运用地下水对潮汐的响应识别压力传导系数

在地下水扩散方程中,压力传导系数是描述地下水运动的重要参数。传统的方法是通过抽水或注水给地下水系统一个扰动,监测地下水水位的响应,由此计算含水层的压力传导系数。文章提出用潮汐衰减率方法识别含水层压力传导系数,其适用于滨海区承压含水层的参数识别。在推导出解析解的基础上,通过数值拟合、最小二乘法、牛顿迭代法求得含水层的压力传导系数,提出潮汐衰减率的概念,建立余切函数与潮汐衰减率的线性关系,用线性关系中的斜率和截距识别压力传导系数。用潮汐衰减率方法识别出的压力传导系数与其实际值相等,说明该方法是正确有效的。潮汐信号衰减率与海水振荡的余切函数线性相关。数值仿真表明,该方法可以准确地估算出含水层的压力传导系数。潮汐衰减率方法具有少打井,经济高效等优点。潮汐衰减率方法为实际工程应用提供了可靠的理论基础,它可以用于部分实际工程中。该方法的局限性在于需要提供含水层的部分参数,如含水层的长度、海水波动振幅、频率等。     

相对误差最小法确定含水层参数的原理与方法

在地下水资源评价中,导水系数是重要的含水层参数。可以通过抽水试验数据分析确定。本文提出的相对误差最小法,仅用一次主抽水和一次辅助抽水试验就可得到准确可靠的参数值,减少了野外试验的工作量,节省了人力和费用。     

论“单位涌水量就是导水系数”成立的特殊条件

针对截取侧向径流的抽水井,兰太权提出一个解释单位涌水量的公式,认为“单位涌水量就是导水系数”(q=T),并以砂箱试验的结果作为证据。然而,这个等式的推导过程缺少严谨的水动力学基础。砂箱试验的边界条件等价于含有1个或2个定水头边界的矩形承压含水层,单井抽水的稳定流场可以用镜像井点叠加法求解,从理论上表明单位涌水量与导水系数成正比,而比例系数取决于含水层的形状和抽水井的半径。在特定条件下,含水层和抽水井的尺寸可以造成单位涌水量与导水系数相等的情况,兰太权发表于文献中的2组砂箱试验恰好符合这种条件,但并不能证明q=T具有普适性。新的砂箱试验避免了几何尺寸的这种特殊组合,得到了显著偏离q=T的结果。     

非稳定流抽水试验参数计算的优化算法

提出根据非稳定流抽水试验资料确定含水层参数的优化算法。该法不同于现有的配线法,其根据最小二乘法及0.618法原理进行优化计算,从而确定承压含水层的导水系数和弹性给水度及渗透系数等。优点是计算结果比较客观,计算精度比较高。给出了实例计算及与其他相比较的结果。     

分析隔水边界附近抽水-恢复试验数据的新方法

为能同时分析含水层具有直线隔水边界条件下,抽水试验中抽水―恢复阶段降深数据,提出了一种新的数据分析方法。在建立这种方法时,将表示抽水和恢复阶段水头降深表达式中Theis井函数的级数表达式的前3项作为其近似表达式,经过推导,分别得到抽水和恢复2个阶段的直线方程。2个直线方程的因变量和自变量均为观测数据的函数,而直线常数为待求参数的函数,在进行数据分析时,只要将试验观测数据分别转化为直线方程的因变量和自变量数据,就能够利用一元线性回归法分别计算2个直线方程的常数,而利用直线常数的表达式,能够推导得到计算含水层参数和映射井到观测孔间距离的公式。通过算例说明了方法的具体应用步骤。      

求解半无限长多孔介质柱体水动力弥散系数的一种最小二乘法

针对半无限长多孔介质柱体,一端为定浓度边界的水动力弥散反求参数问题,先用数值方法求解补余误差函数erfc（x）的反函数,再根据该问题的解析解,通过变量代换,构造一个基于解析解的最小二乘模型来反求水动力弥散系数。最后将该方法应用于一个实例,计算结果表明该方法比erfc（x）近似公式法、配线法、正态分布函数法等传统方法要好。     

