型识别高拱坝未超过设计高差标准的仓数占总仓数的比例来获得最大高差指标的评价值b2;s1023、采用悬臂高度统计模型识别高拱坝未超过设计的悬臂高度标准仓数占总仓数的比例来获得悬臂高度指标的评价值b3;s1024、采用整体倒悬度统计模型识别高拱坝设计允许的整体倒悬高度与实际倒悬高度的比例来获得整体倒悬度指标的评价值b4;s1025、根据相邻高差指标评价值b1及权重系数b1、最大高差指标评价值b2及权重系数b2、悬臂高度指标评价值b3及权重系数b3以及整体倒悬度指标的评价值b4及权重系数b4计算高拱坝的均衡性指标综合评价值。
其中,该相邻高差指标b1的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格。其中,该最大高差指标b2的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格。其中,该悬臂高度指标b3的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格。其中,该整体倒悬度指标b4的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格。
其中,该高拱坝的均衡性指标综合评价值b为:
b=b1*b1 b2*b2 b3*b3 b4*b4(2);
其中,该权重系数b1、b2、b3以及b4的确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,在s103步骤中,获取高拱坝的协调性指标综合评价值c,包括:s1031、获取温度控制指标评价值c1;
获取温度控制指标评价值c1,包括:
s10311、采用最高温度超标统计模型识别高拱坝的各个分区最高温度未超仓数的总数与实际浇筑总仓数的比例来获得最高温度指标的评价值c11;s10312、采用内外温差超标统计模型识别混凝土内部的内外温差未超标的仓数占总仓数的比值来获得内外温差指标的评价值c12;s10313、采用降温速率超标统计模型识别混凝土内部降温速率未超标的仓数占总仓数的比值来获得降温速率指标的评价值c13;s10314、采用上下层温差超标统计模型识别混凝土内部上下层温度梯度未超标的仓数占总仓数的比值来获得温度梯度指标的评价值c14;s10315、根据最高温度指标评价值c11及权重系数c11、内外温差指标评价值c12及权重系数c12、降温速率指标评价值c13及权重系数c13以及温度梯度指标评价值c14及权重系数c14计算温度控制指标评价值。
其中,该最高温度指标的评价值取值范围为(0,1),在基础约束区和弱约束区一般分值达到0.9以上表示合格,在非约束区一般分值达到0.85以上表示合格;其中,该内外温差指标的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格;其中,降温速率指标的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格;其中,温度梯度指标的评价值取值范围为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格。
其中,该温度控制指标评价值c1为:
c1=c11*c11 c12*c12 c13*c13 c14*c14(3);
其中,该权重系数c11、c12、c13以及c14的确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,在s103步骤中,获取高拱坝协调性指标综合评价值,还包括:s1032、获取应力控制指标评价值c2;
获取应力控制指标评价值c2,包括:
s10321、采用应力超标范围统计模型获得最大拉应力评价值c21;s10322、采用应力超标范围统计模型获得最大压应力评价值c22;s10323、根据最大拉应力评价值c21及权重系数c21以及最大压应力评价值c22及权重系数c22计算应力控制指标评价值;
其中,该最大拉应力评价值以及最大压应力评价值的取值范围均为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格。
其中,该应力控制指标评价值c2为:
c2=c21*c21 c22*c22(4);
其中,该权重系数c21以及c22确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,在s103步骤中,获取高拱坝的协调性指标综合评价值,还包括:s1033、获取变形控制指标评价值c3;
获取变形控制指标评价值c3,包括:
