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《富春江電廠(chǎng)山體滑坡分析.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、富春江電廠(chǎng)山體滑坡分析富春江水電站是一個(gè)低水頭河床式電站，擋水建筑物自右至左有灌溉渠道、船閘、溢流壩段、魚(yú)道和發(fā)電廠(chǎng)房等組成，全長(zhǎng)554.35米。由于水工建筑物的受力情況復(fù)雜，受各種因素的影響，工作狀況隨時(shí)都在變化，為了掌握建筑物的原體變形，即監(jiān)測(cè)大壩的穩(wěn)定性，確保安全，對(duì)大壩軸線(xiàn)端點(diǎn)進(jìn)行變形觀測(cè)，從1977年起由同濟(jì)大學(xué)測(cè)量系重建了工程監(jiān)測(cè)平面控制網(wǎng)，用以校核定大壩視準(zhǔn)線(xiàn)位移左、右兩端點(diǎn)有否變動(dòng)。電廠(chǎng)左邊有一山體有滑動(dòng)跡向，因而在其上設(shè)置了8個(gè)控制點(diǎn)，以大網(wǎng)的J1、J2為控制點(diǎn)來(lái)監(jiān)測(cè)滑坡的變化。一背景介紹富春江山體實(shí)景圖二 數(shù)學(xué)模型2.1位移量的求法滑坡的
2、原始數(shù)據(jù)是各時(shí)期的點(diǎn)位坐標(biāo)，而用于擬合的是各時(shí)期的位移差。因而需要把坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成位移差。如果第一期的橫坐標(biāo)為，縱坐標(biāo)為,第i期的橫坐標(biāo)為，縱坐標(biāo)為。那么第i期的總位移量可以用以下公式得2.2對(duì)所求方向進(jìn)行投影的處理由于在X方向的位移和在Y方向的位移合成總位移后的方向是隨機(jī)的，而一般只關(guān)心的是在滑坡方向的位移。那么就有必要將總的位移進(jìn)行投影滑坡的方向的方位角為a,總位移的方位角為c,那么其夾角b為根據(jù)這個(gè)原理，可以求出總位移在任何方向的位移。如果總位移為,在滑坡方向上的位移為，總位移方向與滑坡方向的夾角是b。那么，應(yīng)用如下的公式：可得到總位移在滑坡方向上的位
3、移分量。在本程序中提供了對(duì)話(huà)框，讓用戶(hù)輸入想求的方向的方位角，然后再與總位移的方向求夾角。這樣就可以投影過(guò)去了。2.3直線(xiàn)擬合設(shè)直線(xiàn)方程為y=ax+b第i點(diǎn)的誤差方程為 代入直線(xiàn)方程得然后，把a(bǔ)b當(dāng)成未知數(shù)寫(xiě)成向量的形式這樣就得出了一個(gè)分量的誤差方程，把所有的觀測(cè)值都寫(xiě)成誤差方程的形式中，然后再寫(xiě)成矩陣形式為再進(jìn)行平差后，就可以得到未知數(shù)a,b的值。有了直線(xiàn)的參數(shù)后，就可以畫(huà)出直線(xiàn)圖，算出各點(diǎn)到直線(xiàn)的噪聲和各點(diǎn)的信號(hào)。2.4曲線(xiàn)擬合曲線(xiàn)擬合是采用多年的數(shù)據(jù)以時(shí)間為序列來(lái)進(jìn)行擬合。假如有N個(gè)擬合點(diǎn)，那么未知數(shù)總數(shù)=樣條段數(shù)*4，樣條是一個(gè)三次多項(xiàng)式，因而每段有
