不同含水层岩性沉降经验修正系数的研究

为了较为准确地计算降水施工引起的地面沉降值,本文选取大量地铁降水施工中沉降监测数据,并利用最小二乘法对数据进行处理分析。针对不同岩性事先给定经验系数,然后,将此经验系数计算出数据值与处理后沉降实际监测数据进行对比分析,并进行误差统计分析,如果符合最大概率法分布规律,那么此经验系数符合实际情况,可用;如果不符合最大概率法分布规律,那么此经验系数不符合实际情况,不可用,返回上一步,重新给定经验系数。最终,计算出不同岩性对应的修正系数取值范围,对北京地区降水影响范围内的各类地层,提出一个较为适当的修正系数。研究成果将为工程技术人员对降水引起的地面沉降,进行预测提供参考依据。     

基于岩石物理模型的测井约束横波速度计算方法研究

在横波速度计算方面采用经验公式往往精度有限,通过对岩石物理模型的研究分析,采用Xu-White模型法来计算横波速度。为了减少误差,应用模拟退火算法对孔隙度参数进行修正,再利用修改后的孔隙度,结合其它参数最终得到精确的横波速度。在实际工区中,计算的横波速度和实际的横波速度吻合程度较高,误差小于10%。     

利用压力资料预测油（气）水界面方法的修正

文章在充分研究了原有压力法计算油(气)水界面海拔公式中存在的缺陷后,指出应引入含水饱和度参数对公式进行修正。修正后的公式所计算的油(气)水界面海拔值与实际值更接近,而且还能得出不同的含水饱和度界面海拔值。这由两个实际气藏的应用得到验证。     

洪水预报自由水蓄量动态系统响应修正方法

为提高实时洪水预报精度,提出一种基于动态系统响应修正自由水蓄量的新方法。该方法将新安江模型自由水蓄水库以下的部分作为一个系统,将自由水蓄量的扰动值与对应的系统响应差值建立关系,通过最小二乘法建立起一个向误差源追溯的自由水蓄量误差反演修正模型。分别应用理想模型与东圳流域对其进行检验,并与二阶自回归(AR)模型的修正结果进行比较。结果表明,对于流域的16场历史洪水,新方法的修正效果相比于AR模型有明显提高,可在实际流域中推广应用。     

基于单位线反演的产流误差修正

为提高实时洪水预报的精度,将单位线引入实时洪水预报修正中,建立一种向信息源头追溯的反馈修正模型。用最小二乘估计原理,通过推求产流量误差,用理想模型对误差修正模型进行了验证,并对不同范围的产流量误差修正效果进行对比。在浙江长潭流域对11场历史洪水进行修正验证,效果明显,对预报精度有一定的提高。该方法结构简单,且不增加参数,物理概念清晰,又不损失预见期,可以在实际流域洪水预报中推广应用。     

机械卡盘设计中的计算误差分析与应用

通过对普通机构二维力因素影响的分析，利用修正公式计算求值，以修正单因素影响最大值计算所产生的误差。利用这一计算方法，对CD—3型钻机卡盘进行了计算，得到了正确的设计结果，说明用修正公式对多因素影响采用单因素影响最大值计算进行修正是可行的。     

水文相关中的最小二乘回归问题探讨

在研究了水文相关中利用最小二乘原理进行回归分析方法的基础上，指出了传统水文回归分析方法的使用条件、局限性和存在的问题。提出了不同性质的变量在回归分析时应区别对待的概念。结合水文观测的实际情况，研究了相关变量观测值均存在误差情况下，以变量的观测误差作权进行回归分析的概念，提出了建立基于最小二乘原理基础上的双加权回归模型，并研究了该模型的解算方法。同时推导了估计参数和预测值的误差估计公式，通过估计参数和模型误差的研究，有助于提高水文变量回归的精度和误差估计水平。     

关于粘土耐火度公式的修正

由于粘土中各种氧化物杂质对其耐火度影响程度的不同,因此在粘土耐火度公式中,统用ＲＯ来表示各种氧化物杂质的总量,并乘以相同的因子系数,这样势必会造成用此粘土耐火度公式计算的耐火度与真实值之间存在着较大的偏差。本文针对粘土耐火度公式所存在的问题,提出了此公式的修正公式,通过实验验正与误差分析,表明该修正公式更具准确性和实用性。同时,作者对修正公式的适用范围也进行了讨论。     

