基于混沌时序-随机森林回归的堆石坝料加水量预测研究

摘要

堆石坝碾压施工过程中一般通过对坝料加水以提高压实质量。然而现阶段针对坝料加水量控制的研究中,存在无法精确给定加水量、未考虑坝料上坝后摊铺施工过程中气象因素对坝料含水率的影响等问题,难以保证坝料在碾压施工开始时满足坝料设计含水率的要求。为有效控制堆石坝坝料加水量,基于混沌时序和随机森林回归方法,建立考虑气象因素影响的堆石坝料含水率变化预测模型并精确给定加水量,主要包括:(1)利用混沌时序方法,在设定时间内进行气象信息短期预测;(2)建立基于随机森林回归方法的含水率变化预测模型,预测气象因素引起的坝料含水率非线性变化,并通过十折交叉验证检验了模型预测精度;(3)结合预测的含水率变化、坝料初始含水率、设计含水率和坝料质量对加水量进行精确计算。在碾压监控系统和运输监控系统的基础上,结合某实际工程,验证了该方法的有效性和准确性,并与现有加水方法进行了对比,为堆石坝坝料加水量的精细化控制提供了科学指导。