觀測資料分析
正文
對水利工程及有關的各項觀測資料進行綜合性的定性和定量分析，找出變化規律及發展趨勢。其目的是對水利工程系統和各項水工建築物的工作狀態做出評估、判斷和預測，達到有效地監視建築物安全運行的目的。觀測資料，包括水工建築物本身及有關河道、庫區的水流、泥沙,冰情、水質等各項觀測資料,都要隨觀測、隨分析,以便發現問題,及時處理。觀測資料分析是根據水工建築物設計理論、施工經驗和有關的基本理論和專業知識進行的。觀測資料分析成果可指導施工和運行，同時也是進行科學研究、驗證和提高水工設計理論和施工技術的基本資料。觀測資料分析是體現觀測工作效果的重要環節，分為定期分析和不定期分析。沿革 20世紀30～50年代，觀測資料分析工作全部用人工進行。60年代以來，逐步採用電子計算機輔助進行。80年代初期，工業已開發國家如美國、日本、義大利等都已實現觀測數據處理自動化。義大利在70年代末80年代初即已採用建模分析方法並實現了混凝土壩的線上安全控制（見大壩安全自動監控系統），處於領先地位。
中國在50～60年代即已進行資料分析工作，主要用人工計算和點圖。70年代後期，開始套用電子計算機。80年代中期主要用計算機輔助進行資料分析，並已開始研製大壩安全線上控制系統。
定期分析 可分為下列幾種。
施工期資料分析 計算分析建築物在施工期取得的觀測資料，可為施工決策提供必要的依據。例如，為了安全施工，水中填土壩的填土速度控制和混凝土壩澆築時的混凝土溫度控制等，都需要有關觀測成果作依據。施工期資料分析也為施工質量的評估和工程蓄水運用的可能性提出論證。
初期蓄水期資料分析 從開始蓄水運用起，各項觀測都需加強，並應及時計算分析觀測資料，以查明水工建築物承受實際水荷載作用時的工作狀態，保證水工建築物蓄水期的安全。觀測資料的分析成果，除做為蓄水期安全控制依據外，還為工程驗收及長期運用提供重要資料。
運行期資料分析 應定期進行（例如5年一次）,分析成果做為長期安全運行的科學依據，用以判斷閘壩等水工建築物性態是否正常,評估其安全程度,制定維修加固方案，更新改造安全監測系統。運行期資料分析是定期進行閘壩安全鑑定的必要資料。
不定期分析 在有特殊需要時才專門進行的分析稱不定期分析。如遭遇洪水、地震後，閘壩等建築物發生了異常變化，甚至局部遭受破壞，就要進行不定期分析，據以判斷建築物的安全程度，並為制定修復加固方案提供科學依據。
資料分析方法 資料分析工作必須以準確可靠的觀測資料為基礎，在計算分析之前，必須對實測資料進行校核檢驗，對觀測系統和原始資料進行考證。這樣才能得到正確的分析成果，發揮應有的作用。常用的分析方法如下。
作圖分析 將觀測資料繪製成各種曲線，常用的是將觀測資料按時間順序繪製成過程線。通過觀測物理量的過程線，分析其變化規律，並將其與水位、溫度等過程線對比，研究相互影響關係。也可以繪製不同觀測物理量的相關曲線，研究其相互關係。這種方法簡便、直觀，特別適用於初步分析階段。
統計分析 用數理統計方法分析計算各種觀測物理量的變化規律和變化特徵，分析觀測物理量的周期性、相關性和發展趨勢。這種方法具有定量的概念，使分析成果更具實用性。
對比分析 將各種觀測物理量的實測值與設計計算值或模型試驗值進行比較,相互驗證,尋找異常原因，探討改進運行和設計、施工方法的途徑。由於水工建築物實際工作條件的複雜性，必須用其他分析方法處理實測資料，分離各種因素的影響，才能對比分析。
建模分析 採用系統識別方法處理觀測資料，建立數學模型，用以分離影響因素，研究觀測物理量變化規律，進行實測值預報和實現安全控制。常用數學模型有三種。①統計模型：主要以逐步回歸計算方法處理實測資料建立的模型；②確定性模型：主要以有限元計算和最小二乘法處理實測資料建立的模型；③混合模型：一部分觀測物理量（如溫度）用統計模型，一部分觀測物理量（如變形）用確定性模型。這種方法能夠定量分析，是長期觀測資料進行系統分析的主要方法。