煤岩流变模型与地表二次沉陷研究

通过流变实验研究发现,煤岩流变具有低流变系数和高蠕变门槛值特征,并符合对数型经验公式和修正的伯格斯理论模型。作者以河北峰峰矿区为例,求出了各级应力水平下煤岩流变经验公式的典型参数集,并结合峰峰二矿工业广场建筑物下条带开采地表沉陷实例进行了分析。      

三维数值分析在岩土工程应用中的误差问题

岩土工程本身的复杂性使岩土工程的三维模型分析结果与实际有一定的误差。利用已有的工程反馈资料,对模型参数进行反演分析。修正易调整的误差因素,来弥补不易调整的误差因素,将模型计算结果的最终误差降到最小。将得到的反演参数用于下一阶段的模型分析,由此获得的三维计算结果更接近真实值。     

渐扩散水跃跃长的研究

首先通过对作用于渐扩散水跃的压力分析,阐述了渐扩散水跃跃长总比非扩散水跃跃长短的原理。在此理论基础上,考虑边墙扩散角的影响,建立了渐扩散水跃表面质点运动方程,并结合动量方程和连续方程,推导出渐扩散水跃跃长的半理论、半经验公式。同时,引入非扩散水跃跃长经验公式,使渐扩散水跃跃长公式大大简化。其次,对该理论的局限性进行了分析,得到了该公式的适用范围。在该范围内,该公式能较好地吻合实验结果,从而该理论得以证实。最后对各家渐扩散水跃跃长经验公式进行分析归类,并推荐工程适用公式,以便工程运用。     

The Improvement and Comparison of Blast Vibration Velocity Prediction Method

In this study, based on the least square criterion, the process of calculating the unknown parameters (k, α) in Sodev’s empirical formula is demonstrated. By using substitution to linearize the Sodev’s empirical formula, the cause of error is illustrated. Three improved methods are presented. Also, according to the monitoring data obtained from the blast engineering, these four methods have been applied to fit the monitoring data and to predict blast vibration velocity. The compared results indicate all of these four methods have high precision in the blast vibration velocity prediction; the least square method, new least squares method and nonlinear regression secant method are all based on the empirical formula which just involves two blast parameters, so they are not as accurate as artificial neural network analysis.     

The differential system method for parameter identification; unconfined aquifer case

We present the applicability of differential system (DS) method for identification of hydraulic conductivity and effective porosity in a phreatic aquifer. In the original setting, the first step of the DS system is to solve an overdetermined algebraic system in the least squares sense. A natural extension of the method is to pose a least squares problem in an appropriate functional space. We show an improvement of the identification by considering the least square problem in the space of square integrable functions in the time variable for a finite interval.     

确定多重现期暴雨公式参数的二次优化算法

四参数非线性多重现期暴雨公式在城市排水规划设计中有着广泛的应用。搜索算法与最小二乘法是优化计算的两个简单有效的方法,不过单独直接用于求解四参数非线性多重现期暴雨公式的参数比较困难。提出耦合最小二乘法及搜索算法确定多重现期暴雨公式参数的二次优化算法,该方法可以一次得到多重现期暴雨强度公式的参数,参数优化过程不需要图解。研究表明,计算结果比较客观;成果精度高,例题的平均绝对均方差为0.035mm/min。与遗传算法、蚁群算法等比较,该方法计算原理容易理解,计算简便,可以用Excel进行参数优化计算。     

关于在平行断面法资源／储量估算中限制使用梯形体公式的建议

通过理论推导,指出在平行断面法资源／储量估算中,在块段相邻剖面不具有相等对应边的情况下,梯形体公式只是一个近似估算公式,存在着一定的误差。而截面圆锥体公式则是一个精确的通用公式,其使用不受相对面积差大小的限制。因此,在这种情况下,建议放弃使用梯形体公式,而统一使用截面圆锥体公式。     

