岩体参数的反演分析方法

岩体参数的反演分析是水电工程的设计与数值计算的基础,直接影响到计算结果的真实性。归纳总结了岩体参数的各种反演方法,分析比较了其优缺点和适用条件,提出了岩体参数反演分析方法的发展趋势。     

心墙沥青混凝土压实PFC模拟细观参数反演

为了从细观角度研究沥青混凝土心墙坝料的压实机理,构建了包含粗骨料、沥青砂浆和空隙三相的离散元模型;基于支持向量机模型(SVM)和自适应差分算法(ADE)给出了沥青混凝土心墙颗粒流PFC模型细观参数的反演方法;通过不同温度、不同压力下的多组室内静压试验,对前述建立模型与方法进行了验证。结果表明:基于SVM建立的回归模型可以较好地反映输入样本(待反演参数)与输出样本(模拟沉降量)的对应关系;采用反演的细观参数进行PFC模拟沉降量,其结果与物理试验沉降量匹配较好。反演所得细观参数可为进一步研究沥青混凝土心墙压实质量细观机理提供条件。     

基于模拟退火算法的含水层参数非线性反演

基于模拟退火算法,根据水头和流量观测数据建立含水层参数非线性反演方法,通过对参数的全局随机搜索反演,解决了含水层参数反党解不惟一的问题,同时提高了参数反演结果的稳定性,提出了根据观测仪器精度建立算法收敛准则的方法,数值模拟结果表明,提出的非线性反演方法具有较好的抗观测噪音的能力。     

一种混凝土重力坝分区弹模反演新方法

建立了一种解决实际工程中测点数少于待反演参数个数的混凝土重力坝分区弹模反演问题的新方法。这种方法利用已知的补充信息作为反演问题的物理约束条件，建立参数反演的多目标优化数学模型，解决了反演结果的惟一性问题；并且使用改进的模拟退火算法这种全局最优算法来求解大坝的分区弹模。数值算例表明，这种方法对大坝反演问题具有较高的识别精度，反演结果可靠，可以应用于实际工程。     

基于通量边界条件的一维溶质运移模型源项系数反演

利用正则参数随迭代次数变化的最佳摄动量算法对一维溶质运移模型中基于通量边界的源项系数进行了数值反演.讨论了预估迭代次数,入流端的定通量输入浓度,反演空间以及数据随机扰动对该算法的影响.数值结果表明该算法对此类反问题是有效的.     

地质统计反演方法在新木油田128区块砂体预测中的应用

本文以约束稀疏脉冲反演结果为背景约束,进行高分辨率的自然电位地质统计反演。首先,进行直方图和变差函数分析,确定自然电位在不同方向上的变程;然后,在每一道地震道上,将随机提取的反射系数与地震子波进行褶积,生成的合成地震道与原始地震道进行匹配,计算反演残差,直到匹配精度达到满意为止,随机实现4个反演结果,笔者对这4个模拟结果进行求均方根运算,得到最终的反演结果。最后,通过设定砂泥岩门限值、岩性数据提取、砂岩速度场建立,利用数学函数计算,得到深度域的岩性体和5个砂组砂岩平面分布图,实现了砂体的定量预测。其中95%的后验井砂岩厚度的相对误差都在10%以内,能够有效的为钻井及层系开采决策提供依据。     

ANSYS二次开发在水工结构模糊参数反演中的应用

通过对通用软件ANSYS优化工具基本特点的分析,提出了一套以ANSYS二次开发为核心、以概率分析为基础的水工结构模糊参数反演分析方法．该方法能够较好地处理水工结构模糊参数反演的问题,弥补了传统反演计算中有赖于大量原型位移观测资料的不足．利用某实际工程试验资料对该方法进行了检验,计算结果与试验结果吻合良好．     

海域组合单元水质模型参数反演方法研究

参数反演是海域水质模型验证工作的主要难点之一,同时模型模拟海域内参数的统一赋值又降低了其实际的物理意义.本文建立海域组合单元水质模型参数反演的新方法:将研究海域划分为若干单元,敏感参数在各单元中独立赋值.将基于人工神经网络的数据驱动模型同水质模型有机结合,通过水质模型计算多参数匹配设计的工况,构建海域内部观测点的解集;以数据驱动模型归纳建立状态变量(污染物浓度)同多个控制变量(模型参数)之间的非线性关系.将实测资料带入关系中,进行模型参数随地域变化的组合单元优化反演研究.以渤海海域水质模型多参数反演为例,采用"孪生"试验验证参数组合单元反演新方法的可行性,结果表明该方法是有效的.     

