混凝土壩的變形與各種環(huán)境量之間存在復(fù)雜的非線性映射關(guān)系,傳統(tǒng)統(tǒng)計模型中預(yù)報因子的選擇有一定的主觀性,且易出現(xiàn)過擬合問題.針對上述問題,本文采用Copula函數(shù)對變形影響因子進(jìn)行非線性相關(guān)檢驗,以確定最優(yōu)因子集.在此基礎(chǔ)上,結(jié)合泛化能力強(qiáng)的隨機(jī)森林(RF)理論,建立了基于Copula-RF的混凝土壩變形監(jiān)測模型.隨后,以某混凝土重力壩為例,根據(jù)大壩實(shí)測數(shù)據(jù)驗證Copula-RF模型的準(zhǔn)確性,通過與基于經(jīng)典最小二乘回歸的混凝土壩變形預(yù)測模型分析結(jié)果比較,根據(jù)均方根誤差、平均絕對誤差及平均絕對百分比誤差等指標(biāo)評價模型的擬合、預(yù)測精度.計算結(jié)果表明,相比于采用最小二乘回歸的混凝土壩變形預(yù)測模型,Copula-RF模型預(yù)測精度更高,性能更加穩(wěn)定,為混凝土壩變形監(jiān)測提供了一種新方法.

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圖1 基于Copula-RF的混凝土變形預(yù)測模型流程圖

綜上所述,基于Copula-RF算法的混凝土壩應(yīng)力預(yù)測模型的建模流程如圖1所示.4工程實(shí)例

圖2 混凝土壩觀測點(diǎn)平面布置圖

通過上述步驟,建立了Copula-RF大壩變形安全監(jiān)控模型,并將其應(yīng)用于某水利樞紐工程的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析工作中,以驗證模型的有效性.該項工程水庫總庫容為4700萬m3,總裝機(jī)容量為250MW,設(shè)計洪水位633m.工程由攔河壩、泄水建筑物、輸水系統(tǒng)、地下廠房及地面開關(guān)站等建筑物組....

圖3 水位過程線圖

根據(jù)模型輸入因子集的選擇,本文選取2016年6月2日至2018年10月22日實(shí)測數(shù)據(jù)(水壓分量取2008年1月1日為基準(zhǔn)日,壩前水深為68.81m)作為自變量樣本.壩頂引張線EX7測點(diǎn)水平位移實(shí)測數(shù)據(jù)為因變量樣本.模型共869組實(shí)測數(shù)據(jù)為總樣本,其中選取719個樣本作為訓(xùn)練樣本....

圖4 溫度過程線圖

圖3水位過程線圖圖5EX7測點(diǎn)水平位移過程線圖

本文編號：4038492