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基于改进POT模型的混凝土坝监控指标拟定

唐贤琪 杨海云 吴凡 何金平

唐贤琪,杨海云,吴凡,等. 基于改进POT模型的混凝土坝监控指标拟定[J]. 水利水运工程学报,2021(2):117-123 doi:  10.12170/20200404003
引用本文: 唐贤琪,杨海云,吴凡,等. 基于改进POT模型的混凝土坝监控指标拟定[J]. 水利水运工程学报,2021(2):117-123 doi:  10.12170/20200404003
(TANG Xianqi, YANG Haiyun, WU Fan, et al. Determination of monitoring index for concrete dam based on improved POT model[J]. Hydro-Science and Engineering, 2021(2): 117-123. (in Chinese)) doi:  10.12170/20200404003
Citation: (TANG Xianqi, YANG Haiyun, WU Fan, et al. Determination of monitoring index for concrete dam based on improved POT model[J]. Hydro-Science and Engineering, 2021(2): 117-123. (in Chinese)) doi:  10.12170/20200404003

基于改进POT模型的混凝土坝监控指标拟定

doi: 10.12170/20200404003
基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2018YFC0406906);国网福建省电力有限公司科技项目(52130417000M)
详细信息
    作者简介:

    唐贤琪(1996—),女,安徽宣城人,博士研究生,主要从事大坝安全监控与健康诊断研究。E-mail:2018102060055@whu.edu.cn

    通讯作者:

    何金平(E-mail:whuhjp@163.com

  • 中图分类号: TV698

Determination of monitoring index for concrete dam based on improved POT model

  • 摘要: 大坝监测效应量作为一种随机变量,采用以极值理论为基础的POT (Peaks over Threshold)模型研究监测效应量的监控指标是合适的,但现有的POT模型的阈值确定以图形法为主,需要人工判断,主观性和随意性较大,且难以实现计算机自动化识别。通过构建阈值递增序列,计算不同阈值$ {T}_{j} $条件下相应的监控指标,然后利用概率论中的3σ准则,以监控指标危险值与警戒值的差值$ {\Delta }_{j} $趋近于测值序列标准差S作为确定最合理阈值的原则,提出了一种改进的阈值确定方法,并给出了一个验证实例。改进方法理论基础明确,有效地克服了图形法的主观性和随机误差,且能采用计算机程序实现最合理阈值的自动识别,增强了POT模型法拟定大坝安全监控指标的实用性。
  • 图  1  EX406测点实测水平位移及相应环境量变化过程线

    Figure  1.  Process lines of measured horizontal displacement for EX406 measuring point and corresponding environmental quantity

    图  2  超出量均值函数

    Figure  2.  Mean value function plot of excesses

    表  1  EX406测点POT模型计算参数

    Table  1.   Calculation parameters of EX406 measuring point in POT model

    项目样本数${T_j}$/mm${\xi _{{T_j}}}$${\sigma _{{T_j}}}$${c_j} = \left. {\left| {{\Delta _j} - S} \right.} \right|$
    下游方向1374.640.030.540.02
    上游方向992.640.060.680.03
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  • [1] 李珍照. 大坝安全监测[M]. 北京: 中国电力出版社, 1997.

