【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水利工程设计，具体涉及一种土石坝建坝条件评价方法。
技术介绍
1、土石坝具有施工简便、料源丰富、地质条件要求低、造价便宜等诸多优势，，是水利水电工程中极为重要的一种坝型。能够明显降低泄水建筑物和施工导流工程量，降低工程投资。但是，土石坝作为当地材料坝，填筑材料受坝址实际条件的影响较其他坝型更为明显。为保证土石坝的建设施工顺利进行，保证土石坝坝型选定具有适度的安全储备，在土石坝布置时，应根据坝址地形地质条件的复杂性，结合已建成土石坝的相应条件进行有针对性的定量评价。但是，多数土石坝坝址的地形地质条件都达不到理想的坝址条件要求，影响土石坝建坝的条件也具有复杂性和综合性。鉴于土石坝施工建设影响因素较多、制约条件复杂，土石坝坝型论证及选定往往缺乏定量评价论证，导致方案存在不确定性。目前，土石坝建坝条件往往是凭设计人员的经验而判定，并没有一个量化的评价方法，造成不同设计人员判断差异性较大。因此，本专利技术提出一种土石坝建坝条件评价方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种土石坝建坝条件评价方法，其目的在于提供一种能够科学准确地评价土石坝建坝条件，解决现有土石坝坝型选定缺乏定量评价论证的不足，为土石坝坝型论证及选定提供科学有效的定量依据的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种土石坝建坝条件评价方法，包括如下步骤，
4、步骤一：确定评价指标集u＝{坝壳料变形稳定性u1、坝壳料干密度u2、坝壳料击实内摩擦角u3、坝壳
5、步骤二：确定各评价指标的权重wj，得到权重向量w，其中，j为指标数，j＝1,2,…,7；
6、步骤三：按照指标集u搜集p个类似土石坝指标数据；
7、步骤四：对s个计算对象指标集u中各指标数据yij进行极差正规法处理，得到决策矩阵x，根据决策矩阵x确定正理想向量和负理想向量；其中，i为待评价土石坝，i＝1,2,…,s；j为指标数，j＝1,2,…,7；
8、步骤五：根据评价指标权重向量wj、正理想向量和负理想向量，计算待评价土石坝的群体效用si、个体遗憾值fi和总体适应性指数qi；
9、步骤六：将各待评价土石坝的总体适应性指数qi，按照由大到小排列，得到待评价土石坝的条件从优到劣的次序。
10、所述步骤二中确定各评价指标的权重wj的具体过程如下，
11、第一步：由p个专业工程师对7个评价指标进行权重评分，p≥3；
12、第二步：第a个专业工程师对指标j的评分值为cij，且每位专业工程师7个指标评分之和为一致的非零正整数，即有由此得到p个专业工程师的评分值表；
13、其中：k为非零正整数；caj为第a个专业工程师对某个评价土石坝第j个指标的评分值，单位为无量纲；
14、第三步：计算各指标权重：
15、
16、第四步：计算各指标权重的变异系数c·vj
17、
18、
19、其中，c·vj为第j个指标权重的变异系数；为第j个指标权重的均值；
20、第五步：当存在第j个指标权重的变异系数c·vj>1时，则再邀请1位专业工程师进行评分，结合所有专业工程师评分再次计算各个指标权重的变异系数c·vj，以此循环，直至所有指标权重的c·vj<1，当存在第j个指标权重的变异系数c·vj>1.5时，采用新邀请的专业工程师的指标权重代替该专业工程师指标权重，并再次计算各个指标权重的变异系数c·vj，以此循环，直至所有指标权重的c·vj<1，得到权重向量w＝{w1,w2,…,w7}。
21、所述步骤三中的具体过程如下，
22、其特征在于：按照指标集u搜集p个类似土石坝指标数据，p≥3。同时满足：与待评价土石坝的坝高差异小于40m、与待评价土石坝的防渗型式相同。
23、所述步骤四的具体过程如下，
24、第一步：设有s个计算对象(含待评价土石坝)，基于7个评价指标，形成指标数据矩阵y＝(yij)s×7；
25、第二步：将指标数据矩阵y转换为决策矩阵x，x＝(xij)s×7，xij∈[0,1]；
26、转换时，当第j项指标为高优指标时，变换公式为：
27、
28、式中：i＝1,2,…,s；j为指标数，j＝1,2,…,7；xij为第i个评价土石坝第j个指标的正规化值，单位为无量纲；yij为第i个评价土石坝第j个指标值；当第j项指标为低优指标时，变换公式为：
29、
30、式中：i＝1,2,…,s；j为指标数，j＝1,2,…,7；
31、第三步：确定决策矩阵x的正理想向量x+、负理想向量x-分别为：
32、x+＝(xmax1,xmaxj,…,xmax7)
33、x-＝(xmin1,xminj,…,xmin7)
34、式中，xmax1表示第1个指标的最优值，xmin1表示第1个指标的最劣值，其他类推。
35、所述步骤五的具体过程如下，
36、待评价土石坝中的第i个待评价土石坝的群体效用si采用如下公式进行计算得到：
37、