正交最小二乘法及其在分析化学中的应用

介绍了一种线性模型参数回归分析方法-正交最小二乘法，并以电子探针微区分析技术分析环境样品的数据为例，对正交最小二乘法和经典最小二乘法的结果进行了详细比较。数据处理结果表明，当变自量和因变量都同时存在测量误差时（或自变量的测量误差与因变量的测量误差相比不能忽略时），正交最小二乘法获得的回归系数优于经典最小二乘法。对正交最小二乘法中的线性模型能解释的方差与经典最小二乘法中的相关系数的关系也进行了讨论。     

基于粒子群优化算法的未知波速声发射定位数值模拟

针对岩石力学试验中基于时差定位算法中声发射定位精度受岩石波速等诸多因素的影响问题,提出基于粒子群优化的未知波速声发射定位算法。该算法将岩石波速作为未知值,根据拾取到的时差建立基于最小二乘法原理的目标函数,利用粒子群优化算法,求解目标函数,寻得目标位置和波速。权重系数是影响该算法精度及其稳定性的重要因素,首先通过数值试验模型确定最优权重系数为0.729 8,可以满足算法精度及其稳定性。数值仿真结果表明,由选取的权重系数最后计算精度高于传统已知波速算法。为验证该算法的实际应用效果,进行断铅试验,结果表明该算法优于传统已知波速算法。     

油气勘探风险评价的偏最小二乘-最大熵法模型及应用

油气勘探风险的定量评价一直是国内外研究的难点。作者在分析传统风险评价方法的优缺点、剖析偏最小二乘法和最大熵法优势的基础上,首次提出了偏最小二乘-最大熵（PLSME）风险分析模型。偏最小二乘法较好地实现了多元线性回归、主成分分析和典型相关分析的有效综合,通过自变量的PLS回归线性处理,不仅能消除粗差解决变量之间的相关性问题,而且能辨识每一个自变量对因变量的控制程度;最大熵法通过对偏最小二乘得出的风险因子与总经济效益净现值关系式的检验,利用最大值、最小值和最可能值的训练,能了解指标最终服从的概率分布,客观得出风险的大小。两者结合起来构建的PLSME模型,能使风险评价结果更加准确、合理和客观。通过对四川德阳新场气田的实例应用,表明偏最小二乘一最大熵评价方法科学可行,对同类研究具有借鉴作用。     

非稳定流抽水试验求参的一维搜索法

本文根据最小二乘法原理，将非稳定流抽水试验确定水文地质参数的问题转化为单变量求极值问题，对导压系数进行一维搜索，从而定出量最佳的参数值，实例计算表明，利用该方法求水文地质参数具有概念清晰，精度较高，计算可程序化等优点。     

用沉降速率比值法计算固结系数的探讨

目前确定固结系数的常用方法是时间对数法和时间平方根法,这两种方法均为作图法,受人为因素的影响较大。从太沙基一维固结理论出发,推导出了任意相邻两时刻地基固结沉降速率之间的关系式,并通过用最小二乘法处理数据,得到了一种计算地基土体固结系数的方法。最后,通过工程实例应用对其合理性和可行性进行了验证,结果表明,该方法计算效果良好,且无需作图,简便易行,可以对试验数据进行快速处理。同时,该方法只需试验前期1 h之内的数据,可以减少测读次数,加快试验进程。     

干扰系数计算在开采井群优化布设中的应用

干扰系数表征了开采井受干扰的程度,其除受含水层性质、补给、排泄条件等天然因素影响外,还与井的结构和数量、井间距以及在平面上的布置等人为因素有关,因为试验复杂、成本高,一般多在水源地的勘探和开采阶段通过抽水试验求得。本文以甘肃省张掖电厂黑河滩水源地“探采结合”勘探实例,在单孔、干扰和群孔开采性抽水试验的基础上,准确计算干扰系数等水文地质参数,提出技术经济合理的开采方案,并通过探采生产井的优化布置,达到单井及井群出水量大、出水稳定、井间距小、井间干扰小,易于水源地管理保护和节约建设投资的目的。     

大口径井抽水试验的固定流量装置

目前,含水层参数的计算方法,还没有一个能适用于人口径井的抽水试验中去。这是因为开采过程所采用的迳流公式,有两个基本假设不能满足,就是:1、井的直径无限小;2、井中的贮存量可以忽视。1967年柏柏道普罗斯及柯普提出了一个方法,计算承压含水层大口径井的贮量值,这方     

