[发明专利]基于幂指数法综合评价防渗帷幕时效特性的方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于幂指数法综合评价防渗帷幕时效特性的方法及系统，通过确定防渗帷幕防渗效果等级，确定指标的权重，对基础指标进行区间综合评分，引入幂指数法确定防渗帷幕时效特性综合评价值；对防渗帷幕的时效特性进行评价并展示。全面、系统地遴选了防渗帷幕时效特性影响因素，引入幂指数理论，通过层次分析法、综合评价法、熵值法相结合确定评价指标的主、客观权重，并对主、客观权重进行融合，通过幂指数法将其与区间综合评分值相结合，构建了防渗帷幕时效特性评价方法，所得结论能综合反映各防渗帷幕的实际运行状况，可为防渗帷幕的时效特性评价提供一种新的思路和方法。

技术领域

本发明涉及岩土工程、地质学领域，具体一种基于幂指数法综合评价防渗帷幕时效特性的方法及系统。

背景技术

为合理开发利用水能资源，我国建设了一批大型、特大型水利水电工程，工程规模巨大。在大坝建设运行过程中，大坝帷幕体长期处于高渗压的环境中，水与岩石、帷幕体相互作用发生溶蚀，使帷幕体防渗性能减弱甚至失效，导致坝基扬压力升高、渗流量增加，对大坝的稳定性和安全性产生严重影响。针对帷幕体防渗性能衰减所带来的安全问题的时效特性进行综合评价分析，对水电站的安全稳定运行具有重要意义。

近年来，防渗帷幕时效特性评价研究主要集中在三个方面：(1)通过帷幕体不同的性态参数来对防渗帷幕时效特性进行评价；(2)利用水文地质参数对帷幕体的时效特性进行评价；(3)从水文地球化学基本理论出发，通过分析坝基地下水的水文化学特征，依据连续介质动力学及化学动力学理论建立了水-岩-帷幕体相互作用的多场耦合模型来定性及定量评价帷幕体的防渗性能。

前两种方法只能定性反映防渗帷幕的时效特性，无法对其时效特性进行定量评价，水文化学地球方法为单一评价方法，其评价过程存在误差,本身也存在局限性,评价结果具有片面性,准确性低,可信度差,因此有必要建立一种防渗帷幕时效特性综合评价方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，本发明提出了一种基于幂指数法综合评价防渗帷幕时效特性的方法，建立一种精细定量、标准可靠、直观可视的防渗帷幕时效特性综合定量评价方法，操作简单，并且评价结果准确性高，可信度高，能真实反映防渗帷幕时效特性。

为实现上述目的，本发明所提出的基于幂指数法综合评价防渗帷幕时效特性的方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

步骤1，基于静态因素、动态因素和其它因素，通过后果逆向扩散法设定造成防渗帷幕失效的影响指标，构建防渗帷幕时效特性评价指标体系，所述评价指标体系，包括目标层、准则层、指标层和基础指标层四个层次，所述基础指标层包括地质条件、运行工况、灌浆材料、帷幕密实性、地下水位、扬压力、排水量、温度、PH值、TDS值、析钙量、管理制度、防渗标准、监测精度十四项基础指标；

步骤2，根据大坝运行年限以及统计、检测和勘探资料计料，并对相对重要性进行分析，计算出步骤1中所述基础指标的主观权重，再根据熵值法计算出所述基础指标的客观权重，最后将主、客观权重进行融合，得到每个所述基础指标的权重；

步骤3，基于防渗帷幕渗流稳定性、结构安全性单项指标的分析结果，设定防渗帷幕防渗效果等级，所述防渗效果等级分为合格、基本合格、不合格三个级别，并参考实际安全运行状况以及基本工程情况计算基础指标的区间综合评分值；

步骤4，用幂指数法计算防渗帷幕时效综合评价值；

步骤5，根据步骤4中计算得出的综合评价值，确定步骤3中对应的防渗效果区间综合评分值，得出防渗帷幕的防渗效果等级。

优选地，步骤2中计算所述基础指标的主观权重的具体方法为：

根据防渗帷幕运行实际情况，结合层次模型结构，对评价影响因素建立比较判断矩阵，采用1-9级标度对各因素重要性程度赋值并对矩阵进行计算，构造相对重要性判断值和不确定度的判断矩阵：