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专利号: 2014107555824
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法,包括以下步骤:步骤一:大坝变形监测网及位移监测基准点、工作基点的布置;

步骤二:监测设备的布置与安装;

步骤三:大坝库水位与位移实时监测及实时监测数据处理;

步骤四:大坝变形模量参数的确定;

步骤五:建立H,ξ函数关系式;

步骤六:大坝临界稳定库水位的确定;

步骤七:大坝运行安全库水位的确定。

2.根据权利要求1所述的确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法,其特征在于:步骤一大坝表面监测点在坝面上呈网格状布置,主坝上设m(m≥3)个变形观测断面,每个断面上各布设n个变形监测点,共m×n个。

3.根据权利要求2所述的确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法,其特征在于:步骤二所述监测设备包括无线GPS接收机和超声波水位计监测设备;其中大坝上游库水位监测设备选用超声波水位计;大坝坝体变形监测设备选用无线GPS接收机。

4.根据权利要求3所述的确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法,其特征在于:步骤三根据大坝位移与稳定性状况,并运用库水位与位移监测设备,对不同时间大坝库水位H与各监测点位移S进行实时监测,通过数据信号收集器将监测数据传输到远程大坝安全监测室,并对数据进行预处理。

5.根据权利要求4所述的确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法,其特征在于:步骤四所述大坝变形模量参数的确定方法是:将大坝任意时间段内库水位与观测断面的水平位移平均值的比值定义为变形模量参数ξ,即:上述公式中:Hi为大坝在监测时刻i时的库水位, 为监测时刻i时的观测断面监测点的位移平均值,ξi为监测时刻i时大坝观测断面的变形模量参数;将经步骤三预处理过的各时间段库水位与位移均值代入式(1),求得各时间段内的变形模量参数ξi,并记录与表中。

6.根据权利要求5所述的确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法,其特征在于:步骤五所述建立H,ξ函数关系式的方法为:以库水位H为横坐标,变形模量参数ξ为纵坐标,根据各点的H,ξ值建立H,ξ函数关系式;设变形模量参数随库水位加载演化规律符合公式(2)的指数函数关系曲线,即:式中:a,b为常数。

7.根据权利要求6所述的确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法,其特征在于:步骤六所述大坝临界稳定库水位的确定方法为:对公式(2)二次求导,可求得拐点s,即转折点 拐点可反映事物发展过程中运行趋势或运行速率的变化,因此在该函数关系中点s可视为大坝由缓慢变形到急剧变形的转折点,此点所对应的库水位hs即为大坝的临界稳定库水位。

由公式(2)及上述二次求导过程推得修正公式(3),(4)

常数

安全水位

根据监测数据,通过将前2次监测数据H1、ξ1及H2、ξ2带入函数关系式(2),可求出a、b,另所求得的a、b为a1、b1,将b1代入式(4)可求得h1,把a1代入式(3)可求得b2,再将b2分别带入式(2)和式(4),可求得a2与h2,以此循环类推可求出hn,当时,可认为hn即为大坝临界稳定库水位。

8.根据权利要求7所述的确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法,其特征在于:步骤七所述大坝运行安全库水位的确定方法为:给大坝设定一个抗滑稳定性安全系数K作为安全储备,抗滑稳定性安全系数K可根据相关大坝设计规范如碾压式土石坝设计规范(DL/T 5395‐2007),混凝土重力坝设计规范(SL319‐2005)等确定,其临界稳定库水位除以K得到其安全库水位。