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閔博士對仿真組件中數據同化模型、非飽和-非穩定滲流仿真模型、有限元強度折減法邊坡穩定分析模型、基于網格自適應技術的剛體極限平衡法邊坡穩定分析模型和大壩抗震動力學分析模型也進行了詳細闡述。參會嘉賓對閔博士的報告內容表現出強烈興趣，并在會后與遠算進行了深入探討。

1 水庫大壩的病害成因分析 　　一般來講，水庫大壩可能會出現的病害成因較多，在實際的加固維修設計中，必須要結合實際情況采用合理方法處理。通常是從水利工程的設計方面、施工方面和工程地質方面進行研究，找出水庫大壩病害原因。

大壩是水利工程的重要組成部分，其施工測量成為水利工程測量的關鍵。一旦出現超越規定范圍內的誤差，將會產生非常嚴重的后果。因此，研究與分析水利工程中大壩施工中測量具有巨大的價值和意義。

圖4 大壩樁基子結構分析模型圖5 完整大壩樁基分析模型對大壩進行基于模態分析的瞬態動響應計算：首先分析獲取壩體的固有模態；再進行質量矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣和二次項（合加速度）的映射；然后計算大壩的廣義動響應來獲取壩基結構的物理場信息，包括每一時刻的位移場、速度場和加速度場；最后計算應力結果，疊加由自重、靜水壓、水動力載荷引起的應力。

[6] 寧保輝，于沭，董振鋒，等.前坪水庫大壩設計及三維應力變形分析[J].水利規劃與設計，2019(5):140- 144,147.文章來源水利技術監督. 2023(10)

利用BIM技術，將建筑工程中的各類信息模型進行整合并分析，利用計算機龐大的運算功能，對建筑工況進行有效的模擬，為更好的開展工程建設打下良好基礎。將BIM 技術應用于大壩工程設計之中，通過三維建模的方式，統計好工程量并在大量數據分析的基礎上，利用建模軟件等為大壩工程設計提供思路，并在此基礎上不斷的優化大壩工程的設計方案。

但應力分析表明，在混凝土的強度之外，仍有很大的受應力輻射區域?？紤]到該區域的損傷可能會改變閘門的計算結果，CIH(法國水力大壩工程中心)和圖盧茲材料和建筑耐久性實驗室(LMDC)聯合開發了新的損傷模型ENDO_PORO_BETON，以精確描述混凝土的非線性彈性-塑性損傷行為。

在大壩結構的底部設置固定邊界條件，在兩側固定 x 方向的平動自由度；對大壩的壩體施加重力載荷，|g| 為 9.81 m/s2，方向沿 z 軸負方向。 根據 Newton-Raphson 迭代法，設置 10 個時間步，將大壩的重力加速度從0逐步加載至1.0 g。 設置完成后即可在 STAT_NON_LINE 分析模塊對大壩穩定性進行求解分析。

<strong>本文采用積鼎流體仿真軟件 Virtualflow 建立潰壩三維數值計算模型，采用IST網格技術及 RANS 湍流模型、Level Set 界面捕捉模型，借助超算平臺來模擬潰壩后洪水的動態變化，對潰壩洪水漫過大壩向下游隨時間演進過程進行計算分析。

二、抗滑穩定分析析在各種荷載組合情況下，水工建筑物都應保持其穩定。穩定分析是水工建筑物設計的一項重要內容。目前水工建筑物的穩定分析采用整體宏觀的半經驗法。例如，一般重力壩失穩發生在壩底與基巖的接觸面，因為此處受庫水壓力最大，壩底混凝土與巖基不易完全接觸好，或者混凝土凝固收縮和溫度收縮時，接觸面產生局部的微小裂縫。

遠算科技的海上風電樁基沖刷預警數字孿生平臺采用全方位監測、水沙動力仿真和數據同化技術，通過多維數據分析，建立二維/三維數值模擬系統，實現小尺度短周期樁基沖刷監測和大尺度長周期海床沖淤趨勢分析，為業主提供一站式監測、分析、告警、預測等數字化管理工具，幫助科學制定預測性運維方案，全局掌握樁基沖刷趨勢與海纜裸露狀態，全面提升風場安全水平。

大壩健康管理數字孿生平臺APP針對傳統大壩運維數據不足、缺乏評估手段、難以預知防范的痛點，采用結構有限元仿真技術進行結構分析，使用數據分析方法挖掘內在規律，真實反映大壩健康狀態，基于監測數據實時反哺仿真模型，構建相互映射、協同交互的數字孿生體，持續輸出大壩運維輔助決策數據，實現大壩健康管理。

)(4) 用于大壩地基巖體DFN建模的裂縫水力特征分析(Hydraulic Characterization of Fractures for DFN Modeling of Dam Foundation Rock Mass)對大壩地基巖體的一個重要要求是抗滲水，滲水機制取決于巖體的水力特性。

數值分析支持了現場檢查，得出的結論即溢洪道混凝土損壞可能并非由空化引起。圖1. 貝內特大壩溢洪道在排洪量2865m3/s時，現場觀測數據與FLOW-3D HYDRO仿真結果的比較。

他們對均質土壩的潰壩過程進行了研究和分析，最終得到了決堤口形狀和決堤口侵蝕率的數據。工程師用二維水動力模塊與泥沙傳輸模塊耦合建立了二維水沙模型，意在重現科爾曼案例并根據實驗結果校準水沙模型參數。

水庫大壩安全監測預警系統：主要包括物聯網平臺，無人機平臺以及業務系統，其中物聯網平臺主要提供設備的快速接入和設備管理服務，無人機平臺主要負責水庫大壩三維模型構建以及巡檢支撐，業務系統主要實現小型水庫水雨情和大壩安全的實時監測和預警。 群閘聯控信息系統：通過控制水閘調水補水，實現流域內水資源的靈活調動。

大壩健康管理數字孿生平臺是為業主搭建的大壩實時健康體檢系統，運用仿真數值模擬、數據建模分析、高性能計算等先進技術，實時獲取監測點數據，并將在線監測數據與建模分析數據有機結合，充分利用仿真模型創建一個與物理實體相互映射、協同交互的數字孿生體。

為充分利用水資源,人們在天然河流上修建了水庫大壩,以達到調控洪水、發電、灌溉、供水、通航、旅游、漁業養殖等目的，水庫大壩對人類社會和經濟的發展起到了極其重要的推動作用，但是一旦由于某種原因發生潰壩失事，對下游所造成的生命和財產損失將無法估計。

點藍色字關注“遠算云學院”上期提及的2020年美國密歇根州連續潰壩事件，大家還記得吧，大壩的健康問題至關重要。但是在頻頻出現的各種歷史罕見的極端天氣的摧殘下，可能出現大壩努力但無果的情況，而且上下游大壩小伙伴們之間車馬很慢書信很遠，只有一壩獨自美麗，也容易遭受上游大壩異常泄洪的威脅。所以僅以歷史資料為依據進行水資源調度是存在很大風險的。

接著，遠算詳細介紹了大壩健康管理數字孿生平臺、流域洪澇風險管理數字孿生平臺等水利數字孿生產品及已落地應用案例。 華光潭拱壩健康管理數字孿生平臺 大壩監測數據缺失多、監測數據分析門檻高、突發風險應急管理難等問題給華光潭拱壩管理工作帶來較大壓力。