李鹏犇[1]2016年在《面向大水网汾河水库大坝渗流监测系统开发研究》文中指出水问题已成为21世纪威胁世界和平、威胁人类生存和生态安全的首要因素,水利是国民经济的基础产业,水资源作为国民基础生产中的重要自然资源和不可或缺的经济资源,在国民经济中占有举足轻重的经济发展地位,同时也是当代生态环境重要组成部分,在当代国家发展中具有重要的战略地位。为解决我国水资源分布不均的现实状况,通过大中型水利工程实现水资源调配是我国目前水利建设的重要策略。山西省大水网以纵贯山西省南北的黄河北干流和汾河两条天然河道为主线,将黄河、汾河、沁河、桑干河、滹沱河、漳河这六大河流及各河流上的大中型水库通过水利枢纽相连通,提高水资源灵活调度性,继而保障应急供水,实现丰枯调剂的工程体系,为全省人民的生活用水、工业用水及全省经济发展作出保障。在整个大水网工程中,涵盖60余水库在大水网调度供水过程中作为蓄水、存水、提水水库。这些水库作为大水网的重要组成部分,在大水网中的作用举足轻重,它们是否能安全稳定运行直接影响大水网水利调度状态。渗流作为大坝安全的主要评测标准,应作为重点监测对象,建立渗流监测系统,把握大坝安全状态。对大坝渗流监测系统的研究包含大坝测压管的管线布设及测压管工艺优化,硬件选型及信息传输,大水网通讯组网,渗流预测模型及渗流监测系统建立等。为大水网实现水利统一调度,水利信息统一管理,为上级决策提供便利。基于以上分析和认识,本论文的主要研究内容如下:(1)分析渗流情况对大坝安全的影响及影响渗流稳定性的相关因素。(2)分析大坝的具体情况,优化测压管管线布置,改善测压管施工工艺,保证基础设施质量,充分发挥其作用,为大坝渗流监测系统打下基础。(3)完成信息采集系统的硬件选型,及构建监测硬件的信息传输系统的通讯组网的设计研究,实现监测数据的即时采集、分析、传输、展示和应用。水库内部及与上下级之间的网络通讯的构建。(4)分析渗流量、水位、降雨、温度等监测资料,将水库大坝库水位、温度、降雨量叁个变量作为参考因素构建出BP-RBF神经网络渗流预测模型,该模型同时兼备BP神经网络预测样本能力强和RBF神经网络收敛速度快的优点结合时间序列来分析预测渗流量。(5)通过对大坝整体测压管线的优化设计和硬件方面的优化选型,结合渗流预测模型编写结合渗流预测模型兼具实时观测的大坝渗流监测系统软件。实现数值模拟结果与SQL、Matlab、Excel等常用软件的无缝链接。大坝渗流检测系统是大坝安全监测系统中的重要组成部分,但对于大坝整体安全而言提供的参考还不足,如大坝表面变形监测及内部变形的问题,大坝防雷系统建立的问题,以及面向大水网整个系统的控制调度问题等等,须要做更深一步研究。
刘仁亮[2]2007年在《莲花大坝渗流计算机监测及观测数据分析》文中研究指明本文系统地讨论了大坝渗流监测系统的设计方法,并基于大型有限元软件Ansys程序对大坝渗流进行计算机模拟。大坝渗流监测系统是水利枢纽安全运行的保证。本文首先讨论了大坝渗流监测的主要内容和方法。在此理论的基础上,结合黑龙江省牡丹江莲花电站水库,对大坝渗流监测系统的设计给出了详细的说明,同时也简要介绍了水库信息自动化系统的实现。莲花电站水库由大坝、二坝、溢洪道、输水洞和电站组成。采用分布式的大坝渗流监测系统,通过传感器对水库大坝的扬压力和水位等信息进行实时采集,利用PLC技术实现对闸门的自动控制,图像监视系统对水库重要设施进行实时监视。各系统通过光缆将监测的数据传至中心站,并对数据进行分析处理,实现了水库的水利自动化管理。该系统的设计在水库信息自动化建设方面做了一些有益的尝试。其次,本文对大坝渗流监测的软件部分做了一些必要的说明。对弦式仪器率定软件以及大坝渗流监测管理软件和控制监测装置的软件给出了编制的原则及流程。最后,本文根据渗流基本方程及定解条件的比较,将Ansys软件的温度场分析功能应用于渗流场的分析,并采用死活单元技术,通过迭代算法计算浸润线,解决了土坝渗流稳定问题的求解。该方法可以解决复杂边界、多种介质的渗流问题,为工程应用提供了极大的便利。