基于IAGA-BP算法的高拱坝-坝基力学参数反演分析

基于监测资料对坝体和坝基的力学参数进行反演,对大坝的安全评价具有重要意义。该文提出了基于改进自适应遗传算法和BP神经网络(IAGA-BP)的力学参数反演分析方法,采用考虑权重的绝对百分误差作为目标函数,可以针对多点监测资料和非线性数值仿真进行力学参数反演。基于正常蓄水位下拱坝坝体、坝基及拱肩槽边坡等25个测点的实测变形,对坝体混凝土、基础岩体及结构面的多个材料分区的11个关键力学参数进行了反演分析。结果表明,反演值和实测值吻合较好,将材料参数作为输入层、测点变形作为输出层有效避免了反演值的“失真”问题。针对高拱坝-坝基系统的力学参数反演,分析了神经网络拓扑结构、目标函数、训练样本数量等对反演结果的影响。     

隧道围岩弹性模量及泊松比反演程序开发与验证

对UCODE软件进行编程二次开发,建立该软件与有限元软件间接口,实现UCODE程序与有限元软件间的实时数据交换.以浙江某穿山隧道为工程背景,进行围岩弹性力学参数反演程序验证.以隧道围岩弹性模量E及泊松比v为待反演参数,弹性模量E反演初始值分别设定为真值的1/2和2倍,泊松比v反演初始值作相应变化.反演分析结果表明,无论待反演参数初始值如何取值,反演结果都收敛于真值附近,且与真值误差不超过3%,验证了反演程序的稳定性和精确性.     

叠前弹性参数反演方法的关键技术

为实现对岩性和隐蔽油气藏的有效勘探,提出一种叠前弹性参数反演方法。该方法以Zoeppritz方程近似式为反演基础。通过比较不同介质条件下的Zoeppritz方程近似式的计算精度,确定适合的方程近似式。反演时,采用无拉伸动校正技术处理模拟的正演地震数据,使用射线追踪法抽取方程计算所需的角度道集。反演测试结果表明,相对于传统的叠后反演方法,该方法可以反演各种弹性参数,且反演结果的横向连续性强,可用于储层预测。     

VTI介质三维VSP多波联合叠前AVA岩性参数反演方法及应用

三维三分量(3D 3C) VSP属于地下地震勘探方法,三维三分量VSP地震资料合有深度和丰富的地层岩性信息,有地面地震不可比拟的优势.为了发挥和应用三维三分量VSP资料的优势,提高油气勘探的成功率,需要反演出准确的岩性及弹性参数,用于精确预测储层、识别流体性质.以各向异性介质(VTI)弹性波传播理论为基础,研究多波精确振幅特征方程(AVA),并在此基础上建立了三维各向异性介质VSP多波联合叠前AVA反演岩性参数理论和方法.该方法利用对3D 3C VSP资料处理的NMO道集,直接反演地层纵波速度、横波速度、密度及2个各向异性系数,在此基础上可进一步计算得到地层的弹性参数,这些参数对岩性及流体识别有重要作用.这套纵横波联合叠前反演方法适应直井及斜井3D 3C VSP资料,并经实际斜井3D 3C VSP资料处理,得到了与实际储层吻合的反演结果,证明了该方法的正确性和有效性.     

溪洛渡左岸谷肩堆积体滑带流变模型参数反演及长期变形分析

溪洛渡左岸谷肩堆积体在开挖加固后,浅部变形趋于稳定,深部变形持续增大,基于测斜仪监测数据分析变形持续增大的原因;应用PSO-BP网络和差分进化算法反演古滑带土流变模型参数;基于反演的参数进行堆积体长期变形分析,将FLAC3D数值分析流变计算结果和测斜孔监测数据对比,得出计算结果和监测数据较一致.     