用蒙特卡洛模拟法计算正交最小二乘法拟合参数的标准偏差

介绍了一种计算正交最小二乘法拟合参数标准偏差的新方法－蒙特卡洛模拟法，并以电子探针微区分析技术分析环境样品的数据为例，对用于计算经典最小二乘法回归系数标准偏差的公式法和蒙特卡洛模拟法进行了比较。计算结果表明，两者完全相符，蒙特卡洛模拟法的计算结果正确、可靠。考察了模拟次数对计算结果的影响。模拟次数大于500时，计算结果趋于稳定，计算所需时间在1min以内。拟合方差与回归系数标准偏差存在明显的相关关系。线性模型能解释的方差越大，回归系数标准偏差越小。蒙特卡洛模拟法特别适合于非线性模型拟合参数标准偏差的计算。     

Variations in the architecture of hydraulic‐jump bar complexes on non‐eroding beds

Sediment accumulation downstream of hydraulic jumps can occur in many settings but the architectures of such deposits are poorly documented. Here, three flume runs were used to examine the influence of sediment grain size and transport rate on the characteristics of hydraulic‐jump unit bars. In one of these runs six hydraulic‐jump unit bars formed a hydraulic‐jump bar complex. In another, the same sediment was supplied more quickly and only two unit bars formed. In the third run with the same sediment supply rate, but different grain size, only one large unit bar formed. All unit bars developed in a similar way but their size and internal architecture differed; they all resulted from a reduction in sediment transport capacity at the transition from supercritical flow to subcritical flow in the hydraulic jump. After initial onset of sedimentation and unit bar formation, generation of subsequent unit bars may be: (i) related to small changes in sediment flux; and (ii) independent of changes in the hydraulic jump. Continued sedimentation caused changes from oscillating to weak hydraulic jumps and hydraulic‐jump unit bars formed in both circumstances. The flow of water and suspended sediment becomes shallower over the lee of the bar complex. This leads to flow acceleration and a return to supercritical flow conditions. In turn, a chain of such features can form and generate a chute and pool bed morphology. There is an inherent upper size limit to a hydraulic‐jump bar complex due to the changing flow conditions over the growing deposit as the water above it becomes shallower. There is also an amplitude minimum for the development of foresets and subsequent unit bar growth. Hydraulic‐jump unit bars have architectures that should be recognizable in the rock record and because their size is constrained by the flow conditions, their identification should be useful for interpreting palaeoenvironment.     

Hybrid Estimation of Semivariogram Parameters

Two widely used methods of semivariogram estimation are weighted least squares estimation and maximum likelihood estimation. The former have certain computational advantages, whereas the latter are more statistically efficient. We introduce and study a “hybrid” semivariogram estimation procedure that combines weighted least squares estimation of the range parameter with maximum likelihood estimation of the sill (and nugget) assuming known range, in such a way that the sill-to-range ratio in an exponential semivariogram is estimated consistently under an infill asymptotic regime. We show empirically that such a procedure is nearly as efficient computationally, and more efficient statistically for some parameters, than weighted least squares estimation of all of the semivariogram’s parameters. Furthermore, we demonstrate that standard plug-in (or empirical) spatial predictors and prediction error variances, obtained by replacing the unknown semivariogram parameters with estimates in expressions for the ordinary kriging predictor and kriging variance, respectively, perform better when hybrid estimates are plugged in than when weighted least squares estimates are plugged in. In view of these results and the simplicity of computing the hybrid estimates from weighted least squares estimates, we suggest that software that currently estimates the semivariogram by weighted least squares methods be amended to include hybrid estimation as an option.     

井周流场,水跃值与井内水位降深的关系

本文以单井稳定流抽水为例，从井固流场与地下水向集水井幅射流的涌水量方程入手，阐明井结构，井周泥浆堵塞和井内水位降深的关系。证明了水跃值是井周泥浆堵塞降深与井周三维流域或紊流引起的二次项降深（简称“井损“）之代数和，并得出了水跃值不同组成部分随井内降深变化而变化的规律。从而提出了消除水跃值，利用裘布依涌水量方程进行水文地质参数计算。     

数字化地质中的误差校正

分析数字化过程中图形数据输入时引起误差的原因,说明了误差校正的原理,通过几何变换、最小二乘法线性校正、分块校正等方法对图形数据进行校正,经过仿射变换、双线性变换、平方变换、双平方变换、立方变换、四阶多项式变换等对图像进行校准。实践表明MAPGIS提供的误差较正功能模块进行图形校正,在地质图件的应用中效果很好。