海堤渗压安全监控潮汐确定性模型与混合模型研究

发布时间：2017-10-12 18:16

  本文关键词：海堤渗压安全监控潮汐确定性模型与混合模型研究

  更多相关文章： 海堤 渗流场 影响因子 确定性模型 混合模型

【摘要】：海堤是沿海地区沿海岸线修筑的抵御台风、暴雨、天文大潮的重要水工建筑物,它的安全与堤内广大百姓的生命财产安全,都市的经济发展息息相关。建国以来发生过多次台风因与天文大潮相遇,海堤损坏,造成的重大经济损失。因此,随着我国科技的进步,经济的快速发展,海堤建设的数量和安全监控的重要性受到高度关注。海堤临海而建,受时刻变化的潮汐作用,其内部渗流是非稳定渗流问题。由于海堤安全监测起步较晚,没有形成系统的理论,如果研究中完全套用水库大坝的相关经验,显然是不合适的。因此,加强对海堤渗流的深入研究,加强针对海堤特点的安全监控数学模型建模方法的研究,对于掌握海堤的实际运行状态具有重要意义。本文以上海浦东海堤为例,在前人研究的基础让,利用有限元软件ANSYS,用参数化编程语言APDL编写海堤非稳定渗流场的计算程序,进行渗流有限元计算,获得海堤测点渗压。分析了该计算渗压相对于实测潮位变化的滞后规律。在此基础上,选取与该渗压密切相关的前期潮位,作为潮汐确定性模型的基本因子,采用幂级数的形式作为模型的因子,利用逐步回归分析法,构建海堤渗压潮汐确定性模型。在潮汐确定性模型的基础上,增加了对时效作用的考察,利用逐步回归分析法,建立了海堤渗压混合模型。该混合模型中仍然采用有限元法计算潮汐分量,时效分量通过统计方式给出。计算分析两类模型的复相关系数、剩余标准差、建模和预测平均相对误差,实例表明,这两种模型均能够较好地反映海堤测点的渗流状态,预报测点的渗压,实现对海堤渗压的有效监控和预测；本文所述混合模型是在潮汐确定性模型的基础上,增加了对时效作用的考察,对影响因素的反映相比潮汐确定性模型较为全面,更有利于获得准确的海堤渗压拟合及预测效果。
【关键词】：海堤 渗流场 影响因子 确定性模型 混合模型
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U656.314
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 上海市海堤情况概述15
• 1.3 工程监测工作及作用15-17
• 1.3.1 安全监测的项目和监测技术16
• 1.3.2 安全监测工作的内容16-17
• 1.3.3 安全监测工作的目的17
• 1.4 安全监测资料分析17-18
• 1.5 安全监测数学模型18
• 1.6 安全监控模型的研究现状18-20
• 1.6.1 国内外大坝安全监控模型的发展现状18-19
• 1.6.2 海堤安全监控模型的发展现状19-20
• 1.7 研究的目的和意义20
• 1.8 本文研究的主要内容20-22
• 第二章 安全监测确定性模型和混合模型的基本结构22-27
• 2.1 大坝确定性模型的基本结构22-23
• 2.2 大坝混合模型的基本结构23-24
• 2.3 海堤渗压潮汐确定性模型和混合模型的基本结构24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 渗流基本理论和渗流计算有限元法27-45
• 3.1 渗流的基本理论27-28
• 3.1.1 渗流的基本概念27
• 3.1.2 渗流的基本分析方法27-28
• 3.2 渗流的基本方程28-31
• 3.2.1 达西定律28-29
• 3.2.2 渗流的连续性方程29-31
• 3.3 渗流的基本微分方程31-33
• 3.3.1 稳定渗流微分方程式31-32
• 3.3.2 非稳定渗流微分方程式32-33
• 3.3.3 方程的定解条件33
• 3.4 渗流计算的有限元法33-42
• 3.4.1 有限元法发展的历程33-34
• 3.4.2 渗流计算中的变分原理34-42
• 3.5 ANSYS的简单介绍42-44
• 3.5.1 ANSYS软件简介42
• 3.5.2 ANSYS热分析的理论基础42-43
• 3.5.3 渗流场与温度场的相似性43-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 逐步回归分析法45-52
• 4.1 变量筛选的方法45-47
• 4.1.1 全面比较法45-46
• 4.1.2 向后剔除法46
• 4.1.3 向前引入法46
• 4.1.4 逐步回归法46-47
• 4.2 逐步回归的因子引剔和整个计算步骤47-49
• 4.2.1 基本数据及统计量的计算47
• 4.2.2 逐步引入或剔除因子的计算47-49
• 4.3 最终成果计算49-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 海堤渗压安全监控模型的应用52-66
• 5.1 海堤非稳定渗流的工程计算模型52-55
• 5.1.1 海堤非稳定渗流的实现程序52-53
• 5.1.2 几何模型53
• 5.1.3 有限元模型53-54
• 5.1.4 模型的边界条件54-55
• 5.2 工程计算实例55-65
• 5.2.1 海堤测点渗压的ANSYS计算值55-56
• 5.2.2 ANSYS计算渗压的滞后性56-59
• 5.2.3 海堤渗压潮汐确定性模型59-62
• 5.2.4 海堤渗压混合模型62-65
• 5.3 本章小结65-66
• 第六章 结论与展望66-68
• 6.1 结论66-67
• 6.2 展望67-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 沈水土;赵法元;;海堤高程和断面结构的探索[J];水利建设与管理;2000年03期

