本發明涉及水利工程或隧道工程，尤其涉及一種深埋輸水隧洞外水壓力動態調控與排水系統設計方法。
背景技術：
1、在深埋輸水隧洞工程領域，外水壓力的動態調控與排水系統設計是保障隧洞結構安全和長期穩定運行的關鍵環節。現有方案通常依據工程勘察資料獲取水文地質分區信息，結合襯砌結構設計參數，通過設置排水孔或排水盲管等構造來降低襯砌背后的外水壓力。這類方法在一定程度上能夠實現排水降壓，但受限于靜態設計思維和分段孤立控制的模式，存在設計參數與運行狀態割裂、調控約束與執行對象脫節、異常過程難以追溯等共性限制。
2、現有方法多基于設計階段的地質勘察結論確定排水方案，在施工和運行過程中，當水文地質條件發生變化或結構出現變更時，往往只能依靠人工經驗進行局部調整。
3、在設計階段，工程勘察資料、結構設計文件和水資源約束信息通常以分散的文檔形式存在，缺乏統一的字段映射與術語登記機制，導致不同來源的數據在后續裝配時出現口徑歧義，難以形成可供自動化系統直接調用的標準化輸入包。
4、在排水系統構建環節，現有技術普遍采用固定的排水構造布置方式，未將控壓單元與可調控能力條目建立一一映射關系，使得后續運行過程中閥組分組與控壓對象無法動態綁定，控制指令難以精準落實到具體支路。在監測數據采集方面，傳統方案多關注單一測點的實時數值，缺乏對滲壓、流量、開度等多類測點的統一時間基準登記和字段口徑綁定，導致數據幀在跨測點、跨閥組對齊時容易出現時間戳錯位和單位口徑混淆的問題。
5、在數據質量處理環節，現有技術通常僅進行簡單的異常值剔除，缺少對缺測分布描述、時序一致性檢驗和物理約束一致性檢驗的聯動處理，使得下游控制模塊難以區分數據異常是來源于采集鏈路故障還是真實的物理狀態變化。在控制決策環節，傳統的排水控制多為單閥閾值觸發或人工遠程操作，無法將設計期的壓力預算表中的上限閾值、下限閾值、變化率約束與運行期的狀態向量包中的地下水補給邊界狀態、滲透參數分區狀態、泄壓支路堵塞狀態進行聯合裝配，導致控制指令既可能突破襯砌安全邊界，又可能引起圍巖穩定風險。
6、在異常診斷與閉環記錄方面，現有系統通常只記錄最終的報警信息，缺乏對監測側證據、狀態側證據、執行側證據和規則側證據的多源匯聚與根因歸類，導致同一異常事件反復出現卻無法定位根本原因，更難以形成包含版本鏈字段和追溯索引字段的閉環更新包來驅動系統自我修正。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本發明提供了一種深埋輸水隧洞外水壓力動態調控與排水系統設計方法，包括：
2、s100、獲取分區信息字段集、結構參數字段集和水資源約束字段集，進行多源邊界合并處理與優先級裁決處理，生成壓力預算表；
3、s200、基于所述壓力預算表，進行閥組分組與映射關系登記處理，并執行測點類型裝配與字段口徑綁定處理，生成監測編排包；
4、s300、基于所述監測編排包，進行數據質量檢驗處理、槽位裝配處理與耦合狀態更新處理，生成狀態向量包；
5、s400、基于所述狀態向量包，進行控制約束裝配與聯鎖規則裝配處理，并執行閥組協同控制決策處理，生成閉環更新包。
6、進一步地，進行多源邊界合并處理與優先級裁決處理的過程包括：
7、所述多源邊界合并與優先級裁決處理包含從分區信息字段集中提取水文地質分區邊界，從結構參數字段集中提取襯砌分縫與結構變化邊界，從水資源約束字段集中提取需要限制排水強度的敏感區段邊界，并設置優先級裁決規則對沖突邊界進行合并處理。
8、進一步地，進行閥組分組與映射關系登記處理的過程包括：
9、所述閥組分組與映射關系登記處理包含按分組規則生成閥組標識并將支路編號分配到對應閥組標識下，所述分組規則包含控壓洞段邊界不可跨越約束、控壓扇區獨立可尋址約束與運維可達性約束，執行組內一致性校核與跨洞段邊界校核，生成包含閥組標識、支路編號、控壓單元索引的閥組映射矩陣。
10、進一步地，執行測點類型裝配與字段口徑綁定處理的過程包括：