    LI Zhenzhao. Dam safety monitoring[M]. Beijing: China Electric Power Press, 1997. (in Chinese)
    [2] 吴中如, 顾冲时, 沈振中, 等. 大坝安全综合分析和评价的理论、方法及其应用[J]. 水利水电科技进展,1998,18(3):2-6, 65. (WU Zhongru, GU Chongshi, SHEN Zhenzhong, et al. Theory and application of dam safety synthetical analysis and assessment[J]. Advances in Science and Technology of Water Resources, 1998, 18(3): 2-6, 65. (in Chinese)
    [3] 魏德荣. 大坝安全监控指标的制定[J]. 大坝与安全,2003(6):24-28. (WEI Derong. On working out dam safety monitoring index[J]. Dam and Safety, 2003(6): 24-28. (in Chinese)
    [4] 何金平,李珍照,薛桂玉,等. 多测点监控数学模型监控指标的分测点拟定[J]. 大坝观测与土工测试,1997,21(4):8-11. (HE Jinping, LI Zhenzhao, XUE Guiyu, et al. Study on the monitoring index using the mathematical monitoring model of multiple survey points[J]. Dam Observation and Geotechnical Tests, 1997, 21(4): 8-11. (in Chinese)
    [5] 盛金保, 厉丹丹, 蔡荨, 等. 大坝风险评估与管理关键技术研究进展[J]. 中国科学: 技术科学,2018,48(10):1057-1067. (SHENG Jinbao, LI Dandan, CAI Qian, et al. Research progress and its practice of key techniques for dam risk assessment and management[J]. Scientia Sinica Technologica, 2018, 48(10): 1057-1067. (in Chinese) doi:  10.1360/N092018-00277
    [6] 王伟, 钟启明, 刘守华, 等. 混凝土坝变形组合预报模型的蛙跳建模方法[J]. 水利水运工程学报,2013(2):9-14. (WANG Wei, ZHONG Qiming, LIU Shouhua, et al. Concrete dam deformation forecasting with combined model based on modeling method in shuffled frog leaping algorithm[J]. Hydro-Science and Engineering, 2013(2): 9-14. (in Chinese)
    [7] 谷艳昌, 何鲜峰, 郑东健. 基于蒙特卡罗方法的高拱坝变形监控指标拟定[J]. 水利水运工程学报,2008(1):14-19. (GU Yanchang, HE Xianfeng, ZHENG Dongjian. Study on the safety-monitoring index for high arch dams based on Monte-Carlo[J]. Hydro-Science and Engineering, 2008(1): 14-19. (in Chinese)
    [8] 肖磊, 万智勇, 黄耀英, 等. 基于最大熵和云模型的RCC坝变形监控指标拟定[J]. 水利水运工程学报,2018(4):24-29. (XIAO Lei, WAN Zhiyong, HUANG Yaoying, et al. RCC Dam deformation monitoring index based on maximum entropy and cloud model[J]. Hydro-Science and Engineering, 2018(4): 24-29. (in Chinese)
    [9] 苏怀智, 王锋, 刘红萍. 基于POT模型建立大坝服役性态预警指标[J]. 水利学报,2012,43(8):974-978, 986. (SU Huaizhi, WANG Feng, LIU Hongping. Early-warning index for dam service behavior based on POT model[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2012, 43(8): 974-978, 986. (in Chinese)
    [10] 任杰, 苏怀智, 杨孟, 等. 边坡位移预警指标的实时估计与诊断[J]. 水利水运工程学报,2016(1):30-36. (REN Jie, SU Huaizhi, YANG Meng, et al. Real-time estimation and diagnosis of early warning indicator of slope displacement based on POT-catastrophe theory[J]. Hydro-Science and Engineering, 2016(1): 30-36. (in Chinese)
