一、基于遗传算法的地下水非稳定流求参方法(论文文献综述)
胡林[1](2021)在《淮北市孔隙—裂隙岩溶水混采地下水超采区监测站网布设方案优化》文中研究表明淮北市地下水资源开发利用呈现出孔隙水与裂隙岩溶水混合开采的特点,受补给条件、循环条件限制,加上岩溶水的持续超采,水位持续下降,出现了大范围的降落漏斗。为此,安徽省划定了淮北岩溶水限采区并对其进行长期监测,淮北市分2018-2019年、2020-2024年、2025年及以后三个阶段对限采区内岩溶水进行逐步压采,并利用限采区外的徐楼水源地进行水量置换。地下水开采格局的变化会直接影响区域地下水流场,使地下水降落漏斗的空间形态及范围发生变化,现有监测孔已不能实现对超采区的有效监测,因此考虑不同压采阶段下的超采区监测站网布设优化迫在眉睫。本文首先分析区域地质及水文地质条件,建立孔隙水-裂隙岩溶水混合水流模型,预测未来十年区域地下水流场变化趋势;其次,基于“压采方案”,对研究区现状98口岩溶水开采井提出满足成本最小化的目标函数及约束条件,利用Visual MODFLOW-MGO模块中的遗传算法对三个压采阶段的抽水方案进行优化,得出各阶段最佳开采方案;然后,基于优化后的岩溶水开采方案,提出各开采阶段超采区监测孔的新增方案,并用灵敏度分析的方法对新增监测孔进行检验,改变相同抽水量,对水位响应较快的监测孔予以保留,最终对各阶段监测站网的布设实现优化。得出以下结论:(1)模拟结果显示:开采2年末,限采区内开采中心水位出现下降趋势,限采区外水位基本不变;开采5年末,限采区内开采中心水位有所回升,而限采区外的徐楼水源地水位出现下降趋势;开采8年末,限采区内开采中心水位回升较快,限采区外徐楼开采点水位持续下降;开采10年末,限采区内水位基本恢复至初始水位状态,限采区外徐楼水源地水位下降速率减缓。(2)利用MGO模块中的遗传算法对现状98口岩溶开采井进行优化,得出最佳开采方案:第一阶段限采区内保留28口,限采区外保留8口,合计36口开采井;第二阶段限采区内保留20口,限采区外保留10口,合计30口开采井;第三阶段限采区内保留10口,限采区外保留12口,合计22口开采井。(3)用灵敏度分析的方法对新增监测孔进行水头灵敏度检验,结果如下:第一阶段拟新增22口监测孔,检验后保留8口;第二阶段拟新增6口监测孔,检验后保留2口;第三阶段不新增监测孔。在现状监测站网的基础上,三个阶段共新增监测孔10口,加上已有监测孔,优化后监测孔总数量为28口,实现对淮北市现状超采区监测站网的优化。
邱淑伟,吴亚敏,柯昱琪,闫佰忠[2](2020)在《基于遍历搜索算法的水文地质参数优化求解》文中认为为了解决传统的Theis配线法在求参过程中无法利用全部抽水试验数据、手动配线效率较低、求参过程受人为主观因素影响较大等问题,利用抽水试验数据,以Theis公式和叠加原理为理论基础,以理论计算降深与实测降深的Nach-Sutcliffe效率系数值达到最大为目标函数,基于Matlab软件编程,再利用遍历搜索算法对导水系数(T)、贮水系数(S)在其对应范围内进行遍历,实现了水文地质参数的自动精确求解。将遍历搜索算法应用于2个抽水试验实例的水文地质参数求解,并与传统求参方法的计算结果进行比较分析。结果表明:利用遍历搜索算法求参的计算结果与传统求参方法的计算结果相近,表明利用遍历搜索算法求解水文地质参数有效可靠;2个抽水实例利用遍历搜索算法得到的参数对应的理论计算降深与实测降深的Nach-Sutcliffe效率系数值分别为0.996 5、0.970 8,且相比传统的求参方法而言更接近1.000 0,说明其拟合程度更好。
张玉霞[3](2020)在《基于BP神经网络的复杂井函数计算》文中研究说明在非稳定流抽水试验的水文地质参数计算中要用到复杂的井函数:承压含水层完整井定流量抽水时Theis非稳定流公式推导出的井函数W(u)、第一类越流系统非稳定流抽水试验中不考虑相邻弱透水层弹性释水时的井函数W(u,r/B)、第二类越流系统非稳定流抽水试验中考虑弱透水层弹性释水时井函数H(u,β)、潜水完整井非稳定流抽水试验中的考虑迟后疏干的Boulton井函数W(ua,y,r/D)和考虑含水层各向异性及迟后疏干的Neuman井函数Sd(ts,y,β)等。地下水井函数是指数积分函数,大部分井函数的计算没有解析解,而且其数值积分表达式十分复杂,计算相当麻烦。虽然部分井函数有经验公式,但使用条件和精度有缺陷。所以本文将BP神经网络运用到复杂井函数的计算中,通过构建BP神经网络模型,选择合适的BP神经网络的结构、训练函数及调整其参数。利用MATLAB数值积分函数integral进行井函数计算获得训练数据,针对隐含层层数、隐含层节点数以及学习率进行训练对比,选定出不同训练函数下相对好的隐含层节点数与相应的学习率,根据不同训练函数的训练结果,对井函数进行计算结果对比选出最优,最后确定的BP神经网络模型用以求解井函数。将BP神经网络训练获得的井函数计算值与原表中的值进行对比分析,它们的相对误差平均值不超过1%,且计算精度高于原表中的数值。该计算方法可以用于全域计算,不需要限定条件,证明了此种方法的可行性。