11、所述測點類型裝配與字段口徑綁定處理包含裝配滲壓測點、流量測點與開度狀態測點類型，根據支路預埋位置條目與控壓扇區編號映射測點安裝位置條目，規劃采集通道，綁定字段口徑，登記統一時間基準，生成包含測點類型集合、測點安裝位置條目、字段口徑綁定記錄條目、統一時間基準條目與數據質量規則條目的監測編排包。
12、進一步地，所述進行數據質量檢驗處理、槽位裝配處理的過程包括：
13、按時間窗切分監測數據幀集，提取滲壓片段、流量片段與開度片段，執行口徑一致性檢驗、時序一致性檢驗、拓撲一致性檢驗與物理約束一致性檢驗；
14、所述口徑一致性檢驗包含單位口徑一致性、量程一致性、缺測占位符一致性；
15、所述時序一致性檢驗包含采樣時刻偏移判別、重復采樣判別與時間戳倒序判別；
16、所述拓撲一致性檢驗包含支路編號是否存在、控壓單元索引是否存在、閥組標識同支路編號的歸屬關系是否一致；
17、所述物理約束一致性檢驗包含滲壓變化速率同開度動作方向一致性檢驗、流量變化同開度變化的一致性檢驗、相鄰控壓洞段編號之間滲壓差變化同縱向壓力梯度約束條目的一致性檢驗，生成包含時間窗索引字段、滲壓片段字段、流量片段字段、開度片段字段與標記集合字段的狀態識別輸入槽位集。
18、進一步地，所述耦合狀態更新處理的過程包括：
19、所述耦合狀態更新處理包含載入先驗配置，進行質量門控與動作關聯門控；
20、所述質量門控依據一致性檢驗摘要字段中的時序異常標記字段與口徑沖突標記字段；
21、所述動作關聯門控依據動作失配標記字段；
22、執行約束一致化與可信度融合；
23、所述約束一致化讀取狀態約束條目并對三類狀態字段執行邊界裁剪與變化速率裁剪；
24、所述可信度融合輸入包含槽位條目的片段質量摘要字段、缺測分布描述字段、標記集合字段并參考版本引用字段中的幀骨架版本標記，生成包含地下水補給邊界狀態字段、滲透參數分區狀態字段、泄壓支路堵塞狀態字段與狀態可信度字段的狀態向量包。
25、進一步地，進行控制約束裝配的過程包括：
26、將壓力預算表中的約束條目裝配為包含靜態約束區與動態約束區的約束表達結構，其中靜態約束區包含約束對象字段、約束邊界字段與約束優先級字段，動態約束區包含時間窗索引字段引用、狀態引用槽位字段、變化率閾值字段、梯度閾值字段、觸發條件字段與解除條件字段；
27、將狀態向量包中的狀態字段映射到動態約束區的狀態引用槽位，按控壓單元索引字段建立一對一映射關系，并按支路編號或閥組標識字段建立一對多映射關系。
28、進一步地，聯鎖規則裝配處理的過程包括：
29、編排聯鎖規則條目生成包含規則節點字段、條件節點字段、動作節點字段與回退節點字段的聯鎖規則圖；
30、執行準入門控，當狀態可信度字段低于門控閾值時寫入門控否決標記字段并觸發回退節點字段；
31、執行沖突消解，依據約束優先級字段與規則版本號對多約束沖突進行優先級裁決。
32、進一步地，執行閥組協同控制決策處理的過程包括：
33、所述閥組協同控制決策處理包含裝配控制對象集合；
34、從控制約束包讀取本時間窗索引字段對應的動態約束區條目集合；
35、提取控壓單元索引字段形成控制對象集合；
36、從閥組映射矩陣讀取映射關系，將控制對象集合映射到閥組標識字段集合與支路編號字段集合，生成閥組控制上下文包。
37、進一步地，閉環更新包包括：
38、所述閉環更新包包含異常歸類結果字段、處置動作摘要字段與版本鏈字段。
39、以下為其主要的有益效果：
40、（1）通過多源邊界合并與優先級裁決生成壓力預算表，解決了勘察、結構、水資源數據分散且口徑不一的問題，使設計期的安全邊界與變化率約束能夠以標準化字段形式被后續控制鏈路直接調用，避免了因數據歧義導致的約束錯配。
41、（2）通過閥組分組與映射關系登記以及測點類型裝配與字段口徑綁定，建立了控壓單元與可調控支路的一一映射關系，并統一了監測數據的時空基準，使得控制指令能夠精準下達到具體支路，同時保證了跨測點、跨閥組的數據幀在時間軸上可對齊、在語義上可解析。
42、（3）通過數據質量檢驗、槽位裝配與耦合狀態更新，將含有缺測、異常標記的原始監測數據轉化為帶有可信度分量的狀態向量包，使下游控制模塊能夠區分數據來源的可靠性，在數據質量不佳時仍可通過降權更新或替代估計維持狀態輸出的連續性，增強了系統對現場復雜環境的適應能力。