基于仿生原理的粒子群算法求解江安校区水动力弥散系数

水动力弥散系数是研究地下水溶质运移的一个重要参数。为了解污染物在地下水中的运移规律,利用基于仿生学原理的粒子群算法,求解四川大学江安校区弥散试验场中的潜水含水层天然流场下的水动力弥散系数,并与最小二乘法和标准曲线对比法的计算结果相比较。研究结果表明,标准曲线法的计算结果受人为主观影响误差较大;最小二乘法计算结果与实测数据拟合较好,但计算过程相对复杂;粒子群算法的求解精度最高,计算更快,具有良好的收敛性,是一种可靠的求解方法。      

目标函数对马斯京根法河道流量演算精度的影响

在用马斯京根法进行河道流量演算时,由于传统的试算法在精度和客观性上的欠缺,目前广泛使用最小二乘法来进行优化计算.在应用最小二乘法时,发现选择不同的目标函数会对最终的流量计算结果的精度产生影响.因此,本文应用了两种目标函数:河槽蓄量误差最小和出流量误差最小,推导了它们在最小二乘意义上的流量演进参数解析式,进而研究了对流量计算精度的影响.对3场洪水过程的模拟结果表明,以出流量误差最小为目标函数所获得的流量计算精度更高:与河槽蓄量误差最小相比,相对平均绝对误差分别降低了4%,25%和25%,说明使用出流量误差最小作为优化的目标函数更为有效.     

Lingo在优化水文地质参数估值中的应用

基于Thies公式和最小二乘原理,采用Lingo软件对非稳定流抽水试验资料进行水文地质参数估值,计算结果表明：Lingo计算值与实测降深值之间非常接近,二者相关系数达到了0.996,且占总数83.33%的数据点其相对计算值和实测值之间的相对误差小于5%,完全满足工程应用要求。Lingo具有的编程简单、运行速度快和计算结果准确等优点,使其在水文地质研究领域得到广泛应用。     

使用任意电极排列电阻率测深中核函数的计算

对于任意电极排列,级数展开能用于从视电阻率获得核函数。三种函数最适于这个目的,展开系数可由最小二乘法获得。在这种情况下,函数的正交归一化是有利的,并给出一例使用温纳装置的例子。     

用相关函数优化法计算离散线性水文模型参数

借助于日降雨和出流资料系列,采用相关函数优化方法确定离散线性水文模型参数是一种新的方法.文中选用4个流域8年日降雨和径流资料系列来检验相关函数优化法(6年作为率定期,2年作为验证期),所得结果与常规最小二乘法计算的结果进行比较表明:新方法计算精度比常规最小二乘法计算的精度有所提高,常规最小二乘法仅是相关函数优化法的一种特例.     

利用非稳定流抽水试验资料确定水文地质参数的解析法

本文针对目前利用非稳定流抽水试验资料,采用图解法或试算法进行逼近求解水文地质参数所存在的问题,以泰斯非稳定流计算公式为基础,通过对井函数的优化拟合,提出了采用非稳定流抽水试验资料确定水文地质参数的解析计算法,与其它求解方法比较,具有计算简捷,不依赖图表,求解精度高等优点。     

高阻尼因子对阻尼最小二乘法效果的影响和克服

阻尼最小二乘法（包括改进的阻尼最小二乘法,下同）是目前公认的求解无约束最优化问题最优秀的算法之一,在解决实际问题中发挥了重要作用。但它并不是完美无缺的。本文提出高阻尼因子对阻尼最小二乘法效果的影响就是它们存在的,但尚未引起充分重视的问题。这个问题关系到使阻尼最小二乘法收敛缓慢甚至完全失效。本文提出设立高截止阻尼因子λh,并给出它的计算方法。它标志:超过λh的一切阻尼因子所相应的阻尼最小二乘法改正向量的步长已小于该点最速下降法的最优步长。这时应采取最速下降法探索极小点才能获得好的效果。通过设立高截止阻尼因子,将阻尼最小二乘法与最速下降法有机地结合起来,从而克服高阻尼因子对阻尼最小二乘法效果所带来的不良影响,也是对阻尼最小二乘法的进一步完善和补充。 实践证明:本文提出的设置高截止阻尼因子的理论推导和计算方法是正确的,效果明显。