基于最优加权组合预测的隧道监控量测数据分析

监控量测技术可收集能反映施工过程中围岩动态的信息,据此判断围岩的稳定状态、确定二次衬砌时机及验证所选支护方式的合理性。通过对华蓥山隧道的监控量测数据分析,建立了多个回归模型进行比选,得到拟合精度较高的回归模型;基于最优加权组合预测法对拱顶沉降量进行预测,通过对比组合预测和单一预测模型的预测精度,验证了最优加权组合预测法的优越性;将最优加权组合预测的结果应用于沉降速率的分析,可以确定隧道二次衬砌的时间。研究结果表明:最优加权组合预测法在隧道监控量测数据分析中的应用,可以提高预测精度,较单一预测模型能更加有效地反映拱顶沉降的发展趋势;选取精度较高的单一预测模型进行最优加权组合预测,分析变形速率,可以为确定隧道的二次衬砌时间提供依据,具有一定的实用价值。     

软岩引水隧洞围岩稳定性分析

为研究软岩区引水隧洞开挖变形规律，基于某软岩引水隧洞工程实例，对现场监测数据进行分析。结果表明：(1)受软弱岩层的影响，掌子面开挖6m以内，拱顶沉降值和周边位移值的变化最大，且拱顶位移沉降和周边位移与时间的关系符合指数函数关系；(2)软弱岩层隧洞开挖后，围岩自身很难迅速形成自稳定岩圈。当施加支护结构后，且支护结构与围岩形成支护拱圈时，位移才会有所收敛。在实际隧洞施工过程中，对于监测断面25m以内的位移监测要适当进行加密；(3)对于软岩区隧洞，因隧洞地层的工程性质较差，隧洞开挖后要及时进行支护。在实际施工过程中，要重视现场隧洞变形监测，发现问题及时处理。     

隧洞开挖下的边坡变形灰色预测分析

隧洞是常见的水利工程结构形式。在开挖过程中受施工条件和受力形式变化的影响,隧洞进出口边坡会产生一定的变形,一旦变形过大,会对工程安全造成不利影响。及时监测和预测边坡变形具有重要的工程意义。针对隧洞开挖过程中的边坡变形预测问题,引入灰色预测模型,通过构建经典灰色预测的GM（1,1）模型,基于实测点位的变形数据,对未来的变形趋势进行预测。选取某输水隧洞实例进行分析,在该隧洞开挖的进出口边坡上设置若干监测点,记录监测点的水平、垂直位移数据,采用文章提出的灰色预测模型对监测点位的变形进行预测,并将预测值和实测值进行对比。结果表明预测的位移量与真实的位移量相差较小,误差均在5%以内,可以较好地实现隧洞开挖过程中边坡位移的预测,具有较高的预测精度。提出的边坡变形灰色预测分析模型可以较好实现隧洞开挖下的变形预测,方法简单实用,可为隧洞开挖过程中的变形控制提供技术支持,可在类似工程中推广应用。     

水库输水隧洞围岩变形监测及稳定性分析

文章根据数显收敛仪对输水隧洞围岩水平收敛变形和拱顶下沉位移的现场监测结果，分析输水隧洞开挖后围岩变形特性和发展规则，总结输水隧洞围岩沉降收敛变形规律，及时报警并采取相应的支护措施，使围岩变形趋于稳定，为设计优化参数和指导安全施工提供基础数据。     

大坝沉降变形的灰色预测分析研究

用实测沉降资料预测大坝沉降过程是目前国内外大坝沉降变形监测分析中常采用的一种方法,包括双曲线拟合法、指数曲线拟合法和基于灰色理论的GM(1,1)模型预测方法。由于灰色理论在预测时不需要较长的观测数列,且能通过动态预测模型,最大程度的反映新信息在预测中的作用,因此在沉降变形预测方面具有很大的优势。本文针对目前大坝沉降变形GM(1,1)预测分析中存在的一些问题,根据大坝沉降变形的特点,分析了沉降观测数据列长度、观测时间的不等步长性、数据累加方式等对建模预测精度的影响,探讨了用灰色等维预测模型动态预测非稳态沉降变形过程的方法,提出了灰色等维动态预测模型的维数尺度标准。     

