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SOM-RBF神经网络模型在地下水位预测中的应用应用
刘博,,梁秀娟
吉林大学学报(地球科学版) , 2015, DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.201501204
Abstract: 利用自组织映射(SOM)聚类模型优化径向基函数神经网络(RBFN)隐层节点的方法,减小了RBFN由于自身结构问题在地下水水位预测中产生的误差。采用SOM对已有样本进行聚类,利用聚类后的二维分布图确定隐层节点的数目,并根据聚类结果计算径向基函数的宽度,确定径向基函数的中心,由此建立SOM-RBFN模型。以吉林市丰满区二道乡为例,采用20002009年观测的地下水位动态资料,利用SOM-RBFN模型对地下水位进行预测,验证其准确性,并分别以5、7、10a的地下水位动态数据为研究样本建立模型,考查样本数量对预测结果的影响。研究结果表明SOM-RBFN模型预测地下水水位过程中,均方根误差(RMSE)的均值为0.43,有效系数(CE)的均值为0.52,均达到较高标准,因此SOM-RBFN模型可以作为有效而准确的地下水水位预测方法;同时RBF7的RMSE和CE均值分别为0.38和0.68,结果优于RBF5和RBF10,这就意味着在模型计算中样本数量不会直接影响预测结果的精度。
地下水水质实时预报系统开发及应用:以下辽河平原为例
杜超,,吕军,田浩然
吉林大学学报(地球科学版) , 2014,
Abstract: 地下水数值模拟需要大量的监测数据作为支撑,数据的录入耗时耗力,存在出错的可能,且不能第一时间进行实时快速预报。采用VB语言编程技术,以识别和验证后的下辽河平原地下水流数值模型和地下水溶质运移数值模型为基础,重新编译后的MF2K和MT3DMS为内核计算程序,MicrosoftSQLServer2000为数据库,开发了模型与地下水实时监测系统的接口,集成建立了下辽河平原地下水水质实时预报模型,并开发了操作界面下的操作系统,实现了下辽河平原地下水水质的实时预报功能。该系统将地下水实时监控技术与地下水数值模拟技术结合,操作简便、时效性强、出错概率小,能够实时获取地下水水位、水质监测数据,对地下水流场和地下水溶质浓度场的演化进行快速预报。同时,本系统预留了更新接口,可根据逐步积累的地下水监测数据和系统计算数据进行进一步验证,不断提高系统预报的精度。
松花江中游段地表水与地下水转化量研究
周宇渤,,徐梦瑶
人民黄河 , 2011,
Abstract: ?依据松花江依兰至佳木斯段的水文地质条件,建立了数值模型,利用河流水面曲线,确定出河段中任意一点江水水位,利用gms软件中的riverpackage模块对河流进行一类边界处理,分别导入丰水年、平水年和枯水年的源汇项,计算相应的河流和地下水转化量,分析了该区段地下水与地表水年内和年际的转化情况.结果表明:丰、平、枯三个水平年份该区段在枯水期接受地下水的补给,而丰水期江水向地下渗漏;从全年来看,江水对地下水的补给量大于地下水向江水的转化量;从年际变化来看,丰、平、枯三个水平年份枯水期地下水和江水转化量变化不大,而丰水年丰水期江水向地下水转化量大于平水年,更大于枯水年.
黄陶勒盖沙漠地表蓄水供水贮水池的设计
姜薇,梁秀娟,
人民黄河 , 2012,
Abstract: ?依据黄陶勒盖沙漠地区的自然条件,选定蓄水供水贮水池的地面高程为1222.1~1224.5m.贮水池整体采用倒置棱台型,开敞式,池的开口为矩形,由连通管道、安全围堤、池体、加压泵站等四部分组成.对贮水池容积、淤积厚度、蒸发损失、渗漏损失、冰冻损失等的计算进行了研究;对各工况下贮水池边坡抗滑稳定性分析表明,边坡抗滑稳定性满足要求.
