[发明专利]一种大坝安全监测变形极值的相似工况比对分析法

权利要求书

1.一种大坝安全监测变形极值的相似工况比对分析法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：采集大坝安全监测测点变形数据；

S2：依据S1步骤中的测点变形数据建立统计模型，统计模型的自变量包括温度分量、水位分量和时效分量，因变量为测点的变形，其中，统计模型中自变量各分量需进行数据标准化预处理；

S3：采用相似度函数对S2步骤的温度分量和水位分量的相似程度进行整体度量，然后计算以极值工况为参考的相似度，当相似度大于设定的阈值时，则判定为极值的相似工况；

S4：依据S3步骤中的相似工况，获取该工况下测点的各分量及整体的变形数据，并与极值工况进行比对分析，进而判断大坝是否存在异常；

温度分量δ_T采用气温构成的函数，取气温当天、前1-7天、8-15天、15-30天、31-60天、60-90天的平均温度，分别表示为T₀、T_1-7、T_8-15、T_15-30、T_31-60、T_60-90；水位分量δ_H采用上游水位构成的函数，取4次多项式，分别表示为H、H²、H³、H⁴；时效分量包括时间构成的函数，取t+ln(1+t)，t为距离起始时间的天数，模型所有分量的标准化预处理均采用最大最小极值法；

相似度函数s取值如下：

s＝1-[(δ_T-δ_T^ref)²+(δ_H-δ_H^ref)²]/max[(δ_T-δ_T^ref)²+(δ_H-δ_H^ref)²]

其中：δ_T＝a₀T₀+a₁T_1-7+a₂T_8-15+a₃T_15-30+a₄T_31-60+a₅T_60-90，δ_H＝b₀H+b₁H²+b₂H³+b₄H⁴，δ_T^ref,δ_H^ref为极值工况下的温度分量和水位分量，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、b₀、b₁、b₂、b₄均为模型拟合系数，拟合系数的获取采用多元线性回归的方式取得。

2.根据权利要求1所述的大坝安全监测变形极值的相似工况比对分析法，其特征在于：S1步骤的变形数据通过监测仪器或人工观测得到。

3.根据权利要求2所述的大坝安全监测变形极值的相似工况比对分析法，其特征在于：大坝的变形监测项目至少包括垂线、沉陷和挠度。

4.根据权利要求1-3任一项所述的大坝安全监测变形极值的相似工况比对分析法，其特征在于：S2步骤中采用直线型方法、折线型方法或曲线型方法对分量进行数据标准化预处理。

5.根据权利要求4所述的大坝安全监测变形极值的相似工况比对分析法，其特征在于：所述温度分量由气温、库水温或太阳辐射等效温度中的一种或多种为自变量构成的函数。