[发明专利]一种基于VAR模型的高拱坝谷幅变形影响因素分析系统的操作方法

说明书

本发明公开了一种基于VAR模型的高拱坝谷幅变形影响因素分析系统的操作方法。涉及高拱坝谷幅变形影响因素分析系统，其步骤：建立多测点分析系统；选取多元谷幅变形程度指标及影响因素构建分析矩阵；从多测点分析系统中选择至少一个测点作为参考数据，进行格兰杰因果检验；选取具有长期相关关系的程度指标及影响因素；确定库水位不同运营状态下指标及因素之间的相互影响关系；选取多测点分析系统中的具有代表性的多个测点，挖掘出具有格兰杰因果关系的数据；选取具有长期相关关系的程度指标及影响因素，建立新的VAR模型。本发明同时从时间、空间两个角度挖掘不同因素与高拱坝谷幅变形之间的关系，为高拱坝谷幅变形监控管理提供参考。

技术领域

本发明涉及高拱坝谷幅变形影响因素分析系统，具体涉及一种基于VAR模型的高拱坝谷幅变形影响因素分析系统的操作方法。

背景技术

谷幅变形是一种自然现象，该现象主要发生在高拱坝建设运营期间，资料显示，谷幅变形是高拱坝面对的重要挑战，会影响拱坝工作性态和长期安全性。谷幅变形监测是反映山体变形的重要指标，原理是在河谷两岸上按需要设置多对测线，通过记录测线长度的变化，分析得到谷幅随时间的变化关系。

目前对谷幅变形的研究成果相对较少，尚未形成统一认识和研究体系，主要集中在通过监测数据对比分析进行的定性研究。此外部分学者通过建立合理的数值模型，采用有限元模拟的方法开展谷幅变形相关的研究，但均是利用有限元仿真分析来分析谷幅变形对拱坝应力应变状态及安全特性的研究，而尚未针对谷幅变形这一特定现象开展详细的研究。

VAR模型是一种利用模型中所有当期变量对所有变量的若干滞后变量进行回归的模型。可以用来估计联合内生变量的动态关系，而不带有任何事先约束条件。TVP-VAR模型是时变参数随即波动率向量自回归模型，具有时变参数的性质，能较好的体现在不同的时期下各变量所具有的关系和特征。

目前对谷幅变形的研究主要集中在其对坝体应力状态及变形机制方面，对谷幅变形影响因素的分析研究很少。不能了解不同时期各因素的作用特点、相互作用的滞后期特点以及不同空间的作用特点。因而对谷幅变形机理及谷幅变形影响因素的研究仍待改善。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于VAR模型的高拱坝谷幅变形影响因素分析系统的操作方法，以解决如何考虑谷幅变形指标及影响因素的内在作用关系，以便于进一步进行谷幅变形分析管控。

本发明的技术方案是：一种基于VAR模型的高拱坝谷幅变形影响因素分析系统的操作方法，其操作方法包括以下步骤：

(1.1)、按测点位置不同整理目标坝区的监测数据，建立多测点分析系统；所述多测点分析系统包括两级数据体系，其中，一级数据体系为测点群数据矩阵，二级数据体系为单测点数据矩阵；

(1.2)、对所述多测点分析系统进行数据处理，分析比较监测数据特点，根据测点不同位置构建位置信息指标，选取多元谷幅变形程度指标，完善一级数据体系，同时，选取潜在影响因素完善二级数据体系；

(1.3)、从多测点分析系统中选择至少一个测点作为参考数据，基于二级数据体系，划分外生变量和内生变量，进行格兰杰因果检验，挖掘出具有格兰杰因果关系的数据；

(1.4)、根据格兰杰因果检验得到的结果，取具有长期相关性的谷幅变形程度指标及影响因素，进行二级数据体系层面分析；

根据步骤(1.3)中所述的测点，建立时变参数向量自回归模型，对数据分别进行等间距脉冲响应分析、分时点脉冲响应分析，确定谷幅变形指标及各因素之间的作用滞后阶数及相互影响关系，确定库水位不同运营状态下指标及因素之间的相互影响关系；

(1.5)、选取多测点分析系统中具有代表性的多个测点，基于一级数据体系的位置信息指标，扩充多测点分析数据体系，再次进行格兰杰因果检验，划分外生变量和内生变量，挖掘出具有格兰杰因果关系的数据；