东栋[4](2019)在《基于智能算法的水文地质参数优化计算》文中认为在非稳定流抽水试验中,人工配线法与直线图解法求解水文地质参数是工程实际中应用十分广泛的两种方法,有严格的数学推导和证明过程,有着快捷、方便的特点。但是,两者都过分依赖于配线人员的经验。在曲线拟合时,位置有些许的变化就会导致结果变化,不够精确。针对此问题,本文提出了利用智能算法全局寻优配线以及MATLAB拟合函数拟合观测点,从而实现了精确地参数求解。由于在配线计算中涉及到不同种类井函数的计算,因此,本文使用的MATLAB软件作为运行环境,其强大的数值计算和符号运算功能,解决了井函数数值求解的问题。另一方面,本文基于曲线拟合的基本原理,即最小二乘法拟合理论,在地下水非稳定流、纽曼模型以及弥散系数理论下,构建出了进行曲线拟合的优化方程。利用智能算法,在整个标准曲线或者标准曲线族的范围内,寻找能与原始数据拟合最好的位置和标准曲线,进而精确的求解出水文地质参数。通过对比分析得出:(1)基本粒子群算法可以高精度、快速的拟合出原始数据在单一标准曲线的配线计算,但是对于高维度的寻优问题,例如纽曼模型下的曲线族的配线,其全局寻优能力不强,容易导致算法陷入局部最优,原始数据拟合不到最优的标准曲线,移动不到最优的位置,影响最终的求解精度。鉴于此,对于标准曲线族的智能化寻优,建议采用改进型的粒子群算法,例如随机权重粒子群,其强大的全局寻优能力保证了拟合曲线的准确性和最终计算结果的精度。(2)在弥散系数智能优化配线法中,相比于蚁群算法和差分进化算法,标准粒子群算法的寻优性能足以保证结果的精确和稳定。(3)在本文使用到的智能算法中,对算法寻优性能影响最大的是群体规模、最大迭代次数以及惯性权重,因此为保证算法能寻优至全局最好,需要根据具体方程的复杂程度来设置合适的参数值。(4)运用MATLAB中的拟合函数与人为设定拟合直线斜率变化的容许值,可以实现最大化保留原始数据的求参过程。
崔思源[5](2017)在《大南湖矿区侏罗系弱胶结含水介质及水动力特征研究》文中进行了进一步梳理本文围绕我国西部煤炭资源高强度开发过程中,作为新疆建设的四大煤炭基地之一的哈密煤炭基地建设中所面临的特殊水文地质问题,以及对哈密煤田各矿井生产造成的重大影响和严重水害威胁等核心问题,以哈密煤田侏罗系富煤区的大南湖矿区为研究区,开展了该富煤地层的控水机制、介质特征、水动力特征及防治水关键技术等方面的基础理论研究,并应用于大南湖五号井首采面的顶板防治水工作中,主要取得了如下成果:(1)通过野外调查、水质分析、同位素分析等多种手段,系统研究了哈密煤田的区域水文地质条件及沉积演化过程,查明了以哈密煤田大南湖矿区为代表的天山雪融水为区域补给源,沙尔湖隆起缺失口为地下水补给通道的隐伏湖床的形成及演变过程,并揭示了在干旱半干旱沙漠地区隐伏湖床对煤田开采的水文地质控制规律;(2)通过扫面电镜及压汞实验获取了研究区侏罗系砂岩含水层的孔隙结构特征,测试表明:III-1含水层的孔隙度平均高达19.9%,砂岩平均孔隙度达到18.2%,远高于东部石炭-二叠系砂岩的孔隙度(1.1-2%),具有孔隙-裂隙双重发育、孔隙度高的介质特征,为地下水的赋存和运移提供较优的介质条件;(3)通过开展大型群孔抽水试验及求参,结合研究区侏罗系含水层的介质特征,采用Boulton模型计算,获取了研究区III-1含水层渗透系数K=4.33 m/d,单位涌水量q=1.18 l/s m,并揭示了该含水层具有的滞后特征及反映出的孔隙-裂隙双重介质发育的基本规律。结合水化学资料分析,获取了该含水层具有高渗透性、高矿化度、以静储量为主的水文地质特征;(4)针对研究区隐伏湖床补给含水层的介质条件、结构特征、控水机制及流场演化规律,提出了18煤开采“上防下疏”防治水关键技术,并成功应用于首采面生产实践。
王文娟[6](2016)在《基于抽水试验高精度反演水文地质参数的方法研究》文中认为地下水水流和溶质运移模拟模型在地下水资源管理(保护)、水污染修复、核废料地质储存的安全评价、地质灾害防治等领域的预测作用日益显着。如何高效提取有限的观测资料中所含的信息,尽可能准确识别整个含水层空间实际分布情况是值得研究和讨论的。野外抽水试验是获取水文地质参数的有效手段,获取的水文地质参数是等效参数,严格的说仅代表了抽水孔与观测孔之间及观测孔附近很小的区域。受试验区条件、经费等因素限制,布设很多组抽水试验又不切实际,而有限点的试验资料又很难精确刻画水力参数的空间结构。为了解决这一问题,物探层析成像理论被水文学者们应用于水文地质学,提出水力层析法(Hydraulic tomography,简称HT)。针对不同地点和深度开展一系列连续交叉抽水(或注水)试验,基于获取的水头响应数据来识别含水层的非均质性。本文基于野外现场抽水试验,探讨了水力层析法野外现场抽水试验方案设计中不同观测井、抽水井间距、抽水速率大小和采样时间等对反演精度的影响。当抽水井水平间距H/X≤2时,含水层参数的反演精度随着水平间距的增大而提高,而当水平间距H/X>2时,参数K的反演精度将不再随着间距的增大明显提高。本次将向导点-正则化方法应用于参数反演,即通过增加待估参数的结构限制或先验信息来反演参数,讨论其反演结果。研究表明:(1)相对于稀疏参数化法,向导点-正则化方法利用大量向导点基本可以实现完全拟合水头,同时可以拟合渗透系数。当向导点布设18个(即不利用任何正则化方法),获取的水头RMSE值最大,反演效果最差。当向导点的数量大于观测数据个数时,RMSE值均大幅度下降。(2)无论是应用Tikhonov正则化、T-SVD正则化还是SVD-Assist正则化方法反演参数,反演结果依然受观测数据影响,初始参数向量和正则化先验信息越接近真实情况,反演精度愈高。RMSE值随着向导点个数的增加,先逐渐减小,后又呈增大趋势。表明向导点的数量大于实测数据个数时,参数反演精度更高,但并不是越多越好。在资料相同的情况下,相对于简单分区法的反演结果高度参数化法精度更高。融合多次抽水试验的水力层析法能够更加准确的识别含水层空间分布特征,进一步证明了高度参数化法结合水力层析技术能够提高模型预测的准确度。
