大壩變形觀測數(shù)據(jù)處理方式分析與研究

摘 要：隨著我國水利工程施工質(zhì)量的要求不斷提高，大壩變形問題也受到了越來越多水利工作者的關(guān)注。在當前的大壩變形觀測處理當中，存在很多處理缺陷，并不能得出真正有效的大壩變形數(shù)據(jù)。故文章就當前大壩變形處理的內(nèi)容以及數(shù)據(jù)誤差種類做了介紹，并分析了相關(guān)數(shù)據(jù)處理方式，望能給相關(guān)數(shù)據(jù)處理人員提供一些建議，從而提高其工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大壩變形；觀測數(shù)據(jù)；處理方式

大壩工程是我國水利工程中的重要組成部分，該工程的穩(wěn)定性和安全性，對其周邊區(qū)域居民的生命財產(chǎn)安全都會造成很大的影響。如果數(shù)據(jù)處理人員在進行大壩變形觀測數(shù)據(jù)處理時，得出的結(jié)果存在誤差，那就很可能導致大壩出現(xiàn)一些變形問題，導致大壩結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，危害周圍人民的正常生活。

一、觀測內(nèi)容概述

由于大壩在正常使用過程中，與之相關(guān)的很多數(shù)據(jù)信息都是在不斷浮動變化的，如沉降速度、沉降量以及地基穩(wěn)定承載力等，如果這些數(shù)據(jù)信息發(fā)生較大的改變，就很可能引起大壩產(chǎn)生變形，影響大壩的穩(wěn)定性。故相關(guān)水利工作人員就必須要定期對大壩的這些信息數(shù)據(jù)進行檢測和記錄，并制定相關(guān)的變化圖表來進行分析，確定大壩可能變形情況，從而做出針對性的防護，維持大壩的穩(wěn)定性。

二、觀測數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)的誤差特點

（一）隨機性。所謂的隨機性誤差，一般也可以被稱作為偶然性誤差，這些誤差往往是由于一些非常細小的因素，或突然發(fā)生的某一特定狀況導致的，就該誤差的性質(zhì)而言，其仍符合誤差統(tǒng)計規(guī)律。

在大壩變形觀測數(shù)據(jù)中，隨機性誤差的產(chǎn)生是很難加以控制的，且其雖然對大壩變形結(jié)果影響不大，當然會對整個大壩的安全性檢查產(chǎn)生一定的影響。故在進行誤差考慮時，安全人員必須要將其考慮進去。

（二）系統(tǒng)性。系統(tǒng)性誤差一般都是由一些規(guī)律性因素所導致的。如觀測人員在觀測過程中所使用的觀測儀器或觀測方法不合理，就會導致一定的系統(tǒng)性誤差，故系統(tǒng)性誤差一般也是固定發(fā)生的。在系統(tǒng)性誤差產(chǎn)生之后，觀測人員也很難對其進行修正，必須要不斷的對觀測儀器和觀測方法進行分析，找到其中存在的問題，然后再進行相關(guān)誤差處理。

（三）粗大性。在大壩觀測數(shù)據(jù)的誤差特點中，粗大性是其最突出的一點，也會導致觀測結(jié)果出現(xiàn)非常大的差錯。導致粗大誤差的主要原因是因為觀測人員的工作失誤，在整個觀測工作當中，觀測員可能會出現(xiàn)測量錯誤、讀數(shù)錯誤以及數(shù)據(jù)記錄錯誤等失誤。此外，如果觀測點受到一定的人為因素作用發(fā)生改變，也會導致出粗大誤差。由于粗大誤差的影響性較大，故在觀測過程中，相關(guān)部門就必須建立完善的監(jiān)督體系，使用專業(yè)的高科技儀器對觀測人員的工作進行有效監(jiān)督，確保其工作不出現(xiàn)失誤，并規(guī)范所有觀測人員的行為。