s10331、采用坝体及坝基变形预测与预警模型获得坝体施工期前倾位移指标评价值c31;s10332、采用坝体及坝基变形预测与预警模型获得坝体蓄水期的径向位移评价值c32、s10333、采用坝体及坝基变形预测与预警模型获得坝体蓄水期的切向位移评价值c33、s10334、采用坝体及坝基变形预测与预警模型获得坝基竖向变形位移评价值c34、s10335、采用坝体及坝基变形预测与预警模型获得坝基左右两岸抗力体位移评价值c35;s10336、根据坝体施工期前倾位移指标评价值c31及权重指标系数c31、坝体蓄水期的径向位移评价值c32及权重指标系数c32、坝体蓄水期的切向位移评价值c33及权重指标系数c33、坝基竖向变形位移评价值c34及权重指标系数c34以及坝基左右两岸抗力体位移评价值c35及权重指标系数c35计算变形控制指标评价值。
其中,该变形控制指标评价值c3为:
c3=c31*c31 c32*c32 c33*c33 c34*c34 c35*c35(5);
其中,该权重系数c31、c32、c33、c34以及c35确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
考虑到混凝土拱坝是一个三维拱梁分载受力体,坝体变形指标c3及相关的子因子,存在较大的调整余度,变形控制指标可综合考虑同类工程的变形情况进行调整,可在设计允许变形指标(或者区间范围)的前提下,通过工程类比的方式动态调整权重比例。
其中,在s103步骤中,获取高拱坝协调性指标综合评价值还包括:s1034、根据该温度控制指标评价值c1及权重指标系数c1、应力控制指标评价值c2及权重指标系数c2、变形控制指标评价值c3及权重指标系数c3计算高拱坝的协调性指标综合评价值。
其中,该高拱坝协调性指标综合评价值c为:
c=c1*c1 c2*c2 c3*c3(6);
其中,该权重系数c1、c2以及c3确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,在s104步骤中,获取高拱坝整体性指标综合评价值d,包括:s1041、获取裂缝指标评价值d1:
获取裂缝指标评价值d1,包括:
s10411、采用裂缝监测模型获取裂缝具体部位评价值d11;s10412、采用裂缝监测模型获取裂缝具体类型评价值d12;s10413、根据所述裂缝具体部位评价值d11及权重系数d11以及裂缝具体类型评价值d12及权重系数d12计算裂缝指标评价值。
其中,该裂缝具体部位评价值以及裂缝具体类型评价值的取值范围均为(0,1),其分值达到0.9以上表示合格。当高拱坝无裂缝存在时,则裂缝指标评价值d1取值为1;当高拱坝存在裂缝,首先需要明确裂缝出现的部位,部位主要包括上游、内部、下游以及廊道几个典型部位,不同部位的裂缝对应不同的系数;其次再判断该裂缝属于什么类型的缝,裂缝的稳定性是否可以控制。
其中,该裂缝指标评价值d1为:
d1=d11*d11 d12*d12(7);
其中,该权重系数d11以及d12确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,在s104步骤中,获取高拱坝整体性指标综合评价值d,还包括:s1042、获取静力稳定指标评价值d2:
获取静力稳定指标评价值d2,包括:
s10421、采用静力稳定统计模型获取大坝超载评价值d21;s10422、采用静力稳定统计模型获取坝基抗滑稳定评价值d22;s10423、采用静力稳定统计模型获取渗透稳定评价值d23;s10424、根据所述大坝超载评价值d21及权重系数d21、坝基抗滑稳定评价值d22及权重系数d22以及渗透稳定评价值d23及权重系数d23计算静力稳定指标评价值;
其中,该静力稳定指标评价值d2为:
d2=d21*d21 d22*d22 d23*d23(8);
其中,该权重系数d21、d22以及d23确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,在s104步骤中,获取高拱坝整体性指标综合评价值d,还包括:s1043、获取动力稳定指标评价值d3:
获取动力稳定指标评价值d3,包括:
s10431、采用动力损伤范围统计模型获取高拱坝抗震稳定指标评价值d31;s10432、采用动力损伤范围统计模型获取高拱坝坝基抗震稳定评价值d32;s10433、根据所述大坝抗震稳定指标评价值d31及权重系数d31、坝基抗滑稳定评价值d32及权重系数d32计算动力稳定指标评价值。
其中,该动力稳定指标评价值d3为:
d3=d31*d31 d32*d32(9);
其中,该权重系数d31以及d32确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,在s104步骤中,获取高拱坝整体性指标综合评价值还包括:
s1044、根据所述裂缝指标评价值d1及权重系数d1、静力稳定指标评价值d2及权重系数d2、动力稳定指标评价值d3及权重系数d3计算出高拱坝的整体性指标综合评价值。
其中,该权重系数d1、d2以及d3确定依据经验值获取,并且还借助于同类工程安全监测数据和工程实践经验知识库,依据不同类型工程的指标风险的差异与重要程度,对不同工程各类指标的风险进行分级、分类,进一步优化确定本申请提出的大坝安全协同评价体系中的权重系数。