许珂[7](2016)在《台格庙矿区顶板涌(突)水危险性评价与矿井涌水量预测》文中研究表明鄂尔多斯能源基地煤炭资源储量丰富,煤层赋存稳定,开采难度小,有巨大的开发利用潜力。台格庙矿区位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗,煤层埋藏较深,采高大,煤层顶板隔水层分布不稳定,局部缺失,煤层顶板含水层厚度较大,因此,煤层开采后冒裂带极有可能成为导水通道造成矿井涌(突)水事故,因此非常有必要对其顶板含水层涌(突)水危险性进行评价,并进行矿井涌水量预测,就疏降水后地下水流场以及各含水层之间水力联系的变化进行分析。水文地质参数的准确计算对含水层的富水性评价及矿井涌水量预测至关重要,为了能够准确的计算水文地质参数,选取具有三次水位降深的抽水试验数据,整理出每个阶梯的抽水量、抽水时间和水位降深,依据井损与抽水井流量的三次方成正比的经验公式计算了抽水井实测水位降深的井损,得出理论水位降深。分析了研究区含水层的补径排条件,认为区内含水层较为封闭,阐述了在相对封闭含水层进行稳定流抽水试验不可能形成稳定降深的理论依据,因此可依据Theis多阶梯井流试验公式利用单孔“稳定流”抽水试验数据对含水层的渗透系数和贮水率进行求解,求解过程在MATLAB里编程完成。该方法克服了对于单孔“稳定流”抽水试验,依据Dupuit公式和“影响半径”经验公式进行迭代法求解渗透系数误差较大且不能求解贮水率的缺陷。水文地质参数的准确计算为客观的评价含水层的富水性和准确的预测矿井涌水量奠定了基础。针对煤层直接顶板隔水层沉积较薄或缺失、上覆充水含水层厚度大、富水性较弱条件下的顶板水害评价预测,在经典“三图”法的指导下,分别从顶板冒裂程度和含水层富水性强度这两个方面入手,进行煤层顶板含水层的涌(突)水危险性评价。顶板冒裂程度采用导水裂隙带对顶板含水层的破坏扰动范围来表征,依据导水裂隙带发育高度生成冒裂程度专题图。含水层富水性的评价方法则进一步提升,以富水性指数法为依托,一方面充分挖掘地质和水文地质勘查数据中与含水层富水性相关的信息,包括渗透系数、砂岩厚度、冲洗液消耗量、岩芯采取率和脆塑性岩厚度比等,并将其作为主控地质因素,另一方面将数量有限的单位涌水量数据作为含水层富水性的实测指标对富水性指数法的评价结果进行校正,该方法解决了在水文地质勘查程度较低情况下的含水层富水性合理准确评价与分区难题。在含水层富水性主控因素的权重确定方面,一方面通过征求专家意见,依据专家打分,通过层次分析法确定出各主控因素的主观权重,另一方面采用灰色关联分析法对各主控因素的关联程度进行计算,进而得出主控因素的客观权重,通过对主客观权重的加权平均得出了综合权重。依照最终确定的综合权重在GIS里对各专题图进行多源信息叠加生成含水层富水性分区图。最后,制定顶板冒裂程度分区图与含水层富水性分区图的叠加方案,并依照该方案对这两张图进行叠加,得出煤层顶板涌(突)水危险性分区方案。评价结果表明,2煤顶板涌(突)水相对危险区位于二井田的中北部、四井田也有小范围分布,该区含水层富水性相对较强、导水裂隙带对含水层的扰动破坏范围较大;位于二井田和四井田的交界处、一井田南部的相对较危险区含水层富水性较强,但导水裂隙带发育高度中等,位于三井田中部的相对较危险区含水层富水性中等但导水裂隙带发育高度较大;其它区域涌(突)水危险性相对较低;6煤顶板含水层受其弱富水性控制,涌(突)水危险性整体较小,大部分区域为较安全区和过渡区,应主要预防由2煤开采而形成的采空区积水的威协。最后,依据煤层顶板含水层的涌(突)水危险性评价与分区结果制定相应的防治水对策措施。掌握了台格庙矿区所在水文地质单元的水文地质条件后,建立研究区的水文地质概念模型;在水文地质概念模型的基础上,给出了能够描述和反映该区地下水流动特征的数学模型,应用国际上较为先进的可视化软件visualmodflow2011建立了研究区的拟三维非稳定流地下水流数值模型,首先对模型进行时空离散,输入数值模型所必须的水文地质参数、边界条件、源汇项和初始水位。利用winpest模块,应用抽水试验数据对含水层的水文地质参数进行了识别,应用长期观测孔水位观测数据对识别后的水文地质参数进行了验证,通过稳定流模拟对模型中弱透水层的水文地质参数进行了识别。为了找出对地下水位最为敏感的参数,对含水层水平方向和垂直方向的渗透系数以及贮水率,弱透水层水平和垂向的渗透系数进行了灵敏度分析,其中含水层的贮水率对水位影响最大,其次为含水层水平方向的渗透系数,含水层垂向的渗透系数对水位的影响最小;弱透水层的垂向渗透系数对含水层水位影响最大,水平方向的渗透系数对含水层水位影响较小。因此查明含水层的贮水率和弱透水层的垂向渗透系数对准确建立研究区的数值模型至关重要,在今后的水文地质勘查过程中要重点对这两个参数进行调查和计算。由于煤层顶板含水层具有厚度较大但富水性较弱的特点,因此不宜采用well(抽水井)模块进行矿井涌水量预测,因为抽水井只能设置在单个单元格中,含水层富水性弱将会导致添加抽水井的单元格被疏干而相邻单元格的水位降深依然较小,对此采用drain(排水沟)模块进行矿井涌水量的预测,该方法可避免疏降水过程中疏干单元格不参与均衡计算所造成的水量计算出现错误的问题。