邵園園 房曉玲 朱曉冬

（江蘇省秦淮河水利工程管理處，江蘇南京 210001）

1 工程概況

秦淮新河水利樞紐工程位于南京市雨花臺經(jīng)濟開發(fā)區(qū)天后村秦淮新河入江口處，由節(jié)制閘和抽水站兩部分組成，是秦淮河流域的主要控制工程之一，具有防洪、排澇、灌溉、改善水環(huán)境等多種功能。

秦淮新河水利樞紐采用閘、站結(jié)合的布置形式，2002年進行了工程加固改造。秦淮新河節(jié)制閘建成于1980年6月，共12 孔，每孔凈寬6 m，設(shè)計排洪流量800 m3/s，校核流量1100 m3/s，閘門為上下扉門，用2×10 t 電動卷揚式啟閉機聯(lián)動啟閉。秦淮新河抽水站建成于1982年6月，為灌排兩用泵站，現(xiàn)安裝1700ZWSQ10-2.5型臥式軸流泵、Y500－6/630kW 異步電機、B2SH11 齒輪箱5 臺套；設(shè)計揚程為：灌溉2.5 m、排澇2.0 m；設(shè)計流量為50 m3/s。

2 測壓管水位觀測

2.1 測壓管位置分布

在秦淮新河水利樞紐工程Ⅱ～Ⅴ號閘底板上、下游埋設(shè)4 組測壓管，上游測壓管布置在工作便橋西側(cè)，編號為021、031、041、051；下游測壓管布置在公路橋東側(cè)，編號為022、032、042、052，秦淮新河水利樞紐工程測壓管平面布置示意圖見圖1。

2.2 測壓管水位觀測方法

測壓管水位觀測一般可采用測深鐘、測釬、電測水位計等方法進行觀測。本工程測壓管水位每半月觀測1 次，采用電測水位計法觀測。

電測水位計一般由提匣、吊索和測頭三部分組成，提匣內(nèi)裝干電池、微安表和手搖滾筒，滾筒上纏電線，吊索每隔1 m 有一長度標志，電線末端接測頭。觀測時，將測頭徐徐放入管內(nèi)，待指示器反應(yīng)后，將吊索稍許上提，直至指示器不起反應(yīng)，慢慢重復上下數(shù)次，趁指示器開始反應(yīng)的瞬間，捏住吊索與管口相平處的吊索，量讀管口至管中水面間的距離。

圖1 秦淮新河水利樞紐工程測壓管平面布置示意圖

測壓管水位等于測壓管管口高程減管口至管中水面間的距離減測頭入水所引起的水位雍高值。

3 多元回歸模型應(yīng)用

3.1 多元回歸模型介紹

設(shè)因變量為y，k 個自變量分別為x1，x2，…，xk，描述因變量y 如何依賴于自變量x1，x2，…，xk和誤差項ε的方程稱為多元回歸模型（multiple regression model）。其一般形式可表示為：

式中：

b0，b1，b2，…，bk—模型參數(shù)；

ε—誤差項。

多元回歸模型的參數(shù)估計，是在要求誤差平方和為最小的前提下，用最小二乘法求解參數(shù)。以二元線性回歸模型為例，求解回歸參數(shù)的標準方程組為：

解此方程組，即可求得b0、b1、b2的數(shù)值。

3.2 多元回歸模型的建立

筆者隨機選取2013年上游編號031 測壓管觀測數(shù)據(jù)進行分析，觀測數(shù)據(jù)記錄見表1。

經(jīng)分析，設(shè)定觀測時間為x1，上游水位為x2，下游水位為x3，測壓管水位設(shè)為y，其中，x1、x2、x3作為自變量，y作為因變量，建立如下多元回歸模型：

表1 2013年031 號測壓管觀測數(shù)據(jù)

表2 回歸統(tǒng)計表

表3 方差分析表

表4 回歸參數(shù)表

3.3 多元回歸模型計算結(jié)果及分析

使用Excel 數(shù)據(jù)分析工具庫中的回歸分析工具對其回歸系數(shù)進行估算并進行回歸分析，輸出結(jié)果見表2、表3、表4。

表2 中，Multiple R 是復相關(guān)系數(shù)，用來衡量自變量x 與y 之間相關(guān)程度的大小，R=0.8960 表明它們之間的關(guān)系為高度正相關(guān)。R Square 是復測定系數(shù)，即：復相關(guān)系數(shù)R 的平方，用來說明自變量解釋因變量y 變差的程度，以測定因變量y 的擬合效果，復測定系數(shù)為0.8028，表明用自變量可解釋因變量變差的80.28%。Adjusted R Square 是調(diào)整后的復測定系數(shù)，該值為0.6760，表示自變量能說明因變量y 的67.60%，因變量y 的32.40%要由其他因素來解釋。標準誤差是用來衡量擬合程度的大小，也用于計算與回歸相關(guān)的其它統(tǒng)計量，此值越小，說明擬合程度越好。觀察值是用于確定回歸方程的數(shù)據(jù)觀察值個數(shù)。

表3 的主要作用是通過F 檢驗來判定回歸模型的回歸效果。其中，Significance F（F 顯著性統(tǒng)計量）的P值為0.0012，小于顯著性水平0.05，說明該回歸方程回歸效果顯著。

表4 中，Coefficients 一列為常數(shù)項b0，b1，b2，…，b9的值，由此可知，估算的回歸方程為：

4 結(jié)論

通過建立多元回歸模型，根據(jù)觀測時間、觀測時上下游水位數(shù)據(jù)可以預測測壓管水位，并與實際觀測值進行對比，若差異較大，則需及時分析觀測值與預測值出入的原因，有利于提前發(fā)現(xiàn)問題，采取措施排除工程隱患，確保工程安全。