吉林西部洋沙泡水库高氟水的形成
梁秀娟,,,杜超,全光秀
吉林大学学报(地球科学版) , 2012,
Abstract: 在调查、分析洋沙泡周边地质、水文地质和氟土壤特征的基础上,结合洋沙泡水库模拟实验结果对吉林西部洋沙泡水库高氟水的形成进行了深入研究。结果表明,吉林西部高氟环境的形成是地表环境长期演化的结果大兴安岭岩浆岩和松嫩低平原松散沉积物提供了含氟丰富的物质基础,河流及地下水径流提供了氟迁移的动力条件,典型的低平原是高氟形成的地理条件,干旱半干旱的气候条件成为高氟环境的促进条件。洋沙泡的氟主要来源为二龙涛河径流携带,多年平均携带量占年内氟总来源的99%以上;周边径流占0.014%~0.28%;降水携带量占0.012%;蒸发浓缩作用对洋沙泡水库的氟质量浓度也有一定影响。此外,内源底泥的释放也是洋沙泡水库水体氟质量浓度增高的原因之一,并且在引嫩入白工程实施后,依然使洋沙泡水库水体中氟质量浓度增加。在每年引水的情况下,需要5年时间水库水体氟的质量浓度才会降至1.0mg/L以下。风动力和人为活动也对洋沙泡水库的氟质量浓度变化产生影响。
中国降水混沌识别及空间聚类
危润初,,张余庆,梁秀娟
吉林大学学报(地球科学版) , 2014,
Abstract: 0-1混沌测试方法是一种新的可直接作用于时间序列的混沌识别方法,不需要进行相空间重构,通过对Chebyshev映射的检验验证了有效性。运用0-1方法对中国640个气象站1960-2011年月降水序列进行混沌识别,并运用基于密度的顾及非空间属性的空间聚类方法(DBSC)对计算结果进行空间聚类。结果表明,各气象站月降水序列均表现出明显的混沌特性,且K值的空间分布具有明显的分区特征从大尺度上看,全国可分为西北高值区、南方次高区、华北-东北中值区和青藏低值区;从小尺度上看,全国分出了29个空间簇。中国降水混沌空间聚类结果不仅与大尺度的气候类型分布相吻合,而且也反映了局部降水动力系统变化特征,这就为降水系统的时空规律研究提供了一条新的途径和方法。
尾矿库筑坝期三维渗流分析
姜雪,梁秀娟,,闫佰忠
吉林大学学报(地球科学版) , 2014,
Abstract: 尾矿库坝体的稳定性分析需充分考虑地形的复杂程度与边界的不规则程度,从而建立尾矿库的真实三维渗流场。利用SVOffice软件在不概化地形及边界的条件下构建尾矿库的真实渗流域,模拟了最后一期填筑在正常高水位(427.77m)及汛期最高洪水位(434.50m)两种工况下的三维瞬态渗流场。结果显示两种工况下,尾矿最大日排水量均为6100m3,此时,堆积坝两侧浸润面均有溢出,远离排水井一侧的溢出范围更大,这主要是受渗流域的影响;库内初始水位对筑坝期渗流场的分布存在较大的影响,汛期洪水位筑坝初期浸润面位置最高。由模拟结果设计了5条排渗盲沟,保证了浸润面在堆积坝任何部位均未溢出。
0-1测试方法在降水混沌识别和分区研究中的应用
危润初,,张余庆,梁秀娟
东北大学学报:自然科学版 , 2014, DOI: 10.3969/j.issn.1005-3026.2014.12.027
Abstract: 0-1测试方法是一种新的可直接作用于时间序列的二元混沌识别方法,通过对Chebyshev映射进行混沌检验,验证了其有效性.运用该方法对东北地区106个气象站1958~2011年逐月降水序列进行混沌识别,结果表明,东北地区逐月降水序列均表现出混沌特性.同时,均方位移随时间的渐进增长率K的空间插值结果具有明显的分区特征,即东部为高值区,北部和西部为次高区,中南部为低值区,其中内蒙古东北部和黑龙江西北部存在局部的K低值区,混沌分区特征与东北地区降水地域分布特征和变化类型吻合较好.研究表明,0-1测试方法具有反映数据序列的混沌程度的特性.
油页岩原位开采对岩体结构影响分析
姜雪,梁秀娟,危润初,
东北大学学报:自然科学版 , 2014, DOI: 10.3969/j.issn.1005-3026.2014.03.033
Abstract: 对吉林省扶余县油页岩及围岩进行了物理力学参数的测定,在此基础上,获取了容重、弹性模量、泊松比、内摩擦角及黏聚力等参数.并利用SIGMA/W模块,采用弹-塑性模型进行有限元计算,得到了原位开采区内任一点应力、应变、位移的详细信息.结果显示,采区的最大下沉位移为105m,位于开采中心处;同时,根据这些信息分析了采区岩体的应力分布,受拉区与剪应力极值分布较大区一致,都位于油页岩的上覆地层泥岩层中,从而确定了岩体的破坏过程:首先是受拉,产生大量裂隙;然后再沿着剪应力极值所在的截面发生滑动.
不同时间尺度吉林市地下水位混沌特性与空间分布
闫佰忠,,乔雨,梁秀娟,危润初
农业机械学报 , 2015, DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2015.01.021
Abstract: 0-1测试方法是一种可直接作用于时间序列的二元混沌识别方法,该方法不需要相空间重构,是通过量化指标Kc是否接近于0或1来识别时间序列的混沌特性。通过对Chebyshev映射进行混沌检验,验证了其有效性。运用该方法对吉林市83眼监测井2001—2010年不同时间尺度(5、10、15和30d)地下水埋深监测序列进行了混沌识别,并进行了混沌程度比较和空间分布研究。结果表明:吉林市不同时间尺度地下水埋深序列均表现出混沌特性。同时,均方位移随时间的渐进增长率K的空间插值结果具有明显的分区特征,即吉林市北部和南部为高值区,城区为相对低值区,并且随着时间尺度的增大,城区K值的相对低值区范围增大。研究表明,0-1混沌测试方法简单有效,并且具有反映数据序列混沌程度的特性。
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