基于识别和验证后的数值模型,分别对2煤顶板含水层和6煤顶板含水层进行了天然和采动条件下的矿井涌水量预测,应用大井法的计算结果对数值法的矿井涌水量预测结果进行了对比验证。天然条件下的矿井涌水量预测运用模型识别矫正后的水文地质参数进行预测;采动条件下矿井涌水量预测方法为将导水裂隙带发育高度范围内岩层的渗透系数依据以往取得的研究结果进行调整,设置了两种方案,第一种方案将导水裂隙带发育范围内含水层水平向和垂向渗透系数调整为天然条件下的5倍和10倍,第二种方案将导水裂隙带发育范围内含水层的水平向和垂向渗透系数均调整为天然条件下的10倍。四种方案的预测结果表明,2煤顶板含水层的涌水量约为6煤顶板含水层涌水量的10倍;采动条件下的矿井涌水量是天然条件下的1.271.82倍,方案2的预测结果是方案一预测结果的1.261.41倍,说明含水层渗透性的增加会导致矿井涌水量的大幅增加,大井法的预测结果最小,分析其原因在于大井法计算的矿井涌水量未包括含水层的静储量,且大井法计算公式中,概化的引用半径、引用影响半径和影响半径均依据经验公式计算,精度较低,二井田西南角的葫芦素井田实测巷道涌水量与数值模模拟法计算的工作面涌水量较为接近,说明数值模拟法计算的涌水量较为准确,在设计防排水系统时可参照数值模拟法预测的采动条件下的矿井涌水量。进行水位疏降后,2煤层顶板含水层水位下降幅度较大,水位基本稳定在760m,6煤顶板含水层水位基本稳定在600m。基于本次模拟,煤层顶板含水层水位疏降后暂未对白垩系和第四系含水层地下水位造成影响,分析其原因一方面是由于煤层开采形成的导水裂隙带仅发育到了直罗组底部,尚未对白垩系含水层下部的安定组弱透水层造成破坏,该弱透水层阻挡了白垩系含水层与煤层顶板含水层的水力联系;另一方面本次矿井涌水量预测仅对矿区南部的一二三井田先期开采地段进行了较大范围的水位疏降,而矿区北部只对各井田的首采工作面进行了水位疏降,未进行大范围的疏降模拟,而矿区北部安定组弱透水层厚度较薄,较容易被导水裂隙带破坏,阻水能力较差,因此虽然本次疏降水预测虽未对白垩系地下水流场造成扰动,但不排除矿井大规模开采后不会扰动破坏矿区北部的白垩系含水层,在矿区完成详细的采掘方案设计后应重新对白垩系流场的变化进行预测。通过植被覆盖指数和地下水位埋深这两个指标对矿区地表生态环境进行了评价,矿区南部地表水系发育,地下水位埋深较浅,生态环境整体要优于矿区北部。白垩系含水层北厚南薄,而其底部的弱透水层北薄南厚,在煤层大范围开采以后北部弱透水层较薄区域的顶板含水层极有可能被导水裂隙带破坏,导致白垩系含水层地下水进入采空区,同时造成白垩系含水层地下水位大幅下降,因此在煤层开采前应做好相应的防治措施确保矿井安全开采,同时防止白垩系含水层地下水位大幅下降导致矿区北部生态环境遭到破坏。
李菲[8](2016)在《阶梯流量抽水试验数据确定含水层参数的实例讨论》文中研究表明为了提高利用阶梯流量抽水试验数据确定含水层参数的精度,本文在传统算法的基础上提出了不同以往的阶梯算法。以往阶梯流量抽水试验数据反演求参多是依据阶梯划分即单阶梯算法,本文提出了以每个累计时段反演求参的多阶梯算法,通过实例计算,对其结果进行适用性分析、差异性分析、以及灵敏度的讨论;本文还引入一次阶梯算法和二次阶梯算法,对其原理进行综述,并对比6阶梯抽水试验数据反演求参结果,验证其可行性,以期在满足精度要求的前提下能够减少阶梯流量抽水试验的计算(抽水)次数,为实际应用提供参考建议。分析结果表明:⑴、在考虑Jacob公式的适用条件后,单阶梯算法和多阶梯算法的计算结果精度明显得到提高,在不满足该适用条件的情况下,拟合计算的水文地质参数结果的精度是难以保证的;⑵、在单阶梯算法和多阶梯算法的情况下,含水层导水系数和弹性释水系数的计算结果存在一定的差异,抽水过程中不同阶梯求解的含水层参数也存在差异;⑶、多阶梯算法求解水文地质参数有数据离散程度低、残差较小的优点,但对于随机误差较为敏感,在实际工作中需予以注意;⑷、一次阶梯算法的求参结果与原6阶梯流量抽水试验的反演求参结果是比较相近的,在一定程度上可以减少抽水次数,缩短工程进度,在实际工作中是可行的;⑸、二次阶梯算法反演求参结果与原6阶梯流量抽水试验的反演求参结果比较接近,在一定程度上可以达到减少抽水次数,节省经济开销,在实际工作中是可行的。
刘兴伟,邵景力[9](2014)在《基于遗传算法的阶梯流量抽水试验反演水文地质参数方法研究》文中进行了进一步梳理为更好的利用抽水试验实测数据,本文使用遗传算法进行阶梯流量水文地质参数的求算。通过建立理想模型对遗传算法的选择方式、变异方式、交叉方式进行对比研究,得出在随机均匀选择、分散交叉、线性约束变异的参数设置下算法稳定、高效,结果证明遗传算法在求参的精度和稳定度方面均优于传统配线法与试算法。将其应用到北京市应急水源地水文地质参数反演中,求得导水系数T为44.64m2/d,储水系数μ*为9.30×10-4。
董起广,周维博,李云排,舒媛媛[10](2014)在《改进遗传算法在泾惠渠灌区水文地质参数求解中的应用》文中进行了进一步梳理水文地质参数是地下水水量计算和含水层富水性评价的重要依据。利用改进遗传算法,利用实测水位恢复资料求取泾惠渠灌区水文地质参数,并通过地下水流数值模拟进行参数验证。结果表明,改进遗传算法比传统配线法获得的参数值更加精确。因而,作为一种全局最优化的方法,改进遗传算法具有简单、快捷的特点,其计算效率高、无人为干扰,能够快速搜索到可行性解,可广泛用于水文地质参数的求解。
