Page 87 - 2022年第53卷第2期

图 11 计划方案对比
基于本仿真模型分别给出的计划方案对比如图 11 所示。根据施工实际调研，施工单位最详细的计划
单位为周计划，每周计划较为粗糙地给出本周计划计划进度和排班，无法针对高寒施工特殊工序给
出预防措施。与之对应地，基于本文所提出的方法，一方面可以根据预测的寒区气温变化规律给出
详细的揭膜覆膜工序安排，提高保温措施的主动性，提前主动进行揭膜覆膜工作，以防止土料受
冻，提高施工效率。另一方面，基于本文所提出的仿真计算结果，可以给出每天的详细填筑计划，
获得相对精细的机械排班时间，以减少人力物力的浪费。

4 结论

针对目前的施工仿真主要采用工程经验或者统计分析方法获得有效施工时长等参数以间接反映
气温对施工过程的影响，难以准确量化高寒条件下低温停工对施工进度的影响，且缺乏考虑高寒施
工环境下的保温工序，无法保证寒区堆石坝仓面施工仿真的准确性且限制了仿真模型在实际施工中
的应用的不足，提出了考虑高寒低温影响的高心墙堆石坝仓面施工仿真模型，取得了以下结果：
（1）提出了基于 PSOMLP 的寒区气温预测方法。运用粒子群优化算法的高效搜索和全局最优能力
来优化多层感知机的超参数，克服了传统 MLP 确定参数容易陷入局部最优的缺陷，提高了 MLP 的训
练效率和精度，从而实现对非线性寒区气温的准确预测。
（2）构建了考虑高寒低温影响的高心墙堆石坝仓面施工仿真模型。首先，基于提出的 PSOMLP 气
温时序预测结果，确定低温停工时长以及揭膜、覆膜等保温工序的开始时刻；其次，基于 Bootstrap
方法抽样低温环境下仓面施工揭膜、覆膜工艺仿真活动时长，构建高寒地区高心墙堆石坝仓面施工
仿真模型。
（3）采用所提的方法应用于西南某高寒地区高心墙堆石坝工程，获得了该工程冬季仓面施工阶段
内的温度变化规律，以及低温条件下的仓面施工进度。首先，通过与 4 种常用的气温预测方法对比分
析验证了本文提出的气温预测方法的准确性；其次，通过与传统施工仿真结果相比，表明本文所提出
的考虑高寒低温影响的高心墙堆石坝仓面施工仿真模型的仿真结果更吻合实际进度，证明了所提仿真
方法的准确性与优越性；最后，依据本文提出方法预测的气温时间序列给出了详细的揭膜覆膜工序安
排，可以提高保温措施的主动性，同时给出了精细的填筑计划和排班计划以减少人力物力的浪费。
本文提出的考虑高寒低温影响的高心墙堆石坝仓面施工仿真模型能够为高寒地区高心墙堆石坝
施工进度分析和管理提供一种新的思路和手段。此外，随着天气预报技术的不断发展，未来将可能
获得更加精细和准确的天气预报信息 ［33］ ，可以基于其建立更准确的天气预测方法，并引入仿真模型
中，进一步提高仿真模型的准确性。
致谢：余佳对本文的贡献与第一作者相同。

参 考 文 献：

［ 1 ］ 钟登华，时梦楠，崔博，等 . 大坝智能建设研究进展［J］. 水利学报，2019，50（1）：38-52，61 .

— 209 —