伏特拉核函数模型在红岩煤矿矿井涌水量预测中的应用

本文运用伏特拉核函数基本理论,建立了南桐矿区红岩煤矿矿井涌水量的非线性核函数模型,介绍了计算核函数模型所用的递归算法。同时对模拟结果的残差进行了分析,并用ＡＲ模型进行了改进。     

改进的核函数在红岩矿矿井涌水量预测中的应用

运用伏特拉核函数基本理论,建立了南桐矿区红岩煤矿矿井涌水量的线性、非线性核函数模型,介绍了计算核孙数模型所用的递归算法,同时对模拟结果的残差进行了分析,并用ＡＲ模型进行了改进。     

支持向量机在砂土液化预测中的应用研究

介绍了人工智能领域最新的基于结构风险最小化原理的数据挖掘算法——支持向量机算法。根据支持向量机线性分类和可以具有不同核函数的非线性分类两种算法，建立了砂土液化预测模型，并且运用Matlab语言编写了程序。通过试算和分析比较得到了最佳模型，最佳模型的预测结果与实际液化情况基本上一致。认为支持向量机算法无论在学习或者预测精度方面都有很大的优越性，而基于支持向量机理论建立的砂土液化预测模型是可行的，且可以较为准确地实现砂土液化的预测。     

岩溶水系统的核函数方法及其应用

本文运用系统理论观点,将线性系统分析方法引入岩溶水资源评价的研究。比较了线性核函数模型与衰减分析、回归分析和权函数分析的区别与联系。提出用线性规划法能识别出正确的核函数,从而得到线性最佳预报方程。根据核函数之间的关系,可以求得反应系统作用的某些特征参数。文章最后研究了一个实例,作为方法应用的简介和方法本身的验证。      

混沌时间序列支持向量机模型及其在径流预测中应用

以重构相空间理论为基础,探讨了混沌时间序列的支持向量机预测模型建模的思路、特点及关键参数的选取。利用饱和关联维数法进行相空间重构,并运用改进小数据量法计算最大Lyapunov指数,对宜昌站月径流时间序列进行混沌特性识别。在运用混沌时间序列的支持向量机模型对月径流预测的应用中,引入了径向基核函数,简化了非线性问题的求解过程。实例表明,该模型能较好地处理复杂的水文序列,具有较高的泛化能力和很好的预测精度。     

基于多核模式的隧道沉降预测

为提高支持向量机的预测精度,提出一种基于自适应多核学习模型的预测方法。自适应多核学习算法中采用树形筛选结构,通过生枝、剪枝操作完成核函数间的相加、相乘处理,增强了多核函数的非线性与多样性。采用网格遍历和粒子群算法对核参数、权重系数及模型参数进行寻优处理,弥补了训练样本缺少先验知识对参数赋值产生的偏差。将多核学习方法用于地铁隧道沉降预测,并与单核函数的预测数值进行对比。试验结果表明,自适应多核学习模型有效提高了预测模型的预测精度及泛化性能。     

回采工作面周期来压步距的灰色预测

利用灰色系统理论, 将回采工作面周期来压视为灾变, 仿线性GM(1, 1)预测模型建模机理, 本文建立了包括线性模型在内的统一非线性GM(1, 1)预报模型。利用非线性模型特例Verhulst模型和线性模型分别对两个不同矿山条件老顶周期来压步距进行预测, 结果表明, 不同的地质条件将适合不同的预测模型, 不能简单一概用线性模型进行预测。对于地质条件发生灾变的情形可建立激励预测模型对周期来压步距进行预测。     

济南地区岩溶水系统核函数初探

本文运用系统理论观点,将线性系统分析方法引入岩溶水资源评价的研究。讨论了线性核函数分析与衰减分析、回归分析和卷积方程分析的区别与联系;用线性规划方法求得的核函数得到济南泉水系统响应的最佳预报方程,保泉条件下的允许开采量和反应系统作用的某些特征参数。     

基于混合核函数PSO-LSSVM的边坡变形预测

支持向量机（SVM）的核函数类型和超参数对边坡位移时序预测的精度有重要影响。鉴于局部核函数学习能力强、泛化性能弱,而全局核函数泛化性能强、学习能力弱的矛盾,通过综合两类核函数各自优点构造了基于全局多项式核和高斯核的混合核函数,并引入粒子群算法（PSO）对最小二乘支持向量机（LSSVM）超参数进行全局寻优,提出了边坡位移时序预测的混合核函数PSO-LSSVM模型。将模型应用于锦屏一级水电站左岸岩石高边坡变形预测分析,并与传统核函数支持向量机预测结果进行对比分析。结果表明,该模型较传统方法在预测精度上有了明显提高,预测结果科学可靠,在边坡位移时序预测中具有良好的实际应用价值。     