二、基于遗传算法的地下水非稳定流求参方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于遗传算法的地下水非稳定流求参方法(论文提纲范文)
(1)淮北市孔隙—裂隙岩溶水混采地下水超采区监测站网布设方案优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 孔隙水-裂隙岩溶水混合水流模型 |
1.2.2 超采区监测站网优化 |
1.2.3 MGO遗传算法优化 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.4 主要创新点 |
第二章 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 水文气象 |
2.1.3 地形地貌 |
2.1.4 社会经济 |
2.2 区域地质 |
2.2.1 区域地层 |
2.2.2 构造特征 |
2.3 水文地质条件 |
2.3.1 含水岩组结构及分布 |
2.3.2 地下水补给、径流、排泄关系 |
2.4 区域地下水动态 |
2.4.1 浅层孔隙水 |
2.4.2 中深层孔隙水 |
2.4.3 裂隙岩溶水 |
2.5 地下水资源开发利用情况 |
2.5.1 地下水超采现状 |
2.5.2 地下水开采利用现状 |
2.5.3 地下水限采区 |
2.5.4 地下水超采区监测站网现状 |
2.6 本章小结 |
第三章 地下水流数值模拟 |
3.1 水文地质概念模型 |
3.1.1 模拟区的范围 |
3.1.2 含水层结构的概化 |
3.1.3 边界条件的确定 |
3.1.4 初始条件的确定 |
3.1.5 源汇项的处理 |
3.1.6 水文地质参数的确定 |
3.2 地下水流数值模型 |
3.2.1 地下水流数学模型 |
3.2.2 地下水流数值模型 |
3.3 模型的识别与验证 |
3.3.1 模型识别 |
3.3.2 模型验证 |
3.4 模拟结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于MGO的开采井优化抽水方案研究 |
4.1 MGO模块遗传算法概述 |
4.1.1 MGO模块 |
4.1.2 遗传算法 |
4.2 开采井优化抽水方案 |
4.2.1 开采井群布置 |
4.2.2 目标函数 |
4.2.3 定义决策变量、约束条件、状态变量 |
4.2.4 模型参数的确定 |
4.2.5 优化结果分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 基于优化开采方案的监测站网布设灵敏度分析 |
5.1 监测站网优化原则 |
5.1.1 规范性原则 |
5.1.2 经济性原则 |
5.1.3 有效性原则 |
5.2 灵敏度分析简介 |
5.2.1 方法简介 |
5.2.2 函数公式 |
5.3 监测孔布设优化灵敏度分析 |
5.3.1 第一阶段 |
5.3.2 第二阶段 |
5.3.3 第三阶段 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(2)基于遍历搜索算法的水文地质参数优化求解(论文提纲范文)
0 前言 |
1 基本原理 |
1.1 抽水试验及目标含水层假定条件 |
1.2 计算公式 |
1.2.1 基于Theis公式的抽水试验求参(抽水阶段) |
1.2.2 基于叠加原理的抽水试验求参(水位恢复阶段) |
1.2.3 目标函数 |
1.3 参数优化 |
1.3.1 遍历搜索算法的基本原理 |
1.3.2 遍历搜索算法确定参数解 |
2 实例计算与分析 |
2.1 实例1 |
2.2 实例2 |
2.2.1 研究区概况 |
2.2.2 参数求解 |
3 结果分析与讨论 |
4 结论与建议 |
(3)基于BP神经网络的复杂井函数计算(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外的研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 BP神经网络介绍 |
2.1 BP神经网络的基本原理 |
2.1.1 BP神经网络的结构 |
2.1.2 BP神经网络的学习算法 |
2.2 BP神经网络的结构设计 |
2.2.1 BP神经网络层数的确定 |
2.2.2 BP神经网络节点数的确定 |
2.3 BP神经网络的参数选择 |
2.4 小结 |
第3章 利用BP神经网络计算承压含水层完整井流的井函数W(u) |
3.1 承压含水层完整井流的井函数W(u) |
3.2 BP神经网络的建立 |
3.2.1 训练样本数据的获得 |
3.2.2 网络结构的确定 |
3.2.3 学习训练函数及网络参数的确定 |
3.3 井函数拟合精度分析 |
3.4 小结 |
第4章 利用BP神经网络计算越流系统非稳定流的井函数 |
4.1 不考虑相邻弱透水层弹性释水时越流系统的井函数W(u,r/B) |
4.1.1 BP神经网络的建立 |
4.1.2 井函数拟合精度分析 |
4.2 考虑弱透水层弹性释水时越流系统的井函数H(u,β) |
