淺談大壩安全觀測資料的整編和分析

楊國強

（中國葛洲壩集團生態(tài)環(huán)境工程有限公司，湖北 武漢 430000）

大壩觀測資料整理分析包含以下方面；第一，整理和整編觀測資料，主要是整理現(xiàn)場采集的資料，采用繪制法制作為圖標(biāo)。實際操作包括校對原始記錄，檢驗變形觀測值的誤差、繪制變形過程線和分布圖。第二，分析觀測資料，主要是對建筑物變形規(guī)律進行分析，了解內(nèi)在變形幅度和規(guī)律。通過分析變形因素和原因，能夠探索出函數(shù)關(guān)系。在實際期間，通過分析該類內(nèi)容，能夠?qū)ㄖ镄螒B(tài)進行判斷。在積累大量觀察數(shù)據(jù)之后，利用所收集的資料尋找出建筑物變形原因，對設(shè)計經(jīng)驗系數(shù)進行修正。在分析觀察資料時，首先應(yīng)當(dāng)分析結(jié)構(gòu)自身以及荷載成因，深入探索變形規(guī)律和原因。根據(jù)成因統(tǒng)計分析實測數(shù)據(jù)，尋找出內(nèi)在規(guī)律，并且導(dǎo)出變形值和變形函數(shù)關(guān)系。同時，預(yù)報變形情況以及判斷安全，按照計算所得變形值和變形因素函數(shù)關(guān)系，能夠預(yù)報變形范圍。

1 安全觀測資料整編

1.1 資料一般整編

觀測資料的一般整編包含收集資料，對收集資料進行檢測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中，按照標(biāo)準(zhǔn)順序?qū)Y料進行編排。

1.2 定期整編觀測資料

相關(guān)人員需要定期整編大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)，在施工過程中整編水庫蓄水資料，時間應(yīng)當(dāng)控制在12 個月以內(nèi)。在實際整編工作中，所涉及到的內(nèi)容如下：第一，對大壩運行狀態(tài)的控制指標(biāo)、監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)、巡查記錄、考證資料、文件報告等進行整合。第二，根據(jù)工程監(jiān)測資料與一般整編，按照標(biāo)準(zhǔn)流程，校對整編結(jié)果統(tǒng)計表和列表。若日常觀測建立數(shù)據(jù)庫，在后續(xù)工作中就能夠直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取信息、。同時，還需要特別說明比較特殊的資料。第三，按照觀測結(jié)果統(tǒng)計資料，并且詳細記錄溫度資料、隔種資料以及水位資料。第四，分析不同觀測物理量的影響內(nèi)容和變化規(guī)律，提出安全影響評價，還應(yīng)當(dāng)提出相應(yīng)的處理措施。

1.3 資料整編與刊印

一般來說，資料整編至刊印編排的順序如下：首先需要進行封面處理，之后進行目錄編著—特殊說明—工程概況—資料考證—檢查巡視資料—封底。對于封面內(nèi)容來說，包含項目名稱、整編時間和具體時間。對于特殊說明，則包含整編工作運行及變換，工程內(nèi)容監(jiān)測和巡查。其次，還需要維修設(shè)備，更換檢驗以及靠枕資料等。對于觀測資料來說，則需要按照工程監(jiān)測規(guī)定明確編排次序，核對和校對項目統(tǒng)計學(xué)表。對于觀測成果來說，則需要分析常規(guī)觀測結(jié)果，包含內(nèi)容與方法。因此重點內(nèi)容在于分析審核觀測結(jié)果?？梢圆捎弥谱鲌D形表數(shù)據(jù)表方式，對變化情況進行觀測。由于變形觀測的數(shù)據(jù)值比較大，因此在進行復(fù)測之后，需要總結(jié)證明結(jié)果，深入分析繪圖內(nèi)容。

2 觀測資料的分析

2.1 分析要求

在具體分析期間，需要對變形原因和真實性進行驗證，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容分析影響變形值的各項因素。在實際工作中，采用統(tǒng)計方法檢驗變形的真實性，通過回歸法分析變形原因。在分析變形規(guī)律和變形預(yù)報中都可以應(yīng)用回歸方程。此外，通過分析能夠獲取評估結(jié)果和預(yù)測結(jié)果，以此為大壩提供安全支持，還能夠充分發(fā)揮出設(shè)計檢驗和施工指導(dǎo)的作用，確保為后續(xù)工程改造提供重要的數(shù)據(jù)支持。

2.2 觀測資料分析內(nèi)容

通過分析項目環(huán)境變化因素之后，進一步檢測空間分布值和不同數(shù)值的關(guān)系。此外，還需要分析影響觀測值的因素，對地基材料實施力學(xué)參數(shù)分析。