核主成分分析与支持向量机模型在储层识别中的应用

针对低孔、低渗致密储层识别较常规储层难这一问题,首次应用核主成分分析与支持向量机(KPCA-SVM)模型进行储层识别.该模型先通过核主成分分析(KPCA)进行非线性特征参数提取,然后将提取的特征参数作为支持向量机(SVM)的输入变量,最终实现储层识别.由于KPCA-SVM模型集成了核函数、主成分和支持向量分类机的优点,较好地解决非线性小样本的问题,能消除数据之间的噪音,降低维数,而又不缺失有效信息,达到准确快速预测的功能.将该模型应用到新场须二气藏新856井区储层预测中,预测结果验证了本模型的优越性,可作为致密储层预测的可选方法.     

岩溶地下水系统防污性能评价方法

岩溶水系统结构复杂,不同类型岩溶区具有不同的岩溶水文地质特征,其地下水系统防污性能评价必须采用不同指标体系的评价模型。本文在对不同类型岩溶区发育特征分析基础上,分别就现有评价模型在不同类型岩溶区的适应性进行了分析,认为:埋藏型岩溶区可采用专门用于承压含水层防污性能评价的PTHQET模型进行评价,而对于补给区局部裸露的浅埋藏性岩溶区建议采用COP模型进行评价;EPIK模型适用于南方裸露岩溶区;北方裸露型岩溶区因表层岩溶带发育程度弱,亦可采用COP模型进行评价。针对覆盖型岩溶的特殊性,在欧洲模型基础上提出了PLEIK评价模型,评价因子包括保护性盖层(P)、土地类型与利用程度(L)、表层岩溶带发育强度(E)、补给类型(I)和岩溶网络发育情况(K);突出了P(保护性盖层)和L(土地利用类型)两个因子的作用,并赋予各因子比欧洲模型更丰富的内涵,同时采用多种可替代参数确定各因子量值,最后给出了防污性能指数计算方法与分级标准。     

An integrated linear/non-linear flow model for the conduit-fissure-pore media in the karst triple void aquifer system

Most karstic aquifer media may be characterized as the triple-void media with highly-varied hydraulic properties, including matrix pore, fissure and conduit, in which liner flow may co-exist with non-linear flow. In this paper, an attempt is made to couple linear flow with non-linear flow in a single unified flow governing equations by introducing the concept of equivalent hydraulic conductivity (EHC) and deriving a general Darcys law for various flow. The expression of EHC in the karst conduit and fissure are also derived. The procedures of numerical implementation are demonstrated via an ideal model and a case study of karst aquifer system in the Beishan Ore Formation area, Guangxi Autonomous Region, China.     

顶空型与顶实型陷落柱的成因与导水性能的差异

本文运用弹性理论分析了顶空型与顶实型陷落柱压实应力的差异。利用Griffith理论分析了陷落柱活化的判据，认为顶空型陷落柱比顶实陷落柱更易于活化导水。     

喀斯特流域降雨-径流人工神经网络模型结构分析及模拟

喀斯特流域降雨-径流响应是一个非线性过程,分析确定地下河流量过程的主要影响因子对喀斯特流域水文过程模拟具有重要意义。本文利用普定后寨河流域实测降雨、径流系列资料,采用神经网络权重分析法确定该流域的人工神经网络模型结构为两个隐含层、三个输入变量,该人工神经网络模型结构可以保持降雨-径流模拟的稳定性。模型经交叉训练与验证,训练期效率系数（NSC）达0.9以上,验证期NSC达0.88以上。说明神经网络权重分析法能够较好地确立预报因子与预报对象的关系,为喀斯特流域降雨-径流模拟提供一种有效的分析手段。      

岩溶隧道涌水及其专家评判系统

在我国岩溶区许多的铁路、公路隧道及水工隧道的修建中,遇到大量的岩溶涌水、突泥问题,给工程施工和运营带来很大危害。基于岩溶水文地质学的最新理论和国内外工程实践,结合作者多年实践经验,提出隧道岩溶涌水专家评判系统。该系统认为岩溶隧道涌水是隧道与岩溶水系统在四维时空交汇的结果,因此,必须根据隧洞揭露的强岩溶层、岩溶水系统分布、水动力分带、岩溶结构面分析确定涌水的可能性及性质。在此基础上,根据岩溶水动态计算动态涌水量。      