    [11] 张海龙, 马斌, 梁亚平. 基于广义Pareto分布的大坝预警指标拟定方法[J]. 水力发电,2017,43(6):97-99, 114. (ZHANG Hailong, MA Bin, LIANG Yaping. Warning index development of dam monitoring based on generalized Pareto distribution[J]. Water Power, 2017, 43(6): 97-99, 114. (in Chinese)
    [12] 宋加山, 李勇, 彭诚, 等. 极值理论中阈值选取的Hill估计方法改进[J]. 中国科学技术大学学报,2008,38(9):1104-1108. (SONG Jiashan, LI Yong, PENG Cheng, et al. Improving the traditional Hill estimator to select the threshold in extreme value theory[J]. Journal of University of Science and Technology of China, 2008, 38(9): 1104-1108. (in Chinese)
    [13] PICKANDS III J. Statistical inference using extreme order statistics[J]. Annals of Statistics, 1975, 3(1): 119-131. doi:  10.1214/aos/1176343003
    [14] 桂文林, 王宗毅, 韩兆洲. POT模型中GPD估计方法选择及金融风险测度[J]. 数学的实践与认识,2010,40(5):66-71. (GUI Wenlin, WANG Zongyi, HAN Zhaozhou. The choice of GPD estimation and risk measure in POT model[J]. Mathematics in Practice and Theory, 2010, 40(5): 66-71. (in Chinese)
  • [1] 2023 年 3 期封面 . 水利水运工程学报, 2023, (3): -.
    [2] 2023 年 3 期目录 . 水利水运工程学报, 2023, (3): -.
    [3] 2022 年 3 期目录 . 水利水运工程学报, 2022, (3): 0-0.
    [4] 2022 年 3 期封面 . 水利水运工程学报, 2022, (3): 0-0.
    [5] 王浩然, 王永志, 王海, 汤兆光, 王体强.  砂雨模型制备PFC3D的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2021, (4): 68-74. doi: 10.12170/20200909002
    [6] 魏博文, 钟紫蒙.  基于改进小波阈值-EMD算法的高拱坝结构振动响应分析 . 水利水运工程学报, 2019, (4): 83-91. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.04.012
    [7] 肖磊, 万智勇, 黄耀英, 刘钰, 袁斌.  基于最大熵和云模型的RCC坝变形监控指标拟定 . 水利水运工程学报, 2018, (4): 24-29. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2018.04.004
    [8] 卞士海, 李国英, 魏匡民, 米占宽.  堆石料广义塑性模型对不同应力路径适应性研究 . 水利水运工程学报, 2017, (4): 97-104. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.04.014
    [9] 李萌, 包腾飞, 杨建慧, 任杰.  灰色模型改进的大坝变形分形几何监控模型 . 水利水运工程学报, 2016, (4): 104-110.
    [10] 王磊之, 胡庆芳, 王银堂, 胡艳, 刘勇.  基于广义可加模型的降水空间估算模型 . 水利水运工程学报, 2016, (6): 44-51.
    [11] 孙鹏明, 杨建慧, 杨启功, 徐微, 周雨薇.  大坝空间变形监控指标的拟定 . 水利水运工程学报, 2016, (6): 16-22.
    [12] 任杰, 苏怀智, 杨孟, 周志杰.  边坡位移预警指标的实时估计与诊断 . 水利水运工程学报, 2016, (1): 30-36.
    [13] 江培情, 王立成.  基于Ottosen模型的混凝土多轴动态强度准则 . 水利水运工程学报, 2015, (1): 74-81.
    [14] 徐卓,陆培东,王艳红,徐敏.  "水道-沙洲"3D可视化模型的构建及应用——以小庙洪—三沙洪水道为例 . 水利水运工程学报, 2008, (2): -.
    [15] 谷艳昌,何鲜峰,郑东健.  基于蒙特卡罗方法的高拱坝变形监控指标拟定 . 水利水运工程学报, 2008, (1): 14-19.
    [16] 胡灵芝,赵志勇,卢兆辉.  混凝土坝变形安全监控时变模型 . 水利水运工程学报, 2006, (1): 44-48.
    [17] 张亦飞,王恕.  航道网综合评价的多指标灰色关联决策模型 . 水利水运工程学报, 2005, (4): 24-28.
    [18] 张超,邢毅,黄子平.  水库群开发多指标评价层次分析模型及应用 . 水利水运工程学报, 1996, (2): -.
    [19] 李怀恩,樊尔兰,沈冰.  流域汇流计算的逆高斯分布模型 . 水利水运工程学报, 1994, (Z1): -.
    [20] 蒋彭年.  岩石的破坏准则 . 水利水运工程学报, 1983, (1): -.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-04
  • 网络出版日期:  2021-03-16
  • 刊出日期:  2021-04-27

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