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数智技术赋能库坝系统安全管控探讨
被引量：
1
1
作者
周创兵
姚池
+5 位作者
杨建华
蒋水华
张小波
孟京京
叶志伟
马永力
《中国水利》
2025年第1期7-14,共8页
新一代人工智能重塑了知识的发现、推理和决策过程,推动了新一轮科技革命和产业变革,正在改变人们的生产、生活和思维方式,全社会各行业都在积极寻求AI赋能。以人工神经网络为代表的人工智能技术已在水利水电行业中得到大量应用,如大坝...
新一代人工智能重塑了知识的发现、推理和决策过程,推动了新一轮科技革命和产业变革,正在改变人们的生产、生活和思维方式,全社会各行业都在积极寻求AI赋能。以人工神经网络为代表的人工智能技术已在水利水电行业中得到大量应用,如大坝建造、地下洞室建造、高边坡工程安全控制、库区地质灾害防控等,取得了良好的经济社会效益和生态环境效益。然而,这些技术的应用大多局限于某些特定领域,泛化能力还有待加强,亟待进一步开发水利水电行业垂直大模型。以库坝系统为研究对象,探讨了数智技术赋能库坝系统安全管控的基本框架。该框架以通用大模型为底座,在行业大数据的基础上,建立机理和数据双驱动的多尺度多场耦合计算方法,融合感知设备和施工机器人等硬件,有望实现勘测、设计、施工和运行全过程的智能决策和控制,全面提升库坝系统全生命周期安全管控的智能化水平,充分发挥水利水电工程的综合效益。
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关键词
库坝系统
人工智能
数字孪生
智能决策
AI赋能
安全管控
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职称材料
水利水电工程高陡边坡变形与稳定性研究进展及挑战
2
作者
周创兵
姜清辉
+2 位作者
姚池
位伟
胡冉
《水力发电学报》
北大核心
2025年第1期1-17,共17页
高陡边坡变形与稳定性分析是水利水电工程建设与运行的关键技术难题。近二十年来,我国建设了一批大型水利水电工程,成功解决了许多高坝大库的关键技术难题,在库坝高陡边坡全生命周期性能演化与安全控制方面取得了显著进展。本文紧扣高...
高陡边坡变形与稳定性分析是水利水电工程建设与运行的关键技术难题。近二十年来,我国建设了一批大型水利水电工程,成功解决了许多高坝大库的关键技术难题,在库坝高陡边坡全生命周期性能演化与安全控制方面取得了显著进展。本文紧扣高陡边坡变形和稳定性演化这一主题,以西南水电工程高陡边坡性能评价为研究主线,阐述了高陡边坡稳定性影响因素和破坏模式、稳定性评价与变形分析方法、渗流分析与控制等研究进展,重点聚焦严格三维极限平衡方法、修正Hoek-Bray楔形体法、刚体弹簧法、基于监测数据的参数反演方法以及边坡渗流分析等方面的研究成果,论述了水电工程高陡边坡全生命周期变形与稳定性演化分析的学术思路与技术路线,讨论了未来面临的一些挑战性难题。
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关键词
库坝边坡破坏模式
稳定性分析
三维极限平衡方法
楔体法
刚体弹簧法
变形与渗流分析
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职称材料
CNL及DNL两类边界条件下粗糙结构面剪切力学特性及破坏机制比较研究
3
作者
张小波
易乐
+4 位作者
姚池
马永力
杨建华
姜清辉
周创兵
《岩石力学与工程学报》
2025年第4期865-880,共16页
开挖扰动、地震等引发的动态荷载对节理岩体的变形失稳具有重要影响,为了研究结构面在动态法向荷载作用下的剪切力学特性,开展红砂岩结构面在动态法向荷载(DNL)和常法向荷载(CNL)边界条件下的剪切试验,对比分析2类边界条件下结构面的剪...
开挖扰动、地震等引发的动态荷载对节理岩体的变形失稳具有重要影响,为了研究结构面在动态法向荷载作用下的剪切力学特性,开展红砂岩结构面在动态法向荷载(DNL)和常法向荷载(CNL)边界条件下的剪切试验,对比分析2类边界条件下结构面的剪切强度、破坏模式、声发射特性和破坏机制。剪切试验表明,在DNL条件下的剪切应力响应滞后于动态法向应力的变化,其相位偏移量与初始法向应力和粗糙度呈正相关关系。动态法向荷载对峰值剪切强度的影响与破坏模式相关,当以爬坡剪胀破坏模式为主时,动态法向荷载强化峰值剪切强度,而以凸起体剪断破碎为主时,则弱化峰值剪切强度。结构面在动态法向荷载作用下的剪胀效应受到了显著的抑制作用,使得结构面磨损和凸起体的剪断破碎加剧。声发射监测结果表明,动态法向荷载加剧了剪切初始阶段的破坏程度,促使剪切过程中剪切型破裂占比增大,张拉型破裂随之减小。基于试验结果与剪切破坏机制,构建考虑动态法向荷载作用的剪胀角理论模型,提出DNL条件下结构面的峰值剪切强度预测公式,验证结果表明其具有较高的预测精度。
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关键词
岩石力学
动态法向荷载
剪切特性
粗糙结构面
声发射特征
破坏机制
强度模型
原文传递
题名
数智技术赋能库坝系统安全管控探讨
被引量：
1
1
作者
周创兵
姚池
杨建华
蒋水华
张小波
孟京京
叶志伟
马永力
机构
南昌大学
流域碳中和教育部
工程
研究中心
南昌大学水工岩土工程安全江西省重点实验室
出处
《中国水利》
2025年第1期7-14,共8页
文摘