其中,上述各个参数统计模型获取的高拱坝施工-蓄水和运行全过程的各个参数指标可以按预设周期获取,所述预设周期可以为10秒、10分钟以及一小时等。
其中,当所述预设周期设置较短时,各个参数统计模型可实现实时获取所述高拱坝的各类指标,并可为大坝的安全评估提供实时数据。
其中,该各个参数统计模型通过温度传感器、位移传感器、应力应变传感器、渗压计以及测缝计等监测传感器监测高拱坝施工-蓄水和运行的全过程,将其按预设周期采集得的数据利用远程通讯网络技术传输给各个参数统计模型。例如,该远程通讯网络技术可以结合以太网以及5g技术,实现无线网络全覆盖,最终实现对监测传感器采集得的数据进行远程传输。
进一步地,监测传感器将采集得的数据传输给各个参数统计模型,其传输方式可以为被动传输也可为主动传输;其中,被动传输是通过人为控制监测传感器的数据传输端;主动传输是监测传感器将其按预设周期采集得的数据直接通过远程通讯网络技术传输给各个参数统计模型。
可以理解地,在一些实施例中,在该步骤s101-s104之前,还包括依据工程信息以及安全信息监测资料构建高拱坝实时反馈仿真系统,该仿真系统能够对大坝实际施工过程进行实时跟踪与仿真,获取其真实工作性态。以用于将不同类型的参数统计模型实时获取的相关指标评价值反馈到仿真系统中进行相关评价操作。
其中,在该步骤s105中,根据上述步骤s101-s104获得该高拱坝的均匀性指标a及对应的第一权重系数a、均衡性指标b及对应的第二权重系数b、协调性指标c及对应的第三权重系数c、整体性指标d及对应的第四权重系数d。其中,该四个指标权重系数a、b、c以及d的初始值可根据已建工程的大数据和工程经验知识库进行较核确认,并依据高拱坝的均匀性指标评价值a及对应的第一权重系数a、均衡性指标评价值b及对应的第二权重系数b、协调性指标评价值c及对应的第三权重系数c以及整体性指标评价值d及对应的第四权重系数d计算最终的安全性综合评价值,将此评价值作为判断大坝是否安全的依据。
其中,该高拱坝的安全性综合指标评价值f为:
f=a*a b*b c*c d*d(10);
其中,在该步骤s106中,根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。若所述高拱坝不安全,则将用于确定均匀性指标综合评价值、均衡性指标综合评价值、协调性指标综合评价值以及整体性指标综合评价值的参数输入到隐患定位模型,确定所述高拱坝的隐患类型。
可选的,在确定所述高拱坝的隐患类型之后,还可以将隐患类型信息反馈给与该类型隐患相关的部门,由相关的部门采取相应的应对措施。
其中,上述混凝土拌和质量和振捣质量均匀性统计模型、相邻高差统计模型、最大高差统计模型、悬臂高度统计模型、整体倒悬度统计模型、最高温度超标统计模型、内外温差超标统计模型、降温速率超标统计模型、上下层温差超标统计模型、应力超标范围统计模型、坝体及坝基变形预测与预警模型、裂缝监测模型、静力稳定统计模型以及动力损伤范围统计模型是由相应的海量数据经过网络模型深度训练得到的,并且依据实时获取的数据对各个网络统计模型的参数进行相应的调整,使各个参数统计模型能真实模拟高拱坝的工作性态。
由上可知,本申请实施例通过获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数;获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数;获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数;获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数;根据所述均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算最终的安全性综合评价值;根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。由于本申请提出了更加全面的新型指标评价体系,该新型指标评价体系涵盖了大坝工程施工期与运行期全过程的安全评价子指标,有效提高了对大坝安全状态的准确评估。
请参阅图2,图2是本申请实施例中的一种高拱坝安全协同评价装置的结构示意图。该高拱坝安全协同评价装置包括:第一获取模块201、第二获取模块202、第三获取模块203、第四获取模块204、计算模块205以及判断模块206。
其中,该第一获取模块201用于获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值,及对应的第一权重系数。
其中,该第二获取模块202用于获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值,及对应的第二权重系数。