李军华[3]2004年在《大坝渗流监测系统设计及渗流计算机模拟》文中进行了进一步梳理本文系统地讨论了大坝渗流监测系统的设计方法，并基于大型有限元软件Ansys程序对大坝渗流进行计算机模拟。 大坝渗流监测系统是水利枢纽安全运行的保证。本文首先讨论了大坝渗流监测的主要内容和方法。在此理论的基础上，结合河南平顶山昭平台水库，对大坝渗流监测系统的设计给出了详细的说明，同时也简要介绍了水库信息自动化系统的实现。昭平台水库由主坝、副坝、泄洪闸、输水洞和电站组成。采用分布式的大坝渗流监测系统，通过传感器对水库大坝的扬压力和水位等信息进行实时采集，利用PLC技术实现对闸门的自动控制，图像监视系统对水库重要设施进行实时监视。各系统通过光缆将监测的数据传至中心站，并对数据进行分析处理，实现了水库的水利自动化管理。该系统的设计在水库信息自动化建设方面做了一些有益的尝试。 其次本文对大坝渗流监测的软件部分做了一些必要的说明。对弦式仪器率定软件以及大坝渗流监测管理软件和控制监测装置的软件给出了编制的原则及流程。 最后，本文根据渗流基本方程及定解条件的比较，将Ansys软件的温度场分析功能应用于渗流场的分析，并采用死活单元技术，通过迭代算法计算浸润线，解决了土坝渗流稳定问题的求解。该方法可以解决复杂边界、多种介质的渗流问题，为工程应用提供了极大的便利。
郑会耀[4]2015年在《大坝渗流监测系统设计与渗流计算机模拟研究》文中认为在我国的大坝中,土石坝占比高达90%.由于材质本身的自稳性较差,极易出现渗流破败的情况,而渗流会对大坝造成严重的损害。以大坝渗流监测系统设计为研究主体,深入阐述了总体设计方案和细节设计、软硬件的分类等,同时,还介绍了与渗流相关的计算机模拟技术,以期为实际操作提供理论参考。
孙毅[5]2017年在《山西省子洪水库综合自动化系统开发研究》文中研究指明水问题已成为21世纪威胁世界和平、威胁人类生存和生态安全的首要因素,水利是国民经济的基础产业,水资源作为国民基础生产中的重要自然资源和不可或缺的经济资源,在国民经济中占有举足轻重的经济发展地位,同时也是当代生态环境重要组成部分,在当代国家发展中具有重要的战略地位。为解决我国水资源分布不均的现实状况,通过大中型水利工程实现水资源调配是我国目前水利建设的重要策略。中华人民共和国成立以来,经过半个多世纪的建设与发展,水利工程建设取得了巨大成就,尤其是担负调峰、调频、防洪、灌溉、航运及工业和居民用水等特殊功能和任务的水库工程建设,为中国的现代化建设提供了强大的安全防汛和水资源利用保证。但是,洪涝灾害、干旱缺水、水土流失和水污染等四大问题还远没有解决,每年带来的损失也越来越巨大,水资源与国民经济和社会发展不适应的矛盾越来越突出,已经严重影响全面建设小康社会目标的实现。经济的现代化离不开水利现代化的保障,努力探索和实践适应社会主义经济发展的现代水利是水利工作者义不容辞的责任。面对严峻形势,应用现代科学理论和高新技术,对水利工程实行科学管理,确保对水资源的合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护和综合治理,用水利信息化来带动水利现代化已经成为中国21世纪水利事业发展的必然。水库的安全高效率运行是保障水资源合理开发利用的基础。洪水作为威胁水库和下游人民财产安全的重要因素,同时也是宝贵的水资源,如何在保证大坝安全的前提下尽可能的利用洪水资源,尽可能多发挥洪水的利用率成为关键的问题。建立一套合理的洪水预报体系和大坝安全监测平台为上级决策提供便利很有必要。基于以上分析和认识,本论文的主要研究内容如下:(1)分析该流域的水文资料,选择国内较为成熟的水文预报模型对其产流机理进行分析。(2)对流域进行单元划分,分析降雨量,蒸发量,河道入流资料,分别建立新安江模型和双超模型,在该流域对其进行参数优化,使其得到较为满意的预报信息。