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高心墙堆石坝工程具有规模宏大、建设周期长的特点,开展施工进度仿真对合理预测大坝填筑进度和控制工程建设成本有至关重要的意义。然而心墙堆石坝填筑过程属于露天作业,降雨易导致坝料含水率超过设计标准,进而影响坝料压实性能。为保障工程建设质量,雨季环境下现场作业人员采取的施工管理措施直接影响大坝填筑进度。因此,为合理进行高心墙堆石坝仓面施工规划和大坝填筑进度规划时,如何建立考虑降雨影响的高心墙堆石坝施工进度仿真模型,是高心墙堆石坝施工管理研究面临的极大挑战,且亟待研究解决以下关键问题:首先,如何实现与仓面施工规划和长期填筑进度规划时间尺度相匹配的短时降雨预测和日降雨预测;其次,如何基于施工监控系统实时采集数据提高关键仿真参数的建模精度;再次,如何建立更符合碾压过程实际施工特性的仓面碾压仿真模型,并建立考虑短时降雨影响的仓面碾压仿真模型;最后,如何建立考虑日降雨影响的高心墙堆石坝施工进度仿真模型。针对上述问题,本文开展考虑降雨影响的高心墙堆石坝施工进度仿真研究,并取得如下的主要成果:（1）提出考虑不平衡数据特征的短时降雨预测方法和日降雨非参数预测模型。目前短时降雨预测研究多数忽略不平衡数据特征影响,少数采用过采样方法,但仍存在样本量增大导致模型计算效率低,且基于局部信息插值降低样本分布不平衡程度的方法易造成模型过拟合的不足,本文提出考虑不平衡数据特征的改进Cat Boost和GRU两阶段短时降雨预测模型,提高短时降雨序列的预测精度。首先,提出两阶段的建模思想,当预测有短时降雨事件发生时再进行短时降雨量预测,避免过采样方法导致样本量增大的不足,且同时降低样本不平衡程度。其次,提出以风速、温度和大气湿度的均值、最大值、最小值、峰度、偏度和标准差统计特征建立短期降雨事件的分类特征向量。再次,提出基于多元宇宙优化算法（Multi-Verse Optimizer,MVO）改进的Cat Boost模型,并在此基础上实现短时降雨事件预测,在有效缓解预测偏移的同时,提升预测精度。最后,当预测有短时降雨事件发生时,基于GRU模型实现短时降雨量预测,有效捕捉多时间步长和多元气象变量之间的复杂非线性关系。结合中国西南地区某高心墙堆石坝心墙区坝面自动气象站观测数据,开展短时降雨预测应用研究,基于多个评价指标和多种对比方法验证了提出模型的有效性。目前日降雨预测研究存在依赖经验指定分布类型的不足,本文提出基于高阶马尔可夫链和Dirichlet过程混合模型的日降雨非参数预测模型,提高日降雨序列的预测精度。首先,采用高阶马尔可夫链建立日降雨状态预测模型,将一阶马尔可夫链模型的一阶相关拓展为高阶相关,更好地模拟日降雨状态演变过程。其次,提出基于Dirichlet过程混合模型的日降雨量非参数预测模型,通过定义在无限维参数空间上降低对经验指定分布类型的依赖性,提高日降雨量预测精度。最后,结合中国西南地区某高心墙堆石坝坝址附近气象站点逐日降雨观测数据,开展日降雨预测应用研究,并基于多种方法对比验证了提出模型的有效性。（2）提出高心墙堆石坝仓面碾压仿真参数分布快速非参数建模和坝料运输行程时间高维联合分布建模方法。针对目前高心墙堆石坝仓面碾压仿真参数建模研究需要经验设定超参数的不足,且计算效率低的问题,提出仓面碾压仿真参数分布的快速非参数建模方法。首先,提出基于贝叶斯场论的仓面碾压仿真参数分布建模方法,通过采用标量场定义仿真参数的先验分布,有效避免超参数的经验设定,提高模型精度。