其中,该第三获取模块203用于获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值,及对应的第三权重系数。
其中,该第四获取模块204用于获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值,及对应的第四权重系数。
其中,该计算模块205用于根据所述高拱坝的均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算所述高拱坝的安全性综合评价值;
其中,该判断模块206于根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。
由上可知,本申请实施例通过获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数;获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数;获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数;获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数;根据所述均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算最终的安全性综合评价值;根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。由于本申请提出了更加全面的新型指标评价体系,该新型指标评价体系涵盖了大坝工程施工期与运行期全过程的安全评价子指标,有效提高了对大坝安全状态的准确评估。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,包括:
获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值,及对应的第一权重系数;
获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值,及对应的第二权重系数;
获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值,及对应的第三权重系数;
获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值,及对应的第四权重系数;
根据所述均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算最终的安全性综合评价值;
根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。
2.根据权利要求1所述的高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值,包括:
采用混凝土拌和质量和振捣质量均匀性统计模型获取混凝土拌和质量指标评价值a1以及混凝土振捣质量指标评价值a2;
获取现场钻芯取样抗拉强度指标评价值a3、现场钻芯取样极限拉伸值指标评价值a4以及层间结合面强度指标评价值a5;
根据所述的混凝土拌和质量指标评价值a1及权重系数a1、混凝土振捣质量指标评价值a2及权重系数a2、现场钻芯取样抗拉强度指标评价值a3及权重系数a3、现场钻芯取样极限拉伸值指标评价值a4及权重系数a4、层间结合面强度指标评价值a5及权重系数a5计算所述高拱坝的均匀性指标综合评价值。
3.根据权利要求1所述的高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值,包括:
采用相邻高差统计模型识别高拱坝的相邻高差未超过设计高差的仓数占总仓数的比例来获得相邻高差指标的评价值b1;
采用最大高差统计模型识别高拱坝未超过设计高差标准的仓数占总仓数的比例来获得最大高差指标的评价值b2;
采用悬臂高度统计模型识别高拱坝未超过设计的悬臂高度标准仓数占总仓数的比例来获得悬臂高度指标的评价值b3;
采用整体倒悬度统计模型识别高拱坝设计允许的整体倒悬高度与实际倒悬高度的比例来获得整体倒悬度指标的评价值b4;
根据所述相邻高差指标评价值b1及权重系数b1、最大高差指标评价值b2及权重系数b2、悬臂高度指标评价值b3及权重系数b3以及整体倒悬度指标的评价值b4及权重系数b4计算所述高拱坝的均衡性指标综合评价值。
4.根据权利要求1所述的高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值包括获取温度控制指标评价值c1;
所述获取温度控制指标评价值c1,包括:
采用最高温度超标统计模型识别高拱坝的各个分区最高温度未超仓数的总数与实际浇筑总仓数的比例来获得最高温度指标的评价值c11;