欧利坨子地区粗面岩预测方法研究

探索针对粗面岩分布的预测方法可为粗面岩油气藏的勘探开发提供依据。以粗面岩地球物理响应特征分析为基础,联合应用多参数岩性反演和波阻抗反演技术等对粗面岩进行预测。结果表明,研究区粗面岩具有低声波时差、高密度、高自然伽马的测井响应特征,据此可以将粗面岩与周围其他岩性进行区别;联合多参数岩性反演与纵波阻抗反演技术可以实现粗面岩体分布的预测,当反演结果同时满足自然伽马大于95 API、波阻抗大于1.0×10⁷ kg/（m²·s）时可确定为粗面岩发育区。钻井证实了预测结果的可靠性。     

一种盐岩层蠕变参数的现场评价方法

盐岩层蠕变参数选值的合理性直接影响井壁应力和稳定性分析结果,然而,地面岩心试验常与现场实际情况不符,影响所得结果的正确性。在假设盐岩层服从粘弹性模型以及初始地应力和泊松比均为与时间无关的常数的基础上,依据现场量测信息,建立了反演确定盐岩层弹性常数以及粘性常数的反演分析法。研究表明,用现代岩土工程反演理论确定盐岩层的蠕变参数,比做地面岩心试验更符合实际,而且成本低,更加可靠。     

基于模拟退火算法的爆炸冲击荷载参数反演法

基于模拟退火算法,建立了根据测试系统动力响应观测数据反演爆炸冲击荷载参数的数值方法。数值模拟结果表明,本文所提出的爆炸冲击荷载参数随机反演方法具有全局搜索能力,并且具有良好的抗观测噪音能力。当 测试系统的观测相对误差为10％时,参数反演结果的误差小于4％。所建立的参数反演方法具有良好的鲁棒性。     

基于抽水试验的水文地质参数三维进化反演

提出求解水文地质参数的遗传反演算法，并将该方法应用于玄武湖隧道工程抽水试验中，结果表明，用遗传算法反演水文地质参数是可行的，这种方法的优点在于只须给出参数的取值范围，就可自动地搜索出最优参数值。     

基于反演的不确定非线性系统自适应滑模控制

针对一类参数半严格反馈形式的非匹配不确定非线性系统,基于反演设计方法和滑模控制技术,研究了其在非匹配未知参数和非参数不确定性下的跟踪控制问题,提出了自适应反演滑模控制策略,实现了不确定非线性系统的鲁棒输出跟踪.本方法允许系统同时存在匹配和非匹配的参数不确定性及非参数不确定性,而且考虑了控制增益的不确定性,通过增益参数的设计还可实现滑模面到达时间的调节,并进一步削弱了抖振.仿真算例验证了理论的有效性.     

BOD-DO水质模型多参数反演的遗传算法

给出了利用遗传算法求解河流水质BOD-DO模型参数反演的一种新方法,该方法把参数反演问题转化为优化问题用遗传算法求解,其特点在于:从多个初始点开始寻优,并借助交叉、变异算子来获得水质参数的全局最优解。模拟结果表明,该方法具有精度高,收敛速度快且易于计算机实现等特点。     

涠西南地区地震数据叠前同步反演

针对涠西南地区复杂的地质条件,以及基于地震资料预测储层需要纵、横波阻抗及速度、密度等弹性参数,对涠西南地区开展了地震数据叠前同步反演.该反演方法使用改进的Fatti方程,可以同时获得各种弹性参数,应用预白化处理来控制反演的噪音水平,使反演结果更稳定.使用不同子波来均衡不同角度部分叠加数据体之间振幅、频率和相位差异,使反演结果更准确.实际地震资料处理结果表明,随着角度增大,子波主频减小.精度验证结果表明,叠前同步反演精度达到了要求,其中纵波阻抗和横波阻抗反演结果精度都比较高,密度反演结果精度相对较差.