四川盆地高石梯地区灯影组四段顶岩溶古地貌、古水系特征与刻画

四川盆地灯影组白云岩岩溶孔洞储层发育，在四川盆地威远、资阳及高石梯-磨溪地区发现了大型气田。但是该套储层非均质强，储层预测困难，需要进一步从岩溶地质理论出发，恢复岩溶古地貌、古水系，从而掌握该套储层发育分布规律，指导进一步勘探开发。本文选用印模法恢复了高石梯地区灯四顶岩溶古地貌，并结合现代岩溶学和岩溶动力学理论，划分了岩溶台地、岩溶缓坡地和岩溶盆地3类二级地貌单元。应用现代岩溶分类方法，根据微地貌组合形态，对二级地貌作精细刻画，划分了6种三级地貌单元，最后根据岩溶动力学、岩溶水文地质学在高石梯地区刻画出北部、西部和东南部三大水系。认为岩溶缓坡，位于径流区，水动力条件最强，孔洞最发育，是储层勘探方向。精细的古地貌、古水系的刻画对促进高石梯地区灯影组油气勘探开发具有重要实际意义。      

基于高斯过程二元分类模型的溶洞规模预测方法

溶洞规模与其影响因素之间存在着复杂的非线性关系，如何根据影响因素有效预测溶洞规模是一类复杂的模式识别问题。基于高斯过程二元分类模型，提出一种溶洞规模的预测方法，该方法通过对样本的学习，建立溶洞规模与其影响因素之间复杂的非线性映射关系，对仅提供影响因素的预测样本进行具有概率意义的识别输出。研究结果表明，该方法除具有小样本、模型参数自适应确定、识别精度高等优点之外，还能够对预测结果给予概率意义的可信度，为实际工程有效预测溶洞规模提供了定量的依据，具有良好的应用前景。      

Wavelet analysis of Fuenmayor karst spring,San Julián de Banzo,Huesca, Spain

Fuenmayor spring has been monitored continuously for identification purposes to study the behavior of a karst groundwater system. This paper initially deals with linear methods employing system engineering techniques for the analysis and identification of a hydrological system, considered as a black box model, which disregards information on the internal structure of the aquifer. Under a linear time invariant hypothesis, the application of the simple correlation of spectral analysis and parametric identification of transfer function generated some interesting results in the monitored spring. These tools have historically been successful in studying a large number of karst springs and continue to be practical approximations in initial attempts to obtain a draft model. Because of the nonlinear and nonstationary nature of karst, more effective systemic techniques are required to cover certain aspects of analysis that the linear system cannot reveal adequately. This paper presents interesting results using Fuenmayor spring data, collected over almost 10 years, to show the ability of wavelet techniques in the identification of a karst spring system.     

岩溶区高速公路路堤及溶洞顶板稳定性数值分析

采用大型通用有限元软件ABAQUS对某室内模型试验进行了数值模拟,验证了三维有限元法进行洞室结构稳定性分析的可靠性。结合永武（永安-武平）高速公路A11合同段岩溶地质资料,将溶洞近似为与实际相近的椭球状,建立岩溶区路堤的三维有限元模型,分析溶洞顶板厚度、填方高度、溶洞位置以及溶洞充填状况对路堤及溶洞顶板稳定性的影响。为与现行顶板安全厚度确定方法进行比较,进行二维平面应变有限元分析。研究表明,对于较完整的顶板岩层,按顶板受拉破坏稳定安全系数为4确定的安全厚度过于保守,按梁板理论弯曲受拉破坏确定的安全厚度也偏于保守,是由于实际顶板岩层并不完全符合梁板理论的简化假设,而以有限元分析所得最大弯矩按梁板弯曲受拉破坏确定的安全厚度最为经济;实际工程中三维效应明显的溶洞,现行理论简化和二维数值分析法都较为粗糙,宜采用三维数值分析法。通过对上述问题的分析,为该高速公路岩溶区填方路段的设计和溶洞的处治与否提出指导性意见,已创造较好的经济效益和社会效益,可供类似工程应用时参考。     

我国北方岩溶研究的形势和任务

随着国民经济的发展、全球气候变化的加剧,我国北方岩溶还出现了许多重大环境地质问题,不仅受到国家的重视,还引起了国际学术界的关注。国家及各级政府正加大对岩溶研究的投入,北方岩溶研究面临着前所未有的大好形势,同时也肩负重大的责任。本文从社会经济发展和学科建设的需求出发,简要阐述了北方岩溶研究所面临的问题,并提出今后应当加强对北方岩溶水资源的保护工作,重视对岩溶形态等基础理论的研究,特别是对岩溶陷落柱、古岩溶与深部岩溶发育规律的研究,加强对已有成果的总结与交流;在应对全球气候变化和极端气候上,一方面要逐步推进岩溶碳汇调查和岩溶地质储碳实验的开展,另一方面要开展对气候变化,尤其是极端气候与岩溶水及岩溶含水层关系的研究;此外,还应当重视岩溶知识的普及,加强后继人才的培养,特别是对岩溶战略科学家的培养。