4、四個(gè)未知數(shù)，所以總的未知數(shù)個(gè)數(shù)為樣條段數(shù)乘以四。樣條要求離每個(gè)點(diǎn)最近，因而可以列出N個(gè)方程。加上要使段間連續(xù)、一級(jí)導(dǎo)數(shù)連續(xù)、二級(jí)導(dǎo)數(shù)連續(xù)，就又有3＊（樣條段數(shù)－1）個(gè)方程，再加上邊界條件，第一點(diǎn)和最后點(diǎn)的二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)的兩個(gè)方程。一共有N+3＊（樣條段數(shù)－1）+2個(gè)方程。方程的個(gè)數(shù)絕對(duì)超過(guò)了未知數(shù)個(gè)數(shù)，就算樣條通過(guò)了每一個(gè)點(diǎn)，分成N－1段的極限情況，也剛好可以解算出所有未知數(shù)。方程中的連續(xù)是一種約束條件，那么可以采用帶約束的間接平差。當(dāng)有多余觀測(cè)時(shí)可以用多年的數(shù)據(jù)以時(shí)間為序列來(lái)進(jìn)行平差算。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是擬合的單位權(quán)方差比較小，最好的反映變化走向。但是擬合方法
5、比較復(fù)雜，編程實(shí)現(xiàn)比較難，如果其中有個(gè)別點(diǎn)的誤差很大，那么曲線(xiàn)將被拉變形。設(shè)第一段的曲線(xiàn)方程為，那么在第一段中的第i點(diǎn)的誤差方程為把曲線(xiàn)方程代入可得把參數(shù)提出來(lái)當(dāng)未知數(shù)如果把第一段中所有的觀測(cè)值都寫(xiě)在一起組成矩陣形式，那么V=A*X-L樣條函數(shù)要求在連接處連續(xù)，一階導(dǎo)數(shù)連續(xù)，二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)。這個(gè)可以用條件式來(lái)進(jìn)行約束。設(shè)第i點(diǎn)為連接點(diǎn)，左邊段樣條參數(shù)為，右邊為，那么由連續(xù)條件可得：有幾個(gè)連接點(diǎn)就寫(xiě)幾組這樣的方程。跟上面一樣，最后也可以寫(xiě)成矩陣形式。CX-W=0其中C是關(guān)于x的矩陣，而且X是由參數(shù)abcd組成的矩陣。未知數(shù)X根據(jù)樣條段數(shù)的不同長(zhǎng)度也不同。假設(shè)有1
6、0個(gè)點(diǎn)，共分三段，那么有兩個(gè)連接點(diǎn)，那么畫(huà)出擬合圖為三程序設(shè)計(jì)3.1數(shù)據(jù)前期處理程序設(shè)計(jì)成單一任務(wù)，一開(kāi)始運(yùn)行便讀入數(shù)據(jù)。在讀入數(shù)據(jù)的同時(shí)會(huì)計(jì)算每期坐標(biāo)數(shù)據(jù)與第一期數(shù)據(jù)之差，便是每期的位移量.再把X和Y方向的位移量進(jìn)行矢量合成，合位移的值為，方位角的正切為y/x，再具體看y、x的正負(fù)來(lái)確定方位角的象限。最后把總的位移量投影到指定方向。這個(gè)方向是由投影方向角α決定的。3.2數(shù)據(jù)格式：觀測(cè)的個(gè)數(shù)觀測(cè)年 觀測(cè)月分 觀測(cè)日期第一點(diǎn)的X第一點(diǎn)的Y第二點(diǎn)的X第二點(diǎn)的Y............最后一點(diǎn)的X最后一點(diǎn)的Y例如000120835.71966403.2005845
7、.14796375.9992866.12376403.4051863.66786397.9559867.14766382.4196876.62446408.2660883.06236394.8970879.64786383.44023.3主界面設(shè)計(jì)主界面主要采用uicontrol和uimenu來(lái)創(chuàng)建。Hc_1=uicontrol(Hf_fig，‘PropertyName’，PropertyValue，...）Hc_2=uimenu(Hf_fig，‘PropertyName’，PropertyValue，...）Hf_fig是窗體的句柄，由fig函數(shù)生成的對(duì)象
8、返回的句柄。PropertyName是屬性的名字，P
