[發(fā)明專利]一種基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法

在審

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• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111259479A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方衛(wèi)華
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部南京水利水文自動化研究所
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;E02B1/00;E02B7/10;G06F119/14
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;徐瑛

1.一種基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法，其特征在于，所述分級預(yù)警方法包括如下步驟：

步驟一：獲取并確定重力壩類型；

步驟二：判斷壩段位置；

步驟三：讀取重力壩上下游水位；

步驟四：獲取壩段設(shè)置的多個橫向測壓管的樁號，從而獲得各揚壓力測點的橫向坐標(biāo)；讀取各個測壓管的水頭值；根據(jù)重力壩類型和壩段位置，由設(shè)計規(guī)范確定揚壓力折減系數(shù)α；

步驟五：按照各個測壓管的實測數(shù)據(jù)計算實際揚壓力面積Mt；根據(jù)設(shè)計規(guī)范確定的參數(shù)由實際上下游水位計算規(guī)范揚壓力面積St；比較所述實際揚壓力面積Mt與所述規(guī)范揚壓力面積St的數(shù)值大小，若Mt大于或等于St，則啟動藍(lán)色報警并進(jìn)行下一步驟；若Mt小于St，則返回所述步驟三繼續(xù)監(jiān)測；

步驟六：根據(jù)實測揚壓力結(jié)合其他同步荷載分別計算壩踵和壩趾兩個關(guān)鍵部位的垂直正應(yīng)力和主應(yīng)力，并判斷上述應(yīng)力任意一項是否超出所述設(shè)計規(guī)范要求，如有一項超過則啟動黃色報警并進(jìn)行下一步驟，否則返回所述步驟四繼續(xù)監(jiān)測；

步驟七：根據(jù)實測數(shù)據(jù)計算抗滑穩(wěn)定安全及抗傾覆穩(wěn)定，并判斷重力壩抗滑穩(wěn)定及抗傾覆穩(wěn)定性是否超出所述設(shè)計規(guī)范要求，若有任一項超出，則啟動紅色報警；若兩項均沒有超出，則返回所述步驟四繼續(xù)監(jiān)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法，其特征在于，所述實際揚壓力面積Mt為多根測壓管在建基面上作用的壓力水頭連線在基巖中形成的不規(guī)則多邊形的面積。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法，其特征在于，所述不規(guī)則多邊形的面積分解為多個四邊形和/或三角形面積進(jìn)行求和計算。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法，其特征在于，所述重力壩從左岸至右岸設(shè)有多個壩段，每個所述壩段中設(shè)置多個所述橫向測壓管并對每一個滑動面形成橫向監(jiān)測斷面，所述橫向測壓管監(jiān)測深度與滑動面深度對應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法，其特征在于，所述抗滑穩(wěn)定的計算采用抗剪強度公式或抗剪斷強度公式計算，若所述重力壩的壩基巖體條件良好時，采用抗剪斷強度公式；若所述重力壩的壩基巖體差或存在軟巖或存在軟結(jié)構(gòu)面時，采用抗剪強度公式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法，其特征在于，所述抗傾覆穩(wěn)定性的判斷方法為，計算所述重力壩的壩體自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩M₁和水平推力產(chǎn)生的傾覆力矩M₂，并計算抗傾覆力矩M₁和傾覆力矩M₂的比值得到抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)；所述抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)的值大于設(shè)計規(guī)范給出的安全系數(shù)，則判斷所述抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法，其特征在于，所述分級預(yù)警方法還包括將獲取和監(jiān)測的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中形成安全監(jiān)測日志的步驟。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實測數(shù)據(jù)的重力壩揚壓力分級預(yù)警方法，其特征在于，所述分級預(yù)警從輕微到嚴(yán)重分成藍(lán)色報警、黃色報警和紅色報警，三種報警均包括現(xiàn)場高音喇叭警報及基于無線通信網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程手機警報，三種報警范圍分別隨報警級別的提高而增大。