面向大水網(wǎng)汾河水庫(kù)大壩滲流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究_.pdf

1、水問(wèn)題已成為21世紀(jì)威脅世界和平、威脅人類(lèi)生存和生態(tài)安全的首要因素，水利是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，水資源作為國(guó)民基礎(chǔ)生產(chǎn)中的重要自然資源和不可或缺的經(jīng)濟(jì)資源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的經(jīng)濟(jì)發(fā)展地位，同時(shí)也是當(dāng)代生態(tài)環(huán)境重要組成部分，在當(dāng)代國(guó)家發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。為解決我國(guó)水資源分布不均的現(xiàn)實(shí)狀況，通過(guò)大中型水利工程實(shí)現(xiàn)水資源調(diào)配是我國(guó)目前水利建設(shè)的重要策略。山西省大水網(wǎng)以縱貫山西省南北的黃河北干流和汾河兩條天然河道為主線，將黃河、汾河

2、、沁河、桑干河、滹沱河、漳河這六大河流及各河流上的大中型水庫(kù)通過(guò)水利樞紐相連通，提高水資源靈活調(diào)度性，繼而保障應(yīng)急供水，實(shí)現(xiàn)豐枯調(diào)劑的工程體系，為全省人民的生活用水、工業(yè)用水及全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出保障。
　　在整個(gè)大水網(wǎng)工程中，涵蓋60余水庫(kù)在大水網(wǎng)調(diào)度供水過(guò)程中作為蓄水、存水、提水水庫(kù)。這些水庫(kù)作為大水網(wǎng)的重要組成部分，在大水網(wǎng)中的作用舉足輕重，它們是否能安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響大水網(wǎng)水利調(diào)度狀態(tài)。滲流作為大壩安全的主要評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)作為

3、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，建立滲流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，把握大壩安全狀態(tài)。對(duì)大壩滲流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究包含大壩測(cè)壓管的管線布設(shè)及測(cè)壓管工藝優(yōu)化，硬件選型及信息傳輸，大水網(wǎng)通訊組網(wǎng)，滲流預(yù)測(cè)模型及滲流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立等。為大水網(wǎng)實(shí)現(xiàn)水利統(tǒng)一調(diào)度，水利信息統(tǒng)一管理，為上級(jí)決策提供便利。基于以上分析和認(rèn)識(shí)，本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)分析滲流情況對(duì)大壩安全的影響及影響滲流穩(wěn)定性的相關(guān)因素。
　　(2)分析大壩的具體情況，優(yōu)化測(cè)壓管管線布置，改善測(cè)壓管施

4、工工藝，保證基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量，充分發(fā)揮其作用，為大壩滲流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
　　(3)完成信息采集系統(tǒng)的硬件選型，及構(gòu)建監(jiān)測(cè)硬件的信息傳輸系統(tǒng)的通訊組網(wǎng)的設(shè)計(jì)研究，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的即時(shí)采集、分析、傳輸、展示和應(yīng)用。水庫(kù)內(nèi)部及與上下級(jí)之間的網(wǎng)絡(luò)通訊的構(gòu)建。
　　(4)分析滲流量、水位、降雨、溫度等監(jiān)測(cè)資料，將水庫(kù)大壩庫(kù)水位、溫度、降雨量三個(gè)變量作為參考因素構(gòu)建出BP-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滲流預(yù)測(cè)模型，該模型同時(shí)兼?zhèn)銪P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)樣本能力

5、強(qiáng)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度快的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合時(shí)間序列來(lái)分析預(yù)測(cè)滲流量。
　　(5)通過(guò)對(duì)大壩整體測(cè)壓管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)和硬件方面的優(yōu)化選型，結(jié)合滲流預(yù)測(cè)模型編寫(xiě)結(jié)合滲流預(yù)測(cè)模型兼具實(shí)時(shí)觀測(cè)的大壩滲流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件。實(shí)現(xiàn)數(shù)值模擬結(jié)果與SQL、Matlab、Excel等常用軟件的無(wú)縫鏈接。
　　大壩滲流檢測(cè)系統(tǒng)是大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的重要組成部分，但對(duì)于大壩整體安全而言提供的參考還不足，如大壩表面變形監(jiān)測(cè)及內(nèi)部變形的問(wèn)題，大壩防雷系統(tǒng)建立的問(wèn)