岩溶隧道涌水的形成是一个受地形、地貌、含水介质类型、地质构造、水动力条件及气象等多种因素影响的复杂过程。在涌水过程中,降雨是影响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。而物理因素之间在数量关系上有三种:函数关系、无关系和近似关系。前两种关系,统计学称完全相关和零相关,后者介于前两种之间,称统计相关。

在隧道涌水量预测研究中,数理统计法作为一种重要的数学方法,主要任务是:解决变量(涌水量、降雨量)之间的联系形式(即建立回归方程);判别变量之间的联系密切程度,以便找出一个统计量(复相关系数及拟合度),来客观地反映回归方程的使用价值。而它的应用价值体现在以下几个方面:

第一,它可用来分析隧道涌水量与降雨量因素之间的关系,区别降雨量的主要影响因素与非主要影响因素,查明各种因素对涌水量作用的主次,还可近似地确定它们之间的定量关系表达式,进而插补与延长观测系列,预测涌水量趋势。

第二,回归分析对降雨量因子挑选有较大的余地,允许较多地考虑各种可能的影响因子建立多元回归方程,利用逐步回归方法更可以优选各回归方程,使涌水量评价进一步完善。

第三,利用Excel或SPSS软件计算方便,可操作性强,评价结果易于验证,以及可以依据涌水量、降雨逐日观测资料对回归方程进行随时修正,使其趋于实际便于检查。