2.3 監(jiān)測資料分析判斷步驟

第一，通過成果分析，判斷變化規(guī)律。分析不同觀測項目的精度，查看誤差問題。繪制主要項目，分析觀測點分布圖，明確觀測數(shù)值的變化規(guī)律。通過分析觀測值的影響因素，之后制定相應(yīng)的圖表。其次，深入分析觀測值系列，采用多元回歸分析法獲得定量關(guān)系方程，尋找出關(guān)系曲線，制作各項影響因素圖表。在分析過程中，應(yīng)當(dāng)對重點大壩段進行分析，比較分析不同變形觀測值，還需要分析歷史觀測數(shù)據(jù)，尋找出異常值。在尋找出異常值之后，還需要實施專題分析，重點在于異常產(chǎn)生原因、大壩影響因素以及異常程度等。采用重復(fù)測算方法，不斷試驗異常值的結(jié)果，確保其精準(zhǔn)度滿足相關(guān)要求。在判斷和分析大壩安全性能時，主要劃分為穩(wěn)定、強度、耐久性等判斷內(nèi)容，對于穩(wěn)定性能來說，斷面總剪應(yīng)力比抗剪能力大時，就會降低穩(wěn)定性。對于強度性能來說，壩體需要承受比較大的負(fù)荷，因此不同部位都可能會產(chǎn)生正應(yīng)力。壩體抗拉強度和分拉應(yīng)力沖突時，就會發(fā)生開裂問題。對于耐久性能來說，當(dāng)壩體受到瀉流水、滲透水影響時，就會產(chǎn)生風(fēng)化、溶蝕和開裂等問題，降低壩體穩(wěn)定性，還會影響壩體使用壽命。

2.4 分析監(jiān)測資料

第一，常規(guī)分析：該階段分析包含定性與初步分析，例如相關(guān)圖紙分析、過程分析以及對比分析等；

第二，定量正分析：根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，聯(lián)合影響因素和變量數(shù)據(jù)，分析對應(yīng)量的內(nèi)在規(guī)律和變化。在實際分析期間，大壩效應(yīng)量監(jiān)測包括構(gòu)造形式和基本形式，牽扯到位移量、撓度量和滲流量等。

第三，數(shù)學(xué)模型：此項分析內(nèi)容包含回歸分析法、統(tǒng)計模型等。在實際分析期間，通過回歸分析法能夠有效處理變量與變量的關(guān)系，還處理大批量觀測數(shù)據(jù)時，可以應(yīng)用回歸分析法。在分析期間，可以有效融納多種因子，建立最優(yōu)回歸方程。通過手動操作或者計算機能夠明確具體的回歸方程。

第四，確定性模型：此種方法采用物理理論計算，明確大壩效應(yīng)量、成果環(huán)境自變量的關(guān)系式，在確定方式之后，可以采用實測統(tǒng)計分析，不斷調(diào)整參數(shù)的合理性，由此獲得因果關(guān)系的模型。

2.5 混合模型

環(huán)境因素會影響大壩應(yīng)量，屬于重要影響因素。在操作期間環(huán)境因素與效應(yīng)量的關(guān)系明確，所以采用物理理論知識與方法就可以明確關(guān)系函數(shù)。其次，當(dāng)前還未明確環(huán)境因素與效應(yīng)量關(guān)系。通過物理量理論和方法，無法建立環(huán)境因素與效應(yīng)量之間的函數(shù)關(guān)系。所以，在建立大壩效應(yīng)量監(jiān)測模型時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同環(huán)境選擇適宜的確定方法，以此確保物理概念的有效性。之后采用基礎(chǔ)的計算方法，能夠提升模型的完整性，增加整編信息的真實性。

3 結(jié)束語

綜上所述，在整理大壩安全監(jiān)測資料時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)項目實況做好相關(guān)規(guī)劃，注重客觀與實際情況，這樣才能夠確保判斷依據(jù)的科學(xué)性和合理性。在確定觀測資料的基準(zhǔn)值時，應(yīng)當(dāng)聯(lián)合實際情況和監(jiān)測項目，選擇科學(xué)的基準(zhǔn)值，避免丟失初始值以及異常初始值問題，確保大壩安全判斷的精準(zhǔn)性。在實際整編與分析中，還應(yīng)當(dāng)關(guān)注到及時性問題，這樣能夠及時掌握大壩的運行狀態(tài)，根據(jù)監(jiān)測資料能夠加強各項控制措施的有效性。此外，資料整編人員還應(yīng)當(dāng)詳細記錄監(jiān)測資料的數(shù)據(jù)，并且通過專業(yè)管理方法實施存儲管理，以此確保各項工作的有效開展，在運營和維護工作中能夠有據(jù)可循。