新一代人工智能重塑了知识的发现、推理和决策过程,推动了新一轮科技革命和产业变革,正在改变人们的生产、生活和思维方式,全社会各行业都在积极寻求AI赋能。以人工神经网络为代表的人工智能技术已在水利水电行业中得到大量应用,如大坝建造、地下洞室建造、高边坡工程安全控制、库区地质灾害防控等,取得了良好的经济社会效益和生态环境效益。然而,这些技术的应用大多局限于某些特定领域,泛化能力还有待加强,亟待进一步开发水利水电行业垂直大模型。以库坝系统为研究对象,探讨了数智技术赋能库坝系统安全管控的基本框架。该框架以通用大模型为底座,在行业大数据的基础上,建立机理和数据双驱动的多尺度多场耦合计算方法,融合感知设备和施工机器人等硬件,有望实现勘测、设计、施工和运行全过程的智能决策和控制,全面提升库坝系统全生命周期安全管控的智能化水平,充分发挥水利水电工程的综合效益。
关键词
库坝系统
人工智能
数字孪生
智能决策
AI赋能
安全管控
Keywords
reservoir dam system
artificial intelligence
digital twin
intelligent decision-making
AI empowerment
safety control
分类号
TP39 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
水利水电工程高陡边坡变形与稳定性研究进展及挑战
2
作者
周创兵
姜清辉
姚池
位伟
胡冉
机构
南昌大学
流域碳中和教育部
工程
研究中心
武汉
大学
水资源
工程
与调度全国
重点
实验室
南昌大学水工岩土工程安全江西省重点实验室
武汉
大学
土木建筑
工程
学院
出处
《水力发电学报》
北大核心
2025年第1期1-17,共17页
基金
江西省重大科技研发专项(20232ACG01003)。
文摘
高陡边坡变形与稳定性分析是水利水电工程建设与运行的关键技术难题。近二十年来,我国建设了一批大型水利水电工程,成功解决了许多高坝大库的关键技术难题,在库坝高陡边坡全生命周期性能演化与安全控制方面取得了显著进展。本文紧扣高陡边坡变形和稳定性演化这一主题,以西南水电工程高陡边坡性能评价为研究主线,阐述了高陡边坡稳定性影响因素和破坏模式、稳定性评价与变形分析方法、渗流分析与控制等研究进展,重点聚焦严格三维极限平衡方法、修正Hoek-Bray楔形体法、刚体弹簧法、基于监测数据的参数反演方法以及边坡渗流分析等方面的研究成果,论述了水电工程高陡边坡全生命周期变形与稳定性演化分析的学术思路与技术路线,讨论了未来面临的一些挑战性难题。
关键词
库坝边坡破坏模式
稳定性分析
三维极限平衡方法
楔体法
刚体弹簧法
变形与渗流分析
Keywords
failure mode of reservoir and dam slope
stability analysis
three-dimensional limit equilibrium method
wedge method
rigid body spring method
deformation and seepage analysis
分类号
TU457 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
CNL及DNL两类边界条件下粗糙结构面剪切力学特性及破坏机制比较研究
3
作者
张小波
易乐
姚池
马永力
杨建华
姜清辉
周创兵
机构
南昌大学
工程
建设学院
出处
《岩石力学与工程学报》
2025年第4期865-880,共16页
基金
国家自然科学基金资助项目(52369019)
赣鄱俊才支持计划-青年科技人才托举项目资助(2023QT06)
江西省自然科学基金杰出青年基金资助项目(20242BAB23047)。
文摘
开挖扰动、地震等引发的动态荷载对节理岩体的变形失稳具有重要影响,为了研究结构面在动态法向荷载作用下的剪切力学特性,开展红砂岩结构面在动态法向荷载(DNL)和常法向荷载(CNL)边界条件下的剪切试验,对比分析2类边界条件下结构面的剪切强度、破坏模式、声发射特性和破坏机制。剪切试验表明,在DNL条件下的剪切应力响应滞后于动态法向应力的变化,其相位偏移量与初始法向应力和粗糙度呈正相关关系。动态法向荷载对峰值剪切强度的影响与破坏模式相关,当以爬坡剪胀破坏模式为主时,动态法向荷载强化峰值剪切强度,而以凸起体剪断破碎为主时,则弱化峰值剪切强度。结构面在动态法向荷载作用下的剪胀效应受到了显著的抑制作用,使得结构面磨损和凸起体的剪断破碎加剧。声发射监测结果表明,动态法向荷载加剧了剪切初始阶段的破坏程度,促使剪切过程中剪切型破裂占比增大,张拉型破裂随之减小。基于试验结果与剪切破坏机制,构建考虑动态法向荷载作用的剪胀角理论模型,提出DNL条件下结构面的峰值剪切强度预测公式,验证结果表明其具有较高的预测精度。
关键词
岩石力学
动态法向荷载
剪切特性
粗糙结构面
声发射特征
破坏机制
强度模型
Keywords
rock mechanics
dynamic normal load
shear characteristics
rough joints
acoustic emission features
failure mechanism
shear strength model
分类号
TU45 [建筑科学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
数智技术赋能库坝系统安全管控探讨
周创兵
姚池
杨建华
蒋水华
张小波
孟京京
叶志伟
马永力
《中国水利》
2025
1
下载PDF
职称材料
2
水利水电工程高陡边坡变形与稳定性研究进展及挑战
周创兵
姜清辉
姚池
位伟
胡冉
《水力发电学报》
北大核心
2025
0
下载PDF
职称材料
3
CNL及DNL两类边界条件下粗糙结构面剪切力学特性及破坏机制比较研究
张小波
易乐
姚池
马永力
杨建华
姜清辉
周创兵
《岩石力学与工程学报》
2025
原文传递
已选择
0
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