[发明专利]高坝泄洪振动对周边居民生活舒适度影响的评价方法

说明书

本发明提供高坝泄洪振动对周边居民生活舒适度影响的评价方法，包括：步骤1.采集高坝泄洪振动信号并提取泄洪振动信号中振动峰值速度、振动主频率和低频能量集中系数作为环境扰动特性指标；步骤2.采集人体静坐正常情况下的正常心率和血压值，以及泄洪振动情况下人体心率和血压值，然后计算出人体的心率变化率和血压变化率；步骤3.建立心理烦恼率与振动峰值速度、振动主频率和低频能量集中系数的关系；步骤4.对振动峰值速度和低频能量集中系数与心率变化率和血压变化率指标，通过回归分析法分别建立关系；步骤5.建立基于人体生理与心理指标的泄洪振动影响综合评价模型，通过该综合评价模型对周边居民生活舒适度影响进行评价。

技术领域

本发明具体涉及一种高坝泄洪振动对周边居民生活舒适度影响的评价方法。

技术背景

我国是世界水电的第一大国，已建或在建的高坝中，其坝高、泄量、泄洪功率都已超过目前世界最高水平。这些工程大多具有“水头高、流量大、泄洪功率大、河谷狭窄、地质条件复杂”等特点，泄水建筑物泄洪时，强烈紊动的泄洪水流往往携带巨大的能量，而引起强烈的振动。和常见的高频环境振动不同，泄洪振动具有持续性、低频性、微幅性、冲击性等鲜明特征，受泄量、调度方式、地质条件等影响较大，不仅会对周围建筑物的安全造成威胁，长期连续的泄洪振动还会对居民的正常生活、心理健康和生理健康造成不利影响，泄洪振动对人体生理和心理的影响事关民生，是重中之重。因此，有必要对高坝泄洪振动对人体的影响进行评价。

目前的振动对人体影响的评价标准都是以振动加速度，振动峰值速度或者振动频率为基本参数建立起来的，而没有考虑到人体的生理和心理等影响因素，因而其振动对人体影响评判标准的是有不足的，在泄洪工程应用方面也存在一定的局限与不足。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高坝泄洪振动对周边居民生活舒适度影响的评价方法，结合人体生理和心理因素，增加泄洪振动对人体影响评判的可靠性。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供了一种高坝泄洪振动对周边居民生活舒适度影响的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.采集高坝泄洪振动信号并通过非平稳信号处理分析技术，提取泄洪振动信号中振动峰值速度、振动主频率和低频能量集中系数作为环境扰动特性指标；

步骤2.采集人体指标，包括：人体静坐正常情况下的正常心率和血压值，以及泄洪振动情况下人体心率和血压值，然后计算出人体的心率变化率和血压变化率作为人体指标；

步骤3.采用振动台试验与现场对试验者主观感受调查相结合的方法，建立心理烦恼率与振动峰值速度、振动主频率和低频能量集中系数的关系，确定心理烦恼率的隶属度u₁；

步骤4.对步骤1获取的振动峰值速度和低频能量集中系数与步骤2获取的心率变化率和血压变化率指标，通过回归分析法分别建立关系；

步骤5.建立基于人体生理与心理指标的泄洪振动影响综合评价模型，通过该泄洪振动影响综合评价模型对周边居民生活舒适度影响进行评价，包括：

步骤5-1.选取心理烦恼率、心率变化率和血压变化率作为泄洪振动对人体影响的评价指标；

步骤5-2.确定各指标的权重向量：C＝(c₁，c₂，c₃)，其中c₁至c₃依次表示心理烦恼率、心率变化率和血压变化率的权重；

步骤5-3.确定评价集及各指标的值域，其中至依次对应心理烦恼率、心率变化率和血压变化率的评价信息；

步骤5-4.采用k次抛物型隶属度函数，确定心率变化率和血压变化率两个评价指标的隶属度心率变化率隶属度用u₂表示，血压变化率隶属度用u₃表示；