采用内外温差超标统计模型识别混凝土内部的内外温差未超标的仓数占总仓数的比值来获得内外温差指标的评价值c12;
采用降温速率超标统计模型识别混凝土内部降温速率未超标的仓数占总仓数的比值来获得降温速率指标的评价值c13;
采用上下层温差超标统计模型识别混凝土内部上下层温度梯度未超标的仓数占总仓数的比值来获得温度梯度指标的评价值c14;
根据所述最高温度指标评价值c11及权重系数c11、内外温差指标评价值c12及权重系数c12、降温速率指标评价值c13及权重系数c13以及温度梯度指标评价值c14及权重系数c14计算所述温度控制指标评价值。
5.根据权利要求4所述的高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,所述获取高拱坝的协调性指标综合评价值还包括获取应力控制指标评价值c2、获取变形控制指标评价值c3;
所述获取应力控制指标评价值c2,包括:
采用应力超标范围统计模型获得最大拉应力评价值c21以及最大压应力评价值c22;
根据所述最大拉应力评价值c21及权重系数c21以及最大压应力评价值c22及权重系数c22计算所述应力控制指标评价值;
所述获取变形控制指标评价值c3,包括:
采用坝体及坝基变形预测与预警模型获得坝体施工期前倾位移指标评价值c31、坝体蓄水期的径向位移评价值c32、坝体蓄水期的切向位移评价值c33、坝基竖向变形位移评价值c34、坝基左右两岸抗力体位移评价值c35;
根据所述坝体施工期前倾位移指标评价值c31及权重系数c31、坝体蓄水期的径向位移评价值c32及权重系数c32、坝体蓄水期的切向位移评价值c33及权重系数c33、坝基竖向变形位移评价值c34及权重系数c34以及坝基左右两岸抗力体位移评价值c35及权重系数c35计算所述变形控制指标评价值。
6.根据权利要求1所述的高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,获取所述高拱坝的整体性综合指标评价值包括获取裂缝指标评价值d1;
所述获取裂缝指标评价值d1,包括:
采用裂缝监测模型获取裂缝具体部位评价值d11以及裂缝具体类型评价值d12;
根据所述裂缝具体部位评价值d11及权重系数d11、裂缝具体类型评价值d12及权重系数d12计算所述裂缝指标评价值。
7.根据权利要求6所述的高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,所述获取高拱坝的整体性综合指标评价值还包括获取静力稳定指标评价值d2、获取动力稳定指标评价值d3;
所述获取静力稳定指标评价值d2,包括:
采用静力稳定统计模型获取高拱坝超载评价值d21、坝基抗滑稳定评价值d22以及渗透稳定评价值d23;
根据所述高拱坝超载评价值d21及权重系数d21、坝基抗滑稳定评价值d22及权重系数d22、渗透稳定评价值d23及权重系数d23计算所述静力稳定指标评价值;
所述获取动力稳定指标评价值d3,包括:
采用动力损伤范围统计模型获取高拱坝抗震稳定指标评价值d31、坝基抗震稳定评价值d32;
根据所述高拱坝抗震稳定指标评价值d31及权重系数d31、坝基抗滑稳定评价值d32及权重系数d32计算所述动力稳定指标评价值。
8.根据权利要求1-7任一所述的高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,所述均匀性指标综合评价值、所述均衡性指标综合评价值、所述协调性指标综合评价值以及所述整体性指标综合评价值按照预设周期获取。
9.根据权利要求1-7任一所述的高拱坝安全协同评价的方法,其特征在于,在所述根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全之后,还包括:
若所述高拱坝不安全,则将用于确定所述均匀性指标综合评价值、所述均衡性指标综合评价值、所述协调性指标综合评价值以及所述整体性指标综合评价值的参数输入到隐患定位模型,确定所述高拱坝的隐患类型。
10.一种高拱坝安全协同评价装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取所述高拱坝的均匀性指标综合评价值,及对应的第一权重系数;
第二获取模块,用于获取所述高拱坝的均衡性指标综合评价值,及对应的第二权重系数;
第三获取模块,用于获取所述高拱坝的协调性指标综合评价值,及对应的第三权重系数;
第四获取模块,用于获取所述高拱坝的整体性指标综合评价值,及对应的第四权重系数;
计算模块,用于根据所述均匀性指标综合评价值及对应的第一权重系数、均衡性指标综合评价值及对应的第二权重系数、协调性指标综合评价值及对应的第三权重系数以及整体性指标综合评价值及对应的第四权重系数计算所述高拱坝的安全性综合评价值;
判断模块,用于根据所述最终的安全性综合评价值判断所述高拱坝是否安全。
技术总结