主要完成单位：河南省河口村水库运行中心、水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院

项目简介：

　　河口村水库是国务院确定的172项节水供水重大水利工程，是控制沁河洪水、径流的关键工程，也是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分。工程位于河南省济源市克井镇境内，黄河一级支流沁河最后一段峡谷出口处，库容3.17亿m3，是一座以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电、改善河道基流等综合利用的大（2）型工程。大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高122.5m，河床段趾板修建在深覆盖层上，无论是坝体材料性态和地质条件都很复杂，无法像常规混凝土坝或土石坝有较为成熟的安全监控技术，难以实现大坝的实时监控和预警分析，需在大坝安全监测系统数据清洗的基础上，系统研究监控预警模式及指标体系，提出分级预警指标，馈控大坝安全运行。

　　河南省河口村水库运行中心联合水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，依据安全监测系统鉴定结果分析获得了可靠性测点，基于小波变换的改进云模型实现了监测数据的清洗;通过云计算在海量监测数据中快速筛选重点监控部位和测点，实现了监控部位重要性分区分类管理;并基于小概率法、置信区间法及有限元等多种方法综合拟定构建了面板堆石坝运行期安全监控预警指标体系，给出了面板堆石坝运行期的预警模式，通过项目研究解决复杂条件下的面板堆石坝监控预警难题。在研究过程中，提出了以下创新：

　　（1）提出了基于小波变换—改进云模型的大坝安全监测数据清洗方法，建立了以熵和超熵为基础的异常值评判准则；

　　（2）建立了以监测数据云相似度特征的测点分类分级管理模型，以此识别了工程薄弱部位和重点监控区域；

　　（3）提出了一种基于高斯过程回归模型(GPR)与改进的混沌麻雀搜索算法(CSSA)的E-B模型参数反演方法，该方法能够很好地拟合堆石坝沉降位移与E-B模型参数之间复杂的非线性关系。

　　教育部科技查新工作站（G02）对项目研究内容进行了科技查新，查新结论认为：除该委托查新项目的相关研究和专利外，未见相同文献报道。

　　2024年1月4日由河南省水利厅组织的项目验收中，验收专家组一致认为项目针对深覆盖层高面板堆石坝安全监控预警难题，依托河口村水库工程，从监测资料可靠性检验与数据清洗、监控部位重要性分区分类管理、坝体材料参数反演分析、运行期预警指标体系及预警模式构建等方面开展了系统研究，为河口村水库大坝安全监控和长效安全运行提供了技术支撑。

　　水库运行中心成功应用监控指标研究成果，提高了大坝安全监测系统改造的针对性，有效提高了大坝安全监测资料分析效率，对提升大坝智能监管能力具有重要示范引用和推广作用。