[发明专利]一种确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法

摘要

本发明涉及水利工程稳定性评价与监测预警领域，特别涉及一种确定危坝坝体安全库水位的测定参数与预警方法。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，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。该方法可以在某种程度上克服传统大坝预测评价方法存在的不足和局限性，在大坝稳定性评价与监测预警领域具有重要的应用价值。

主权项

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：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，并记录于表中；步骤五：建立H，ξ函数关系式：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；步骤六：大坝临界稳定库水位的确定：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)常数其中n＞1  (3)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，认为hn即为大坝临界稳定库水位；步骤七：大坝运行安全库水位的确定：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，包括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确定，其临界稳定库水位除以K得到其安全库水位。