考虑黏弹性滞后效应的拱坝位移监控组合模型

作者：徐丛; 王少伟^*; 刘毅; 隋旭鹏

来源：长江科学院院报, 2022, 39(03): 67-85.

• 拱坝位移
• 黏弹性滞后变形性态
• HHST模型
• SVM
• 组合监控模型
• 锦屏一级拱坝

位移监控模型需要对拱坝变形性态兼具良好的解释和预测能力。水压-滞后-周期性温度-时效四因子HHST(Hydraulic, Hysteretic, Seasonal and Time)模型能够合理地解释锦屏一级拱坝的黏弹性滞后变形性态。为进一步提升该模型的预测精度，使用支持向量机(SVM)建立有限元计算所得拱坝黏弹性滞后位移与其因果因子之间的隐式关系，再将其融入到HHST模型中，进而基于多元线性回归建立拱坝位移的组合监控模型。以锦屏一级拱坝为例，减少输入因子数的组合模型的预测精度明显高于直接以HHST模型中18个因子作为输入的单一模型；SVM对滞后水压位移分量的预测精度明显高于基于约束最小二乘法的线性回归模型，采用2种滞后水压分量所建组合模型对拱坝变形性态具有相近的解释能力，而采用SVM滞后水压分量建立的组合模型可有效地提高拱坝位移的预测精度，多测点均方误差(MSE)平均降低21.67%,决定系数R2整体提高0.07%。

• 出版日期2022
• 单位流域水循环模拟与调控国家重点实验室; 常州大学; 中国水利水电科学研究院