一种对于丁坝技术状况的评价方法技术

本发明专利技术公开一种对于丁坝技术状况的评价方法，依次包括以下步骤：将航测结果，基于所采集的丁坝技术状况指标，按照损坏程度Damage、损坏范围Extent以及损坏对整体结构的影响Reflection进行分级量化评定，并用四个等级来评估D值、E值以及R值，这四个等级依次用1‑4来表示，最后将评价结果记录于评价记录表。在丁坝定期航测检查的基础上对丁坝技术状况进行定量化评价，减少检查人员的主观性，有利于评价结果信息全面化、评价结果更合理化；只需检测所需的技术状况指标，简化巡航检查的工作；对于技术状况良好的丁坝可简化描述，减少并简化资料的输入量，精简技术状况报告；还可用于丁坝技术状况的评价。

【技术实现步骤摘要】
一种对于丁坝技术状况的评价方法
本专利技术属于航道整治建筑物评价技术，具体涉及一种对于丁坝技术状况的评价方法。
技术介绍
丁坝因受水流泥沙动力、环境、材料、结构、人类活动及维护管理等因素的影响，经常出现水毁破坏现象，其中水流泥沙动力因素导致的耦合作用对整治建筑物的破坏尤为明显。因此，需要对丁坝技术状况进行评价，掌握丁坝目前的状态，及时维护损毁的丁坝，使其继续发挥其功能。目前，对于丁坝技术状况评价往往采用依据《长江干线航道整治建筑物维护管理办法》(2013年5月)，《航道维护管理工作规定》(2010年1月)，《长江干线航道整治建筑物维护技术规定》(2014年2月)，对丁坝的技术况状进行评估，确定是否进行维护。将丁坝的技术状况，分为下列四类：(1)技术状况良好，功能发挥正常的为一类；(2)建筑物有少量变形，但不影响建筑物稳定和整治功能发挥的为二类；(3)建筑物损坏较明显，尚能发挥整治功能，但需要及时修复的为三类；(4)建筑物损坏严重或有明显缺陷，已经或即将失去整治功能的为四类；国内外研究通过数学模型和物理模型试验进行模拟研究，对丁坝的水毁机理和水流运动规律等问题进行研究，并取得一定的成果。通过分析丁坝抵御水流泥沙破坏作用的主要因素，通过模糊综合评定模型、灰色联模型研究丁坝的安全稳定性。但是研究中难以避免以下问题。首先，大部分研究主要是通过物理模型进行模拟研究，与真实航道存在一定的差异性，获取的结果适用范围较小；第二，计算过程较为复杂繁琐，难以快速评价丁坝技术状况。需要大量的调试程序，分析其水毁过程。第三，较少涉及到定量化分析。目前行业的技术规范对于丁坝的技术状况评定没有明确的指标和评定方法，国内外学者很少通过量化来考虑丁坝技术状况评定，具有较强的主观性，影响评价结果。上述几点不足之处影响了丁坝技术状况的评价。总体而言，对于丁坝的冲刷机理、局部冲刷深度计算公式的探究、附近流场分析等方面已有广泛的研究，主要侧重于丁坝自身冲刷规律的研究，而对于如何评价冲刷情况对丁坝稳定性则涉及较少。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种对于丁坝技术状况的评价方法，本专利技术结合目前现有的理论研究基础，提出改进的DER法及相应的技术指标，用以对丁坝技术状况进行评价。技术方案：本专利技术所述的一种对于丁坝技术状况的评价方法，依次包括以下步骤：将航测结果，基于所采集的丁坝技术状况指标，按照损坏程度Damage、损坏范围Extent以及损坏对整体结构的影响Reflection进行分级量化评定，并用四个等级来评估D值、E值以及R值，这四个等级依次用1-4来表示，最后将评价结果记录于评价记录表；其中，所述丁坝技术状况包括：丁坝的结构属性和丁坝附近河床的地形变化；所述丁坝技术状况指标包括：坝面的水毁面积、坡面的水毁面积、坝根的水毁长度、坝头的水毁面积以及冲刷坑的深度和是否在护底范围内情况。进一步的，所述D值、E值以及R值的四个等级评价标准如下：D值取值标准E值取值标准规范中冲刷坑的最大冲刷深度公式如下：K2＝e-0.2m其中：vmax是丁坝头前水流的行近流速，LD是丁坝阻水长度(m)，B是从天然水道到堤岸的宽度(m)，V是水道的天然流速(m/s)，g是重力加速度，K1是与丁坝阻水长度有关的系数LD，K2是与丁坝边坡系数m有关的系数，m是丁坝边坡系数，△hp是冲刷坑最大深度，α是水流轴线与丁坝轴线交角，d是河床砂粒粒径；R值是指实际损毁情况对丁坝整体稳定性的影响，不同的损毁范围及程度对其影响不同，随着D、E变化，计算公式如下：式中：R是指某评价项目在损毁情况下计算所得R值，Di是指某评价项目D值，Ei是指某评价项目E值；F为评价项目对丁坝稳定性的影响性系数，见下表：评价项目对丁坝稳定性影响性系数(F)对上述四个等级的D值、E值以及R值进行分级量化评定，具体方法为：(1)单一技术状况指标设状况良好无损坏评分满分100，以评价部位损毁的评估值(D、E、R)计算损毁的评分，再以100减去损毁的评分，所得的余数即为评价部位状况指标值：其中，ICi为某评价状况指标分数，F为评价项目对丁坝稳定性影响性系数，R为不同D、E值对应的R值，i的取值为(1，2，3，4，5)，且1为坝面，2为坡面，3为坝根，4为坝头，5为冲刷坑；(2)整体丁坝状况指标整体丁坝状况指标，是对各个技术状况指标的加权综合计算；不同技术状况指标对于丁坝的重要性有所不同，故计算丁坝的整体状况指标时，应对不同丁坝技术状况指标基于不同的权重；其中，CI为整治建筑物整体状况指标，ICi为各个技术状况指标，Wi为各个技术状况指标重要性权重，且坝面、坡面＝0.075，坝头＝0.39，坝根＝0.21，冲刷坑＝0.25；由于不同评价技术状况指标对于整个丁坝的整体性影响不一样，所以本专利技术规定了每个评价指标的权重值，固定不变。接着，根据计算所得的IC值和CI值，对各个技术状况指标以及整体的技术状况评价分成四类(1)IC或CI值分别为[90,100]时，技术状况良好为一类；(2)IC或CI值分别为[80,89]时，丁坝某部位有少量的损毁，对其技术状况以及结构稳定性有较小影响的为二类；(3)IC或CI值分别为[60,79]时，丁坝某部位有较明显的损毁，对其技术状况及结构稳定性有所影响，需及时修复的为三类；(4)IC或CI值分别为[0,59]时，丁坝某部位有较大的损毁，严重影响整治功能及结构稳定性的为四类。有益效果：本专利技术提供的丁坝技术状况评价方法，其优点在于：(1)在丁坝定期巡航检查的基础上对丁坝技术状况进行定量化评价，减少检查人员的主观性，有利于评价结果信息全面化、评价结果更合理化。(2)本专利技术只需检测所需的技术状况指标，简化巡航检查的工作。(3)本专利技术对于技术状况良好的丁坝可简化描述，减少并简化资料的输入量，精简技术状况报告；还可用于丁坝技术状况的评价。附图说明图1为实施例1中丁坝冲刷坑示意图；图中1表示冲刷坑，2表示最深点位置，3表示护底范围，4表示丁坝。图2为实施例1中丁坝外观图；图中5表示坝面完整，D＝1，E＝1；6表示整个坝根区域均衔接良好，D＝1，E＝1。图3为表2中坝面块石流失、沙枕出露时的示意图，且D＝3。图4为表2中坝根冲坍明显时的示意图，且D＝4。图5为表2中坡面完好时的示意图，且D＝1。图6为表2中坡面出现小区域块石松动时的示意图，且D＝2。图7为表2中坝头垮塌时的示意图，且D＝4。具体实施方式下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。本专利技术所述的一种对于丁坝技术状况的评价方法，依次包括以下步骤：将航测结果，基于所采集的丁坝技术状况指标，按照损坏程度Damage、损坏范围Extent以及损坏对整体结构的影响Reflection进行分级量化评定，并用四个等级来评估D值、E值以及R值，这四个等级依次用1-4来表示，最后将评价结果记录于评价记录表；其中，所述丁坝技术状况包括：丁坝的结构属性(主要为丁坝外形尺寸，包括坝面、坡面、坝头、坝根)和丁坝附近河床的地形变化(主要为冲刷坑变化)；所述丁坝技术状况指标包括：坝面的水毁面积、坡面的水毁面积、坝根的水毁长度、坝头的水毁面积以及冲刷坑的深度和是否在护底范围内情况。上述的评价记录表如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对于丁坝技术状况的评价方法，其特征在于：依次包括以下步骤：将航测结果，基于所采集的丁坝技术状况指标，按照损坏程度Damage、损坏范围Extent以及损坏对整体结构的影响Reflection进行分级量化评定，并用四个等级来评估D值、E值以及R值，这四个等级依次用1‑4来表示，最后将评价结果记录于评价记录表；其中，所述丁坝技术状况包括：丁坝的结构属性和丁坝附近河床的地形变化；所述丁坝技术状况指标包括：坝面的水毁面积、坡面的水毁面积、坝根的水毁长度、坝头的水毁面积以及冲刷坑的深度和是否在护底范围内情况。

