巖溶隧道涌水的形成是一個受地形、地貌、含水介質(zhì)類型、地質(zhì)構(gòu)造、水動力條件及氣象等多種因素影響的復(fù)雜過程。在涌水過程中,降雨是影響涌水量大小的主要因素。降雨量和隧道涌水量等都是物理因素。而物理因素之間在數(shù)量關(guān)系上有三種:函數(shù)關(guān)系、無關(guān)系和近似關(guān)系。前兩種關(guān)系,統(tǒng)計學(xué)稱完全相關(guān)和零相關(guān),后者介于前兩種之間,稱統(tǒng)計相關(guān)。

在隧道涌水量預(yù)測研究中,數(shù)理統(tǒng)計法作為一種重要的數(shù)學(xué)方法,主要任務(wù)是:解決變量(涌水量、降雨量)之間的聯(lián)系形式(即建立回歸方程);判別變量之間的聯(lián)系密切程度,以便找出一個統(tǒng)計量(復(fù)相關(guān)系數(shù)及擬合度),來客觀地反映回歸方程的使用價值。而它的應(yīng)用價值體現(xiàn)在以下幾個方面:

第一,它可用來分析隧道涌水量與降雨量因素之間的關(guān)系,區(qū)別降雨量的主要影響因素與非主要影響因素,查明各種因素對涌水量作用的主次,還可近似地確定它們之間的定量關(guān)系表達(dá)式,進(jìn)而插補(bǔ)與延長觀測系列,預(yù)測涌水量趨勢。

第二,回歸分析對降雨量因子挑選有較大的余地,允許較多地考慮各種可能的影響因子建立多元回歸方程,利用逐步回歸方法更可以優(yōu)選各回歸方程,使涌水量評價進(jìn)一步完善。

第三,利用Excel或SPSS軟件計算方便,可操作性強(qiáng),評價結(jié)果易于驗證,以及可以依據(jù)涌水量、降雨逐日觀測資料對回歸方程進(jìn)行隨時修正,使其趨于實際便于檢查。