2 杨卫东;西沙海堤工程建设与管理的探讨[J];广西水利水电;2000年03期

3 傅宗汉,洪再恭;厦门市海堤的防灾兴利功能和达标建设的工程措施[J];水利科技;2000年01期

4 丁训凯,陈昊;论21世纪初江苏盐场海堤治理战略[J];苏盐科技;2001年01期

5 杨继东;海堤工程施工的几点体会[J];东北水利水电;2002年09期

6 黄锦林,江洧;海堤工程设计中风速问题的探讨[J];广东水利水电;2004年01期

7 ;广东省海堤工程设计导则(试行)[J];水利技术监督;2005年03期

8 黄锦林,江洧;海堤工程设计中风速的选用[J];水利技术监督;2005年03期

9 王静,李维涛,陈丽棠;海堤工程防洪(潮)标准与区域社会经济发展[J];水利技术监督;2005年03期

10 周中华,王桂荣,胡斌;崂山海堤工程建设的实施与效益[J];山东水利;2005年07期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张闽生;;海堤护坡设计的型式及应用[A];中国水利学会围涂开发专委会2004学术年会论文集[C];2004年

2 黄院生;;福建省海堤加固技术探讨[A];福建省第九届水利水电青年学术交流会论文集[C];2005年

3 刘勇;孙光;韩山峰;李建军;;滩涂及海堤工程安全耐久性研究[A];中国水利学会滩涂湿地保护与利用专委会2005学术年会论文集[C];2005年

4 张闽生;;海堤护坡设计的型式及应用[A];中国水利学会2006学术年会论文集（滩涂利用与生态保护）[C];2006年

5 潘丽红;朱建荣;刘新成;俞相成;;上海市海堤设计波浪计算有关问题的探讨[A];中国水利学会2007学术年会人类活动与河口分会场论文集[C];2007年

6 周正萍;左其华;王驰;;海堤基础数据地理信息系统建设初探[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年

7 刘清君;王登婷;陆健;;可靠度理论在海堤结构稳定分析中的应用研究进展[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年

8 黄朝轩;袁文喜;;对海堤风浪计算的一点看法[A];建设浙江海洋经济发展示范区舟山群岛新区研讨会论文汇编[C];2011年

9 王玉海;;台风浪与海堤防护安全[A];中国水利学会2007学术年会人类活动与河口分会场论文集[C];2007年

10 吴保旗;金利军;潘桂娥;;《海堤工程爆炸置换法处理软基技术规范》编制背景和主要内容简介[A];中国水利学会2010学术年会论文集（下册）[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 □江苏省副省长黄莉新○本报记者　桂冕实习记者朱惠;加快海堤达标工程建设[N];江苏经济报;2006年

2 黄锦林;海堤设计标准强度为先[N];中国水利报;2008年

3 本报记者 程霞;十公里海堤的“涅i谩盵N];北海日报;2008年

4 张以华;端田海堤项目开工建设[N];北海日报;2009年

5 记者 罗迅革;加快环湖海堤工程建设[N];汕尾日报;2009年

6 李维涛;推动海堤建管并重 筑牢沿海安全防线[N];中国水利报;2010年

7 ;海堤建设任重道远[N];中国水利报;2010年

8 严洪;我国海堤工程行业期待做大做强[N];中国海洋报;2010年

9 记者冯娜、通讯员刘春义;东区海堤工程获中央专项资金扶持[N];秦皇岛日报;2010年

10 南方日报记者 彭国华 苏稻香 崔财鑫 实习生 熊汉琳 杨名;海堤变沙堤 难觅一块大石头[N];南方日报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 潘丽红;台风条件下上海地区典型海堤防御能力评价研究[D];华东师范大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孙苗苗;允许部分越浪海堤越浪量及越浪流的研究[D];中国海洋大学;2010年

2 韩利;吹填造陆工程海堤抗滑稳定性研究与分析[D];天津大学;2014年

3 李聪磊;潮位影响下的海堤渗流场—应力场耦合分析[D];合肥工业大学;2015年

4 陆迎寿;基于监测资料的海堤非稳定渗流反演研究[D];合肥工业大学;2015年

5 关大玮;规则波与不规则波的海堤越浪数值模拟[D];华南理工大学;2016年

6 李秀丽;海堤渗压安全监控潮汐确定性模型与混合模型研究[D];合肥工业大学;2016年

7 李兵;海堤漫坝风险分析研究[D];广西大学;2002年

8 吴官胜;单排桩加固海堤设计的安全稳定性评估方法研究[D];河海大学;2005年

9 宋军;软基上海堤的应力应变及稳定性研究[D];武汉大学;2004年

10 宋华;海堤工程探地雷达检测技术应用基础研究[D];浙江大学;2010年

，

本文编号：1020224