其次,提出基于分布估计结果进行参数样本异常值的阈值识别,以提高仿真参数的建模精度。再次,采用拒绝采样生成仓面碾压仿真参数的随机样本,用作施工仿真计算的输入数据。最后,结合某高心墙堆石坝工程坝面碾压智能监控系统的采集数据,开展碾压机瞬时行进速度分布的建模研究,多个角度的分析验证了提出方法的高计算精度和高计算效率。针对目前高心墙堆石坝坝料运输行程时间建模研究存在路段数量较多时Copula框架下的高维联合分布模型结构不易确定的不足,以及缺乏上坝运输道路路段划分方法的问题,首先,提出从曲线矢量压缩的角度,基于Douglas-Peucker算法实现上坝运输道路路段分割,有效保留道路原始几何特性。其次,识别并删除自卸汽车GNSS轨迹数据的异常、重复和孤立记录,以提高分布建模精度。再次,使用基于几何的地图匹配算法实现自卸汽车GNSS轨迹数据到各路段上的定位映射计算。最后,提出基于Neural Spline Flows模型的坝料运输路径行程时间高维联合概率密度分布建模方法,有效避免对路段行程时间空间相关结构的经验性假设,且克服传统Copula框架建立高维联合分布时最优藤结构选取和每层Copula函数类型不易确定的不足。结合某高心墙堆石坝工程坝料运输监控系统的采集数据,开展坝料运输路径行程时间高维联合分布的建模研究,多种方法的对比验证了提出方法的有效性。（3）建立考虑短时降雨影响和碾压仿真参数不确定性影响的高心墙堆石坝仓面碾压仿真模型。目前高心墙堆石坝仓面碾压仿真研究存在忽略短时降雨对碾压历时影响的不足,以及未能全面考虑碾压仿真参数不确定性对碾压历时影响的问题,首先,以短时降雨的累计降雨量和最大瞬时降雨量为输入,提出基于TPOT（Tree-based Pipeline Optimization Tool,树型结构管道优化工具）的仓面碾压停工时长预测模型,且具有建模效率高的优点。其次,在考虑碾压机瞬时行进速度、偏转角和错距宽度等碾压仿真参数不确定性的基础上,提出以仓面已完工宽度为碾压完工判断准则,避免因固定碾压条带数而导致的仿真结束条件误判,并在此基础上建立考虑碾压条带数量不确定性的仓面碾压仿真模型,从贴近仓面碾压过程实际施工特性的角度提高碾压历时的预测精度。再次,提出同时考虑短时降雨影响和碾压仿真参数不确定性的仓面碾压仿真方法,为雨季环境下的高心墙堆石坝仓面进度规划提供可行决策依据。最后,以位于中国西南地区的某高心墙堆石坝工程为例,开展心墙区的仓面碾压仿真应用研究,实现短时降雨影响条件下的仓面碾压历时预测,与实际监控数据的对比表明了提出模型的有效性。（4）建立考虑日降雨随机特性影响的高心墙堆石坝施工进度仿真模型。目前高心墙堆石坝施工进度仿真研究通常依据多年历史日降雨资料计算固定停工天数,忽略降雨干期或湿期长度和分布情况等日降雨随机特性对施工进度的影响,本文建立考虑日降雨随机特性影响的高心墙堆石坝施工进度仿真模型。首先,在前述考虑碾压参数不确定性的仓面碾压仿真模型及坝料运输行程时间高维联合分布模型的基础上,提出考虑日降雨随机特性的高心墙堆石坝施工进度仿真模型的数学模型。其次,在考虑降雨天数、干期或湿期长度及分布情况等日降雨随机特性影响的情况下,提出日降雨条件下高心墙堆石坝填筑停工天数计算方法。最后,以位于中国西南地区的某高心墙堆石坝工程为例,开展心墙区施工进度仿真应用研究,实现日降雨影响条件下的填筑工期预测,与实际监控数据的对比验证了提出模型的有效性。