4.2.1 BP神经网络的建立 |
4.2.2 井函数拟合精度分析 |
4.3 小结 |
第5章 利用BP神经网络计算潜水完整井流的井函数 |
5.1 考虑迟后疏干的Boulton井函数W(ua,y,r/D) |
5.1.1 BP神经网络的建立 |
5.1.2 井函数拟合精度分析 |
5.2 考虑含水层各向异性及迟后疏干的Neuman井函数Sd(ts,y,β) |
5.2.1 BP神经网络的建立 |
5.2.2 井函数拟合精度分析 |
5.3 小结 |
结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
作者简介 |
(4)基于智能算法的水文地质参数优化计算(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究问题的提出及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水文地质参数求解方法发展 |
1.2.2 井函数计算研究进展 |
1.3 本文的研究内容 |
第2章 水文地质参数求解及智能算法理论 |
2.1 承压完整井非稳定流配线法 |
2.1.1 泰斯公式(Theis)计算理论 |
2.1.2 承压完整井非稳定流人工配线法 |
2.2 定降深承压完整井非稳定流配线法 |
2.2.1 G(λ)-λ配线法原理 |
2.2.2 G(λ)-λ人工配线法 |
2.3 第一类越流系统非稳定流配线法 |
2.3.1 第一类越流系统非稳定流配线法理论 |
2.3.2 第一类越流系统非稳定流人工配线法步骤 |
2.4 基于纽曼模型的人工配线法 |
2.4.1 纽曼模型理论 |
2.4.2 纽曼人工配线法 |
2.5 基于弥散系数理论的人工配线法 |
2.5.1 弥散系数配线法原理 |
2.5.2 弥散系数人工配线法步骤 |
2.6 直线图解法 |
2.6.1 降深—时间直线图解法 |
2.6.2 降深—距离直线图解法 |
2.6.3 降深—时间距离直线图解法 |
2.7 智能算法理论 |
2.7.1 粒子群算法及其改进型算法 |
2.7.2 蚁群算法 |
2.7.3 差分进化算法 |
2.8 本章小结 |
第3章 地下水非稳定流智能优化配线求参 |
3.1 承压完整井非稳定流智能优化配线 |
3.1.1 泰斯井函数W(u)求解 |
3.1.2 基于最小二乘法建立W(u)优化方程 |
3.1.3 基于粒子群PSO算法的降深-时间智能优化配线 |
3.1.4 标准粒子群PSO算法预设参数的影响分析 |
3.1.5 带压缩因子粒子群YSPSO算法的降深-距离智能优化配线 |
3.1.6 线性递减权重粒子群LinWPSO降深-时间距离智能优化配线 |
3.2 定降深承压完整井非稳定流智能优化配线 |
3.2.1 G(λ)井函数计算 |
3.2.2 基于最小二乘法建立G(λ)优化方程 |
3.2.3 基于自适应权重粒子群算法的G(λ)-λ智能优化配线 |
3.3 第一类越流系统非稳定流智能优化配线 |
3.3.1 W(u,r/B)井函数求解 |
3.3.2 基于最小二乘法建立W(u,r/B)优化方程 |
3.3.3 基于随机权重粒子群RandWPSO智能优化配线 |
3.4 本章小结 |
第4章 纽曼模型下的智能优化配线求参 |
4.1 纽曼井函数的计算 |
4.2 基于最小二乘法建立优化方程 |
4.3 基于随机权重粒子群RandWPSO智能优化配线 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于弥散系数理论的智能优化配线求参 |
5.1 弥散系数参数求解 |
5.2 基于最小二乘法建立优化方程 |
5.3 基于不同智能算法的弥散系数智能优化配线 |
5.4 本章小结 |
第6章 直线图解法求解水文地质参数 |
6.1 基于直线图解法的MATLAB编程 |
6.2 降深—时间直线图解法计算实例 |
6.3 降深—距离直线图解法计算实例 |
6.4 降深—时间距离直线图解法计算实例 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简介、硕士学位期间发表的成果 |
(5)大南湖矿区侏罗系弱胶结含水介质及水动力特征研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
2 研究区概况及水文地质条件研究 |
2.1 区域地质条件 |
2.2 区域水文地质条件 |
2.3 井田水文地质条件 |
2.4 区域地下水补径排条件研究 |
2.5 本章小结 |
3 井田侏罗系含水层介质条件特征 |
3.1 侏罗系砂岩含水层的介质特征 |
3.2 含隔水层结构分析 |
3.3 直接充水含水层静储量估算 |
3.4 本章小结 |
4 井田侏罗系含水层水动力特征 |
4.1 群孔抽水试验介绍 |
4.2 抽水试验结果分析及求参 |
4.3 含水层水化学特征 |
4.4 本章小结 |
5 “上防下疏”关键技术的可行性评价 |
5.1“上防下疏”的技术思路 |
5.2 首采面“水体下开采”水文地质条件分析 |
5.3 首采面“疏降控水”水文地质条件分析 |
5.4 本章小结 |
6 首采面疏降工程优化设计及效果预测 |
6.1 首采面“上防下疏”方案设计 |
6.2 首采面“上防下疏”疏降效果 |