【技术特征摘要】
1.一种对于丁坝技术状况的评价方法，其特征在于：依次包括以下步骤：将航测结果，基于所采集的丁坝技术状况指标，按照损坏程度Damage、损坏范围Extent以及损坏对整体结构的影响Reflection进行分级量化评定，并用四个等级来评估D值、E值以及R值，这四个等级依次用1-4来表示，最后将评价结果记录于评价记录表；其中，所述丁坝技术状况包括：丁坝的结构属性和丁坝附近河床的地形变化；所述丁坝技术状况指标包括：坝面的水毁面积、坡面的水毁面积、坝根的水毁长度、坝头的水毁面积以及冲刷坑的深度和是否在护底范围内情况。2.根据权利要求1所述的对于丁坝技术状况的评价方法，其特征在于：所述D值、E值以及R值的四个等级评价标准如下：D值取值标准E值取值标准规范中冲刷坑的最大冲刷深度公式如下：K2＝e-0.2m其中：vmax是丁坝头前水流的行近流速，LD是丁坝阻水长度(m)，B是从天然水道到堤岸的宽度(m)，V是水道的天然流速(m/s)，g是重力加速度，K1是与丁坝阻水长度有关的系数LD，K2是与丁坝边坡系数m有关的系数，m是丁坝边坡系数，△hp是冲刷坑最大深度，α是水流轴线与丁坝轴线交角，d是河床砂粒粒径；R值是指实际损毁情况对丁坝整体稳定性的影响，不同的损毁范围及程度对其影响不同，随着D、E变化，计算公式如下：式中：R是指某评价项目在损毁情况下计算所得R值，Di是指某评价项目D值，Ei是指某评价项目E值；F为评价项目对丁坝稳定性的影响性系数，见下表：评价项目对丁坝稳定性影响性系数(F)3.根据权利要求2所述的对于丁坝技术状况的评价方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈一梅，范丽婵，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32