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高混凝土坝震损多维度智能评估方法与工程应用

2025-07-18    

一、技术简介

项目针对高混凝土坝抗震安全长期运行状态诊断难、震损快速评估难等关键技术难题,从“理论-技术-应用”全链条开展研究,建立了基于静态监测的高混凝土坝运行状态智能诊断方法,创新了高混凝土坝动态性能连续实时识别与智能表征技术,研发了高混凝土坝震损多维度智能评估系统,实现了震后分钟级别的高混凝土坝震损智能评估。研究成果成功应用于澜沧江小湾、景洪水电站,社会经济和生态环境效益显著。项目实现了高坝震后评估从人工巡检到实时智能全过程自动化的突破,开创了高坝运行期抗震安全智能管理先河,推广应用前景广阔。以张宗亮院士为组长的专家组一致认为“该项目总体达到国际领先水平”,项目引领了水电工程抗震安全智能监控技术的发展方向。

二、主要技术指标

1.建立了高混凝土坝变形长短期记忆神经网络模型和变形状态变异诊断方法,高混凝土坝运行变形预测精度从当前主流模型的1~3mm提高到了0.3mm。提出了高混凝土坝时空变形场卷积神经网络重构模型和开裂预警指标,形成了高混凝土坝运行状态点面静态监控体系。

2.构建了基于环境激励和地震振动监测数据的高混凝土坝模态参数自动精确识别模型,揭示了高混凝土坝动态特性的环境因素影响规律,提出了高混凝土坝模态参数环境因素影响分离方法和动态性能智能表征指标,解决了高混凝土坝动态性能的智能表征难题。

3.区域烈度、整体震损、局部损伤三个维度构建了高混凝土坝静态与动态联合的震损状态评价体系,开发了完全自主可控的一体化、多维化、智能化震损评估平台,实现了震后分钟级别的高混凝土坝震损智能评估。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

1社会经济效益:项目研发了高混凝土坝震损多维度智能评估系统能够自动采集强震仪数据启动计算分析生成评估报告,在震后30分钟内完成高坝安全风险评估,便于大坝管理人员快速掌握大坝的安全状态,为制定合理有效的防震减灾应急措施提供决策依据显著提高了高混凝土坝震损评估的效率和智能化水平。

2)应用情况:高混凝土坝震损多维度智能评估系统自2022年1月起在澜沧江小湾、景洪高混凝土坝投人运行,识别到了大坝长周期动态特性,已经评估了67次地震触发事件,为大坝震后应急管理提供了科学依据。

3)适用范围:本技术可应用于水电行业高混凝土坝的运行智能评估,也可向土石坝、市政、道桥等其他行业推广,实现混凝土结构运行期静态和动态工况工作性态的“可知”和“可控”,具有广阔的推广应用前景。

四、技术图片

 

图1  高混凝土坝震损多维度智能评估系统

五、其他

技术持有单位:华能澜沧江水电股份有限公司

技术联系人:赵欢181872114560871-87217470524000358@qq.com