6.3 首采面“上防下疏”方案综合评价 |
6.4 首采面疏降工程实施情况 |
6.5 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新性成果 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)基于抽水试验高精度反演水文地质参数的方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 对水文地质参数的研究进展 |
1.2.2 抽水试验确定水文地质参数方法的研究进展 |
1.2.3 地下水逆问题的研究进展 |
1.3 主要内容结构与技术路线 |
1.4 论文的创新点 |
2 研究区概况及试验设计 |
2.1 地理位置 |
2.2 水文气象 |
2.3 区域地质与水文地质 |
2.3.1 地层 |
2.3.2 水文地质条件 |
2.3.3 地下水补给、径流、排泄条件 |
2.3.4 地下水动态特征 |
2.4 野外试验设计 |
2.4.1 核磁共振试验设计方案 |
2.4.2 抽水实验设计方案 |
2.4.3 试验步骤及注意事项 |
2.5 抽水试验原始数据分析 |
3 基于野外试验联合推定含水层(组)系统参数 |
3.1 基于核磁共振数据解译的含水层(组)系统辨析 |
3.1.1 核磁共振地下水探测技术基本原理 |
3.1.2 核磁共振地下水探测技术反演方法 |
3.1.3 核磁共振点解译结果 |
3.1.4 含水层(组)系统的联合推断 |
3.2 基于AquiferTest求解水文地质参数 |
3.2.1 抽水阶段试验数据AquiferTest求参结果 |
3.2.2 恢复阶段试验数据配线求参结果 |
3.3 人工智能方法反演含水层(组)系统参数 |
3.4 不同参数推求方法的对比讨论 |
3.5 小结 |
4 基于水力层析法反演水文地质参数 |
4.1 水力层析法基本理论 |
4.1.1 基本理论 |
4.1.2 计算流程 |
4.2 水文参数估算结果评价方法 |
4.3 水力层析法反演水文地质参数 |
4.3.1 不同观测井间距对渗透系数K的估值影响 |
4.3.2 抽水井间距对渗透系数K的估值影响 |
4.3.3 抽水流量对渗透系数K的估值影响 |
4.3.4 时间采集对渗透系数K的估值影响 |
4.4 小结 |
5 基于向导点-正则化方法反演水文地质参数 |
5.1 PEST程序概述 |
5.1.1 Gauss-Marquardt-Levenberg迭代算法 |
5.1.2 向导点-正则化方法 |
5.1.3 正则化方法 |
5.2 地下水模型 |
5.3 向导点-正则化方法反演水文地质参数 |
5.3.1 Tikhonov正则化方法 |
5.3.2 T-SVD正则化方法 |
5.3.3 SVD-Assist正则化方法 |
5.4 向导点的数量对正则化方法反演结果的影响 |
5.5 小结 |
6 反演模型解的精度和尺度效应 |
6.1 等效均质法 |
6.2 稀疏参数化法 |
6.3 高度参数化法 |
6.3.1 向导点-正则化方法 |
6.3.2 水力层析法 |
6.4 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)台格庙矿区顶板涌(突)水危险性评价与矿井涌水量预测(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 顶板涌(突)水危险性评价研究现状 |
1.2.2 含水层富水性评价研究现状 |
1.2.3 水文地质参数计算研究现状 |
1.2.4 井损系数的研究现状 |
1.2.5 矿井涌水量预测方法的研究现状 |
1.2.6 煤矿开采对地下水和生态环境的影响评价研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究方案 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
1.5 创新点 |
1.6 本章小结 |
2 研究区概况 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 地形 |
2.1.2 气象 |
2.1.3 水文 |
2.2 地质条件 |
2.2.1 地层 |
2.2.2 构造 |
2.3 区域水文地质条件 |
2.4 矿区水文地质条件 |
2.4.1 含水岩组 |
2.4.2 隔水层 |
2.4.3 地下水补径排条件及动态特征 |
2.5 水体间及含水层组之间的水力联系 |
2.5.1 水体之间的水力联系 |
2.5.2 含水层之间的水力联系 |
2.6 矿区生态地质环境 |
2.7 本章小结 |
3 水文地质参数计算与分析 |
3.1 井损值计算与分析 |
3.1.1 井损值计算 |
3.1.2 井损值分析 |
3.2 水文地质参数的计算 |
3.2.1 单孔多阶梯抽水试验非稳定流求参 |
3.2.2 多孔非稳定流抽水试验求参 |
3.2.3 群孔非稳定流抽水试验求参 |
3.3 本章小结 |
4 煤层顶板涌(突)水危险性评价与分区 |
4.1 煤层顶板工程地质特征及其稳定性评价 |
4.1.1 煤层顶板工程地质特征 |
4.1.2 煤层顶板稳定性评价 |
4.2 顶板冒裂程度评价与分区 |
4.2.1 2 煤顶板冒裂程度评价与分区 |