38、式中，xij表示转换后的指标数值；xjmax表示各评价土石坝第j个指标正规化的最大值，单位为无量纲；xjmin表示各评价土石坝第j个指标正规化的最小值，单位为无量纲；
39、待评价土石坝中的第i个待评价土石坝的个体遗憾值fi采用如下公式进行计算得到：
40、
41、所述待评价土石坝中的第i个待评价土石坝的总体适应性指数qi采用如下公式进行计算得到
42、qi＝v(si-smin)/(smax-smin)+(1-v)(fi-fmin)/(fmax-fmin)
43、式中，smin＝miinsi；smax＝miaxsi；fmin＝miinfi；fmax＝miaxfi，v＝0.5。
44、所述步骤六中的具体过程实现如下，
45、对各待评价土石坝的总体适应性指数qi排序，记待评价土石坝的qi的排序为a，记待评价土石坝的qi的排序与计算对象总数之比为b，即b＝a/s。
46、0<b≤0.4，则表明待评价土石坝建坝条件成熟可行，应当作为主要坝型方案并优先进行充分设计论证；
47、0.4<b≤0.7，则表明待评价土石坝建坝条件基本满足要求，应当作为主要坝型方案之一进行合理开展设计论证；
48、0.7≤b≤1，则表明待评价土石坝建坝条件不满足，土石坝坝型方案应当作为比较或备选方案。
49、所述步骤一中的具体过程实现如下，
50、坝壳料变形稳定性u1为，其为高优指标。对于砂砾石为坝壳料的土石坝，采用砂砾石料压缩模量的平均本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：包括如下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述步骤二中确定各评价指标的权重wj的具体过程如下，
3.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：按照指标集U搜集p个类似土石坝指标数据，p≥3，同时满足：与待评价土石坝的坝高差异小于30m、与待评价土石坝的防渗结构型式相同，防渗结构型式包括防渗体的材料类型和结构位置。
4.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述步骤三中的具体过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述步骤四待评价土石坝中的第i个待评价土石坝的群体效用Si采用如下公式进行计算得到：
6.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述步骤五中对各待评价土石坝的总体适应性指数Qi排序，记待评价土石坝的Qi的排序为A，记待评价土石坝的Qi的排序与计算对象总数之比为B，即B＝A/s，
7.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价
8.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述坝壳料干密度u2为砂砾石料或块石料干密度均值，单位为“g/cm3”，其为高优指标；所述坝壳料储量富裕度u3为坝壳料主要料场有用层储量，单位为“m”，其为高优指标；采用如下公式计算：
9.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述坝基覆盖层压缩模量u7为土石坝坝轴线河床段压缩模量，单位为“MPa”，其为高优指标。
...【技术特征摘要】
1.一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：包括如下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述步骤二中确定各评价指标的权重wj的具体过程如下，
3.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：按照指标集u搜集p个类似土石坝指标数据，p≥3，同时满足：与待评价土石坝的坝高差异小于30m、与待评价土石坝的防渗结构型式相同，防渗结构型式包括防渗体的材料类型和结构位置。
4.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述步骤三中的具体过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述步骤四待评价土石坝中的第i个待评价土石坝的群体效用si采用如下公式进行计算得到：
6.根据权利要求1所述的一种土石坝建坝条件评价方法，其特征在于：所述步骤五中对各待评价土石坝...
【专利技术属性】
技术研发人员：余鹏明，张文江，王波雷，周泽阳，常亮，马超，崔文轩，王军忠，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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