(3)分析大坝的具体情况,优化测压管管线布置,对大坝测压管进行冲洗处理,通过测试表明其灵敏度合格,为大坝渗流监测系统打下基础。(4)完成信息采集系统的硬件选型,及构建监测硬件的信息传输系统的通讯组网的设计研究,实现监测数据的即时采集、分析、传输、展示和应用。通过统计回归模型对采集回来的数据进行分析,以判别大坝的安全性。(5)通过对改流域洪水两种模型的预报,结合大坝安全监测系统编写了水库综合自动化系统软件。渗实现数值模拟结果与SQL、VB、Excel等常用软件的无缝链接。洪水预报和大坝安全监测是水库综合自动化系统中的重要组成部分,但对于水库水资源调度以及视频监控问等,须要做更深一步研究。
郑辉[6]2011年在《基于GPRS的大坝渗流监测系统研究与实现》文中研究说明我国大坝尤其是土石坝众多,而土石坝最常见的破坏就是渗流破坏,渗流破坏对大坝危害极大甚至造成溃坝,为了尽早监测到大坝性态的异常情况,有必要进行大坝渗流监测系统的开发。本文详细分析了国内外大坝渗流监测系统的研究现状与优缺点,对无线通信技术及现代监测技术进行了深入的研究,提出了基于GPRS的大坝渗流监测系统研究方案。该系统主要由单片机终端和监控中心两部分组成,具有远程监测的功能,有利于大坝渗流监测系统扩容。针对大坝渗流监测特点和要求选取了监测参数,开发了基于振弦式渗压计的大坝渗流监测终端,完善了各功能模块之间的硬件接口设计。深入研究了GPRS网络技术,搭建了GPRS数据传输网络,设计监测系统组网方案,设计了相关GPRS通讯模块,制定相应通讯协议,设计并实现了监测终端与GPRS模块之间的通信连接。论文设计了大坝渗流监测系统上位机软件,利用VB和SQL Server 2000实现了上位机远程监控,通过建立Socket通信连接实现上位机软件与GPRS终端之间的通信,达到了对监测数据的实时采集显示。设计和制作了大坝模型,搭建了系统测试平台,利用平台对监测系统进行了测试调试,对系统可行性进行了验证。最后,利用大坝渗流安全计算方法,确定了渗流安全计算的研究内容,建立大坝理论模型并对采集到的数据进行计算分析,作出安全评价。
张民[7]2011年在《哈达山水利枢纽工程大坝安全监测技术研究》文中指出本文根据大坝安全监测技术发展现状,结合哈达山水利枢纽工程的特点,研究适用于本工程的监测技术、监测方法。通过实测资料,分析哈达山水利枢纽大坝安全监测技术的实施效果。基于大坝安全监测的目的、意义,对比不同的监测方法,针对哈达山各建筑物的特殊性,确定不同建筑物的监测项目、仪器类型及测量方法。通过明确监测目的,确定仪器安装方案,以确保取得可靠有效的监测数据。整编分析实测监测数据,对坝体位移、大坝渗流等监测项目,做出综合评价,确保枢纽安全运行,同时为枢纽工程施工提供反馈资料,为工程蓄水安全鉴定提供基础数据,为工程竣工验收提供可靠的技术服务,同时是哈达山水利枢纽安全运行的可靠保证。
方卫华[8]2005年在《水工建筑物安全监测自动化技术研究》文中指出为适应水工建筑物安全管理技术的发展,提高水工建筑物安全监测自动化的技术水平,本文以风险分析思想为主线,应用可靠性分析方法,根据典型水工建筑物的具体特点,在分析有关概念和理论假设的前提下对监测项目设置和测点布置、自动监测方法选择、监测仪器和监测系统的技术指标及可靠性评价、通信组网方式、提高系统可靠性措施等方面对水工建筑物安全监测自动化技术进行了系统深入的研究。主要工作如下: (1) 对安全监测自动化的基本概念、假设和系统模型进行系统分析。 (2) 建立了以规范为基础,以风险分析为补充的安全监测项目设置和测点布置方法,并采用简化风险计算公式对恰拉水库大坝安全监测项目设置和测点布置进行了优化。 (3) 对目前自动监测方法进行了分析评价。 (4) 对自动监测仪器和自动监测系统的主要技术指标进行了分析,并提出了具体的评价方法,提出了考虑仪器寿命分布的叁参数仪器评价指标和考虑可用性的自动监测系统评价指标体系和风险计算公式。 (5) 在深入比较各种通信方式特点的基础上,根据工程特点将自愈环网应用于抽水蓄能电站上池、超短波应用于平原水库、GPRS组网技术应用于堤防的自动监测系统组网方案,实际情况证明,本文设计方法合理。 (6) 在给出可靠性有关概念和分析方法的基础上,对提高监测系统可靠性的具体措施进行了说明,特别是对LEMP防护进行了深入研究。 (7) 对水工建筑物安全监测自动化技术进行了展望。 上述成果的获得,对建立水工建筑物安全监测自动化学科体系,提高水工建筑物安全监测自动化的技术水平和促进水工建筑物安全监测自动化的发展具有十分重要的意义。
张坤, 王春海[9]2011年在《新立城水库大坝渗流安全监测系统设计》文中进行了进一步梳理本文对新立城水库大坝渗流安全监测系统的布点及所选用的设备进行了综合比较和研究,通过合理选择设备保证了大坝监测系统的稳定运行,具有可操作性。
马宇熹[10]2007年在《卧虎山水库土坝稳定性渗流监控与数据分析》文中认为卧虎山水库是济南市唯一一座大型水库，主要肩负着防洪、供水、补源、灌溉等重要任务，现已经运行了近五十年，经过多次续建、加固及改造，目前已基本满足国家规定的安全水库的要求。但原人工设置的大坝位移、渗流人工观测设施，经几十年的应用，均不同程度的出现了失准现象，尤其是渗流观测设施，测压管因受淤积堵塞影响，观测数据失准更为明显。为此，济南市防办于2004年9月开始对卧虎山水库大坝渗流观测系统进行重建。自动监控项目包括：坝体渗流浸润线监测、坝基渗流浸润线监测、大坝右坝端与山体交接处的绕坝渗流浸润线监测和绕溢洪道两边闸墩的渗流浸润线监测。根据水库大坝实际状况，确定沿坝轴方向，自北向南，于0+020，0+135，0+415，0+635，0+835及溢洪道两侧，设置七个渗流监测控制断面。其中，为了监测坝基渗漏情况，在0+415，0+635两个断面中，分别加设坝基渗漏测压管，总共布设测压管28根。监测方式采用测压管法(管中置有渗压计)，渗压计采用美国Geokon公司生产的4500AL振弦式渗压计，自动化数据采集装置采用美国Geomation公司生产的2380自动化数据采集系统。各监测断面的渗压计通过专用电缆分别接到现场的自动化数据采集装置上，再通过光缆连至监控机房的PC上。PC通过专用软件远程对各渗压计进行自动巡回检测、存储数据，并传送到监控机房服务器中的数据库内，从而实现对各测点的水头进行自动化监测。系统自2005年10月建成至今，运行状况较好。本论文针对该项目进行了应用研究，着重论述了卧虎山水库土坝稳定性渗流自动监控的必要性、实施方法和施工工艺，并将实际监测的数据与理论数据进行简单的分析和比较，来确定卧虎山水库土坝的实际运行状况，为保证工程安全和正常运行提供了一定的理论依据。
参考文献：
[1]. 面向大水网汾河水库大坝渗流监测系统开发研究[D]. 李鹏犇. 太原理工大学. 2016
[2]. 莲花大坝渗流计算机监测及观测数据分析[D]. 刘仁亮. 西安理工大学. 2007
[3]. 大坝渗流监测系统设计及渗流计算机模拟[D]. 李军华. 郑州大学. 2004
[4]. 大坝渗流监测系统设计与渗流计算机模拟研究[J]. 郑会耀. 科技与创新. 2015
[5]. 山西省子洪水库综合自动化系统开发研究[D]. 孙毅. 太原理工大学. 2017
[6]. 基于GPRS的大坝渗流监测系统研究与实现[D]. 郑辉. 北京交通大学. 2011
[7]. 哈达山水利枢纽工程大坝安全监测技术研究[D]. 张民. 吉林大学. 2011
[8]. 水工建筑物安全监测自动化技术研究[D]. 方卫华. 河海大学. 2005
[9]. 新立城水库大坝渗流安全监测系统设计[J]. 张坤, 王春海. 中国管理信息化. 2011
[10]. 卧虎山水库土坝稳定性渗流监控与数据分析[D]. 马宇熹. 山东大学. 2007