隧道围岩变形及其衬砌内力特征研究

位于土层和岩层交界地层中的隧洞,其力学特性和水文地质条件均发生显著的变化,从而导致塌方或者围岩变形过大等。利用数值计算方法,建立二维有限元模型,对某工程隧洞土、岩接触地层中隧道开挖围岩变形和衬砌受力特性进行分析,并采用不同施工方法进行比较。结果表明,土、岩接触地层中隧道开挖围岩沉降位移场是非对称的,沉降位移最大位置在拱顶30°处,正是需要加强支护的位置;先墙后拱开挖在隧道三种施工方式中围岩最大沉降位移最小,正台阶开挖方法围岩沉降位移最大,留核心土开挖方法介于二者中间。合理的支护方式和开挖方式是土、岩层交界地层中隧洞周边岩体稳定的基本条件。     

大断面蚀变岩圆形引水隧洞施工期稳定性研究

四川甘孜硬梁包水电站引水隧洞开挖断面半径最大达7.82 m,采用超前小导管预支护下的多台阶分层开挖方法。采用FLAC3D数值分析软件对过沟浅埋段隧洞开挖变形进行了数值研究,研究结果表明在过沟浅埋段针对Ⅳ类围岩采用台阶法开挖,能很好的控制隧洞变形,并且能满足支护结构的安全性要求。分层开挖对隧洞变形有影响,在上层开挖时,主要影响拱顶沉降变形,在开挖中层时,拱顶沉降较小,隧洞变形主要存在于水平向,在后期进行中层开挖时,应注意水平收敛变形的监测,并保证中层锁脚锚杆的施工质量。     

上软下硬地层隧洞开挖面极限支护力及变形规律

确定隧洞开挖面极限支护力最值在隧洞开挖中极为重要。当盾构机通过上软下硬复杂地层时,若隧洞开挖面支护压力控制不当,极易引起隧洞开挖面失稳,对施工安全构成巨大威胁。针对上述状况,采用引入孔隙水压力修正后的计算模式对某盾构隧洞开挖面极限支护力进行了理论计算,并利用数值模拟方法对上述计算结果进行了验证。对复杂地质条件下盾构施工引起的开挖面变形及开挖面前方地表沉降、隆起规律进行了分析。相关成果可为复杂地质条件盾构隧洞开挖面极限支护力最值的确定及安全施工提供依据。     

基于灰色模型的基坑变形预测评价

基坑开挖施工必然会引起基坑以及支护结构的变形稳定问题,采用灰色系统预测理论建立了深基坑变形的非等时距GM(1,1)预测模型,利用某工程实例的实际监测数据对基坑各阶段的变形进行预测,通过对预测成果与实际值的对比分析,对应用灰色模型预测基坑变形给予了评价。     

大坝沉降变形的灰色分析方法

用灰色理论建立了大坝沉降变形的GM(1,1)预测模型,分析了观测数据列长度、观测时间的不等步长性、数据累加方式等对建模和预测精度的影响,考虑了荷载变化对沉降过程的影响和处理方法,探讨了灰色等维预测模型维数尺度的确定原则和精度标准。     

基于微震监测技术的隧洞强岩爆预测实践

岩爆监测与预报是岩土界公认的世界性难题。锦屏二级水电站的引水隧洞的高地应力和复杂的地质结构导致了该隧洞群开挖过程中岩爆频发,对人员和设备安全造成较大的影响和潜在威胁。以锦屏二级水电站某隧洞开挖过程中强岩爆为例,介绍基于微震监测技术的岩爆预测方法。分析显示,监测系统可以采集到岩爆较为明显的前兆信息,通过人工分析处理后,可对风险区域进行较为准确的预测预报,为工程安全施工提供了重要的参考依据。     

岩溶隧道地质雷达超前预测预报技术

隧道施工中对掌子面前方一定范围内的地质情况进行超前探测和预报是保证隧道施工安全的关键。在宜万铁路金子山隧道岩溶富水区施工中,引进了地质雷达等仪器对隧道进行超前地质预报。同时,针对地质雷达探测中因物理探测本身具有的多解性等弱点,在施工实践中逐步提出并形成了以"中、长物探和水平地质钻探验证"为主的综合式超前地质预测预报技术。采用该技术,成功预报并穿越了金子山隧道F2岩溶富水带。金子山隧道安全、顺利贯通证明了该技术的实用性和有效性。     

TSP203超前地质预报技术及其在金子山隧道中的应用

强岩溶区长大岩溶隧道施工中,隧道前方及周边一定范围内的地质条件的超前预测预报技术是隧道施工中的关键技术。结合在建宜昌-万州铁路8座高风险隧道之一的金子山隧道,详尽介绍了TSP203超前地质预报系统的基本原理和使用方法,分析了其在远距离超前探测中的实际效果,在实践基础上总结了该系统的一些特点及在使用中应注意的问题,为掌握和正确使用TSP203提供参考,TSP203在金子山隧道施工中超前预报的成功经验可为同类工程提供技术资料和经验借鉴。     