三、處理方式分析

（一）Dixon檢測。該檢測方法主要運用的是正態(tài)分布理念，觀測人員使用一定的規(guī)律將觀察數(shù)據(jù)進行排布，然后根據(jù)正態(tài)分布得出排布兩端的差異性，再將這類差異性寫入到Dixon檢測表當中，從而得到觀測數(shù)據(jù)的臨界值計算公式，觀測人員就可在將觀測數(shù)據(jù)代入到該計算公式中進行計算，如果所得出來的計算結(jié)果大于臨界值時，就可認定這些觀測數(shù)據(jù)屬于粗大誤差，然后觀測人員再將這些粗大誤差數(shù)據(jù)進行消除或重新測量。Dixon檢測方法可以幫助觀測人員快速的找到誤差數(shù)據(jù)，提高觀測數(shù)據(jù)的準確性，且其計算方式非常簡單，目前被廣泛地運用在變形觀測數(shù)據(jù)處理當中。

（二）過程線檢測法。該檢測方法的運用，需要觀測人員具有豐富的檢測經(jīng)驗，在得到相關(guān)觀測數(shù)據(jù)之后，觀測人員就應(yīng)該為這些觀測數(shù)據(jù)設(shè)置一定的物理界限，當觀測數(shù)據(jù)超過這一物理界限時，就可將其定義為誤差數(shù)據(jù)并進行消除，而對于物理界限之類的觀測數(shù)據(jù)，觀測人員也應(yīng)該根據(jù)其觀測經(jīng)驗進行考慮，并設(shè)立一定的判別公式來對這些觀測數(shù)據(jù)進行判別，對于那些雖然滿足判別公式，但觀測人員覺得捉摸不透的觀測數(shù)據(jù)，也應(yīng)該進行記錄，利用后續(xù)的檢查方法進行檢查。

（三）拉依特準則檢測法。該檢測方法也是基于正態(tài)分布規(guī)則的檢測法，在該準則作用下，觀測人員需要對正態(tài)分布中的實測值和回歸值進行控制，確保其殘差小于某一特定值。如果觀測人員根據(jù)該準則確定某一觀測數(shù)據(jù)屬于異常數(shù)據(jù)，則可以將該數(shù)據(jù)進行消除，但觀測人員也應(yīng)該根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及大壩性質(zhì)設(shè)置相應(yīng)的觀測數(shù)據(jù)總量，如果所有消除的數(shù)據(jù)過多，導致可使用的觀測數(shù)據(jù)量過少，那么觀測人員就需要進行某些點位的重新觀測，利用新的觀測數(shù)據(jù)來進行分析和判斷，在拉依特準則當中，其也對觀測人員需要進行重新觀測的數(shù)據(jù)量進行了判斷，觀測人員必須要設(shè)立相應(yīng)的界限，然后根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)與該界限之間的差距，來確定需要重新觀測統(tǒng)計的數(shù)據(jù)數(shù)量。

（四）Curbbs準則檢測法。當觀測人員根據(jù)正態(tài)分布的曲線得到的數(shù)據(jù)異常值過少時，那么Curbbs準則檢測法就是其最適用的檢測方法之一。該準則檢測法通過其判斷式，能夠快速準確的判斷該異常值的性質(zhì)。但值得注意的是，如果正態(tài)分布中所出現(xiàn)的異常值過多，當觀測人員還使用Curbbs準則檢測法進行檢測時，就很可能會導致一些檢測盲區(qū)的出現(xiàn)，從而將一些存在誤差的觀測結(jié)果判斷為無誤差，故觀測人員一定要根據(jù)實際情況選擇合理的檢測法。

四、結(jié)語

根據(jù)以上分析可知，在當前的大壩觀測情況下，難免會出現(xiàn)各種誤差，故觀測人員并不能直接使用這些觀測數(shù)據(jù)進行大壩變形的分析，需要對這些數(shù)據(jù)進行一定的處理。本文所提出的幾種處理方式具有一定的實際效用，在當前也被很多觀測人員所利用，也有效的提高了大壩變形分析的準確性。但大壩結(jié)構(gòu)作為重要的水利工程結(jié)構(gòu)，觀察人員還需要研究出更加合理的觀測方法和使用更加精確的觀測設(shè)備，來提高觀測的效率，從而更好地維持大壩工程的穩(wěn)定性，防止大壩變形問題的出現(xiàn)。

參考文獻

[1] 曾凡祥，李勤英.基于LM算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在大壩變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].水電與抽水蓄能，2008，32（5）：72-75.

[4] 王江榮.Richards生長曲線模型在大壩變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].礦山測量，2015（5）：59-61.

作者簡介：林朝飛（1974.09- ），男，四川鹽邊人，本科，副教授，研究方向：工程測量。