4.2.2 6 煤顶板冒裂程度评价与分区 |
4.3 充水含水层富水性评价与分区 |
4.3.1 2 煤顶板含水层富水性评价与分区 |
4.3.2 6 煤顶板含水层富水性评价与分区 |
4.3.3 白垩系含水层富水性评价与分区 |
4.4 顶板涌(突)水危险性评价与分区 |
4.4.1 2 煤层顶板涌(突)水危险性评价与分区 |
4.4.2 6 煤层顶板涌(突)水危险性评价与分区 |
4.5 煤矿防治水对策措施 |
4.6 本章小结 |
5 天然和采动条件下的矿井涌水量预测 |
5.1 水文地质概念模型 |
5.1.1 模型范围 |
5.1.2 含水层的概化 |
5.1.3 边界条件 |
5.2 数学模型 |
5.3 数值模型 |
5.3.1 模型结构 |
5.3.2 模型识别与验证 |
5.3.3 参数分布规律分析 |
5.3.4 参数灵敏度分析 |
5.4 矿井涌水量预测与分析 |
5.4.1 天然条件下矿井涌水量预测 |
5.4.2 采动条件下矿井涌水量预测 |
5.4.3“大井法”计算涌水量 |
5.4.4 矿井涌水量对比分析 |
5.5 采动条件下含水层之间的水力联系 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)阶梯流量抽水试验数据确定含水层参数的实例讨论(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 关于确定含水层水文地质参数的国内外研究现状 |
1.2.2 关于阶梯流量抽水试验的研究现状 |
1.3 主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 数据来源和软件应用 |
2.1 试验方法与数据来源 |
2.2 软件应用 |
第3章 单阶梯算法与多阶梯算法分析 |
3.1 基本公式及原理 |
3.2 单阶梯算法实例分析 |
3.3 多阶梯算法实例分析 |
3.4 单阶梯算法与多阶梯算法比较分析 |
3.4.1 适用性分析 |
3.4.2 差异分析 |
3.4.3 灵敏度讨论 |
3.4.4 两种算法比较分析小结 |
第4章 一次阶梯算法与二次阶梯算法 |
4.1 一次阶梯算法实例计算 |
4.1.1 一次阶梯算法的原理 |
4.1.2 实例计算 |
4.2 二次阶梯算法实例计算 |
4.2.1 二次阶梯算法的原理 |
4.2.2 实例计算 |
4.3 一次阶梯算法与二次阶梯算法的验证 |
4.3.1 原6阶梯流量抽水试验的导水系数、井损系数和综合性参数 |
4.3.2 一次阶梯算法的验证 |
4.3.3 二次阶梯算法的验证 |
4.3.4 一次阶梯算法和二次阶梯算法的小结 |
第5章 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士研究生期间发表的论文 |
致谢 |
(9)基于遗传算法的阶梯流量抽水试验反演水文地质参数方法研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 计算方法 |
1.1 基本原理 |
1.2 遗传算法[11~13, 16~18] |
2 理想模型计算结果与讨论 |
2.1 理想模型 |
2.2 参数设定 |
3 工程实例 |
3.1 实例计算 |
3.2 结果分析 |
4 结论 |
(10)改进遗传算法在泾惠渠灌区水文地质参数求解中的应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 计算方法 |
1.1 遗传算法简介 |
1.2 改进遗传算法 |
2 实例计算 |
2.1 优化模型 |
2.2 参数计算 |
3 参数验证 |
3.1 地下水流数值模型 |
3.1.1 水文地质概念模型 |
3.1.2 数学模型 |
3.2 结果分析 |
4 结语 |
四、基于遗传算法的地下水非稳定流求参方法(论文参考文献)
- [1]淮北市孔隙—裂隙岩溶水混采地下水超采区监测站网布设方案优化[D]. 胡林. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]基于遍历搜索算法的水文地质参数优化求解[J]. 邱淑伟,吴亚敏,柯昱琪,闫佰忠. 吉林大学学报(地球科学版), 2020(06)
- [3]基于BP神经网络的复杂井函数计算[D]. 张玉霞. 河北工程大学, 2020(07)
- [4]基于智能算法的水文地质参数优化计算[D]. 东栋. 河北工程大学, 2019(09)
- [5]大南湖矿区侏罗系弱胶结含水介质及水动力特征研究[D]. 崔思源. 中国矿业大学, 2017(03)
- [6]基于抽水试验高精度反演水文地质参数的方法研究[D]. 王文娟. 内蒙古农业大学, 2016(03)
- [7]台格庙矿区顶板涌(突)水危险性评价与矿井涌水量预测[D]. 许珂. 中国矿业大学(北京), 2016(02)
- [8]阶梯流量抽水试验数据确定含水层参数的实例讨论[D]. 李菲. 长安大学, 2016(02)
- [9]基于遗传算法的阶梯流量抽水试验反演水文地质参数方法研究[J]. 刘兴伟,邵景力. 工程勘察, 2014(09)
- [10]改进遗传算法在泾惠渠灌区水文地质参数求解中的应用[J]. 董起广,周维博,李云排,舒媛媛. 中国农村水利水电, 2014(05)