改进组合预测模型在铁路隧道变形预测中的应用

变形预测是隧道信息化施工的重要依据,能有效判断隧道围岩的稳定性。为此,在传统组合预测的基础上,提出了基于局部权值和整体权值的改进组合预测方法,该方法既不失传统组合预测的简单实用特点,还能反映样本数据至预测节点长度对组合权重的影响,实现了对传统组合预测的改进;同时,针对局部权值和整体权值的叠加问题,提出了累加叠加和累乘叠加的思路,有效考虑了局部和全局因素对组合权值的影响;最后,将改进后的组合预测模型应用于工程实例,以探讨其可行性及有效性。结果表明:该组合预测模型较传统组合预测模型具有更高的预测精度,预测结果的相对误差均<2%;同时,在局部权值和整体权值的叠加过程中,累乘叠加的效果要略优于累加叠加的效果,累乘叠加具有相对更高的精度和稳定性。研究成果可为铁路隧道的变形预测研究提供一种新的思路。     

水电站施工期洪水预报系统设计与开发

为了克服水电站施工期洪水预报方案不足,解决施工期洪水预报工作中存在的一些实际问题,针对水电站施工期的河道特性变化,分析了水电站施工期洪水预报的特定需求,提出水电站施工期洪水预报系统的设计思路和研发目标。总体设计方案包括系统开发及运行环境、设计的基本原则、预报模型配制的技术方案、施工期各阶段到运行期预报方案转换的思路等。系统总体上由数据支撑层、应用层、人机交互层构成。重点介绍了该系统开发的预报方案编制与修正、实时洪水预报等主要应用功能。本系统可针对水电站施工的不同阶段快速建立或调整预报方案;实时洪水预报可人机交互进行,支持增加输入预见期内降雨数据的预报,可为早期的防洪决策提供参考依据。该系统已集成到四川锅浪跷水电站施工期水情自动测报系统投入实际应用,从应用情况来看,该系统运行稳定、实用,达到了预期的研发目标,为开展施工期洪水预报工作提供了有效工具。     

棉花滩水电站施工期洪水预报

棉花滩水电站施工期洪水预报方案，因施工期短，采用了常规方法，而对于支流永定河顶托问题则突破常规，将流域外的永定河水位引入预报体系，建立多元回归预报方程。从还原结果看，解决了顶托影响，还原精度得到了提高。为满足施工要求，洪水预报密切配合施工，针对不同施工阶段，调整预报方案，抓住重点，确保了施工期防洪安全。     

灰色模型在短期电力负荷预测中的应用

电力负荷预测是电力控制及运行方面的最重要的一项任务，根据不同的预测对象，常用的方法有概率统计法、时间序列分析及灰色系统等等。文章讨论了灰色模型GM(1，1)及其改进模型在短期电力负荷预测中的应用。采用ARIMA(p,d,q)模型与GM(1，1)改进模型对特殊日电力负荷进行组合预测，提出了适合电网特殊日电力负荷预测的数据处理方法。提高了预测的精度。准确度到了95%以上，解决了每日24点正点采样情况下预测精度较低的问题。     

临汾草峪岭隧洞施工塌方的原因浅析与预防

隧洞施工遇到不良地质段产生塌方，是较普遍存在的问题。如何有效地防止或减少塌方？ 本文根据临汾草峪岭隧洞的施工实践，分析了塌方的原因，认为针对性地采取必要的措施加以预防是减少塌方的有效途径。     

福建省洪水预警报系统的建设与思考

洪水预警报系统是防汛指挥决策支持系统的重要组成部分,介绍了福建省洪水预警报系统的建设情况,结合工作实际,分析了系统建设、运行管理中存在的问题,以及系统建设的经验和体会,并针对目前系统存在的问题,提出了改进对策。今后福建省将统一规划,加强管理,推进全省洪水预警报系统的升级改造,进一步提高系统的可靠性,全面推进系统的深层次应用,在防汛减灾中发挥更重要的作用。     

旱情预报技术进展与展望

受全球气候变化影响和人类活动的加剧,干旱灾害发生频次增加且强度增大,严重威胁着我国的粮食安全和水安全。准确及时的旱情预报,对于制定科学有效的干旱应对策略、减少灾害造成的损失具有重大意义。从基于数理统计模型的预报技术和基于物理机制模型的预报技术两方面入手,梳理回顾了国内外研究进展,揭示了当前预报技术所存在的问题,并提出针对性的解决方案。未来研究应注重提高干旱监测数据的质量、突破核心关键技术、构建全国旱情预报业务化系统,为抗旱减灾事业提供强有力的科技支撑。