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基于相空间重构与神经网络耦合的岩溶泉流量预测模型 被引量：5
1
作者 李贵明 《工程勘察》 CSCD 北大核心 2006年第4期30-32,共3页
岩溶水系统是受水文、地质、地形地貌、植被、人类活动等多种因素影响的非线性动力系统。本文利用重构相空间与神经网络,建立重构相空间与神经网络耦合的泉流量预测模型;通过对黑龙洞泉域泉流量的预测可知,所建立的耦合模型精度高。
关键词 岩溶泉流量 相空间重构 神经网络 预测模型
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基于机器学习的西南岩溶泉流量模拟研究 被引量：1
2
作者 马从文 张志才 +3 位作者 陈喜 程勤波 彭韬 张林 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期48-56,共9页
岩溶泉对西南岩溶区生态系统稳定和经济社会发展具有重要意义。受岩溶区独特水文地质结构与多重水流过程控制,岩溶泉流量具有复杂的动态变化特征,机器学习模型为其模拟和预测提供了有效手段。然而,岩溶泉域降雨−泉流量过程及其时空变异... 岩溶泉对西南岩溶区生态系统稳定和经济社会发展具有重要意义。受岩溶区独特水文地质结构与多重水流过程控制,岩溶泉流量具有复杂的动态变化特征,机器学习模型为其模拟和预测提供了有效手段。然而,岩溶泉域降雨−泉流量过程及其时空变异特征对机器学习模型结构与模拟精度的影响仍不明晰。本文选取西南典型岩溶泉,基于长短期记忆网络(LSTM)建立岩溶泉流量模拟模型,利用泉域实测逐小时降雨与泉流量序列进行模型训练与验证。在此基础上,分析了不同降雨−泉流量过程对岩溶泉流量模拟精度的影响,以及岩溶水文地质结构对降雨−泉流量响应滞时的控制作用。研究结果显示,山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉训练期纳什效率系数(NSE)分别为0.942与0.951,验证期分别为0.831与0.834。对于山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉,利用全年实测序列训练的模型预测雨季泉流量存在较大偏差,NSE分别为0.793与0.798,而利用雨季实测序列训练的模型预测雨季泉流量,精度显著提升,NSE分别为0.956与0.962,且此差异在暴雨频繁的5、6、7月尤为显著。受浅薄土壤与表层岩溶带分布影响,山坡岩溶泉LSTM模型时序步长显著小于流域出口岩溶泉。 展开更多
关键词 机器学习 LSTM 岩溶泉流量 响应滞时 岩溶降雨−泉流量过程
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GM(1,1)分解模型与ARIMA模型在岩溶地下水模拟中的对比研究——以柳林泉流量模拟为例 被引量：3
3
作者 李华敏 吴敬 +3 位作者 赵娇娟 郝永红 王亚捷 曹碧波 《中国岩溶》 CAS CSCD 2011年第3期260-269,共10页
本文运用GM（1，1）分解模型和ARIMA模型分别模拟柳林泉流量。根据影响特征将泉水流量变化分为两个时段研究：1957—1973年泉水流量处于自然状态；1974--2009年泉水流量受气候变化和人类活动双重影响。运用第1时段的数据建模获得自然状... 本文运用GM（1，1）分解模型和ARIMA模型分别模拟柳林泉流量。根据影响特征将泉水流量变化分为两个时段研究：1957—1973年泉水流量处于自然状态；1974--2009年泉水流量受气候变化和人类活动双重影响。运用第1时段的数据建模获得自然状态下泉水流量的模型，将模型外推，获得第2阶段自然状态下泉水流量，然后根据水量平衡原理，减去同期实测流量，获得人类活动对泉水流量衰减的贡献。GM（1，1）分解模型的结果显示，从20世纪70年代到21世纪初柳林泉衰减量为2．26m3／s；ARIMA模型的结果为2．32m3／s；与同期实际衰减量2．27m3／s比，相对误差分别为0．44％和2．20％，表明两种模型都适用于泉水流量的模拟。对比人类活动和气候变化对柳林泉流量衰减的贡献，两个模型得到同样结果，即人类活动的贡献是气候变化的8～9倍。实证研究显示，GM（1，1）模型适用于指数序列的模拟，对具有周期波动的泉水流量，可通过周期修正提高精度；而ARIMA模型能够较好地反映泉水流量相对于降水量的时间滞后效应，能比较准确地模拟泉水流量与降水量的量化关系。 展开更多
关键词 GM(1 1)分解模型 ARIMA模型 分时段分析 岩溶泉流量
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落水洞直径对岩溶泉流量影响的试验研究 被引量：2
4
作者 温忠辉 张依楠 苏佳林 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2017年第4期111-116,共6页
基于裂隙-管道介质物理模型,通过设计多组试验方案,研究落水洞直径的改变对岩溶含水系统调蓄能力及泉流量过程的影响。经试验数据分析发现:调蓄系数随着落水洞直径增大而增大;在低强度下,落水洞直径的改变对裂隙和落水洞共同释水阶段的... 基于裂隙-管道介质物理模型,通过设计多组试验方案,研究落水洞直径的改变对岩溶含水系统调蓄能力及泉流量过程的影响。经试验数据分析发现:调蓄系数随着落水洞直径增大而增大;在低强度下,落水洞直径的改变对裂隙和落水洞共同释水阶段的衰减能力影响不大,而在高强度下,其衰减能力随着落水洞直径的增大明显减小;底部管道释水阶段的衰减系数不受补给强度和落水洞直径的影响,其值约为0.0017 1/h;调蓄系数与第一阶段衰减系数的乘积与落水洞直径无关,与补给强度呈负相关关系。 展开更多
关键词 岩溶泉流量 物理试验 落水洞直径 调蓄系数 衰减系数
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典型表层岩溶水系统降水量与泉流量的交叉小波分析 被引量：10
5
作者 祁晓凡 蒋忠诚 罗为群 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期561-567,共7页
利用2002年3月至2008年12月龙怀表层岩溶水系统降水量与2个表层岩溶泉泉流量资料,采用连续小波变换、交叉小波变换与小波相干方法,对龙怀表层岩溶水系统降水量及表层岩溶泉泉流量多时间尺度特征及相关关系进行了分析。结果表明:龙怀表... 利用2002年3月至2008年12月龙怀表层岩溶水系统降水量与2个表层岩溶泉泉流量资料,采用连续小波变换、交叉小波变换与小波相干方法,对龙怀表层岩溶水系统降水量及表层岩溶泉泉流量多时间尺度特征及相关关系进行了分析。结果表明:龙怀表层岩溶水系统降水量主振荡周期为0.77～1.16a,布洋1号泉与龙何下泉泉流量的主振荡周期均为0.82～1.23a,而其高频部分周期变化均不连续,其动态特征均以年际变化为主;交叉小波变换揭示COI区域外降水量与布洋1号、龙何下泉泉流量的主共振周期均为0.77～1.23a,且涵盖全部时域,2个表层岩溶泉对降水的响应是显著和稳定的;表层岩溶泉泉流量存在稳定的落后于降水量的相位变化,布洋1号、龙何下泉分别落后于降水量0.61d、2.63d左右,表层岩溶泉径流过程为其泉域特征所制约;小波相干谱表明降水量与布洋1号泉流量在0.17～2.45a的全频域均显著共振,与龙何下泉在0.17～1.55a的周期上显著共振,且二者均涵盖了大部分时域,降水量与泉流量动态高度相关。 展开更多
关键词 交叉小波 小波相干 表层岩溶泉流量 降水量
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