地裂差异沉降的泊松旋回过程分析

根据西安市小寨地裂差异沉降带的地质背景，建立了泊松旋回预测方程，论证了其演化规律及其盛衰阶段，引入指数函数法进行沉降阶段的对比研究，将西安小寨地裂差异沉降划分为四个阶段，根据预测的速率可推算出2010年到2050年40年的地裂差异累计沉降量。     

西安市铁炉庙地裂差异沉降的二维有限元模拟

西安地裂差异沉降近期超常活动，给城市建设造成了严重的经济损失和危害，并对将要建设的地铁工程危害极大，根据近几十年来的实测和预测资料，通过建立二维有限元模型和地裂差异沉降的二维有限元仿真模拟，得出2005年到2050年地裂差异沉降累积值为84．7mm，水平位移量为36．3mm．这与用各种数学模型计算的结果基本吻合．     

煤矿井下水仓水位的灰色动态预测

为实现煤矿井下可靠、节能自动排水的需要,根据不同季节和时段井下涌水量的差异引起水位不同变化,基于灰色理论的分析和几种灰色预测模型的比较,提出了煤矿井底水仓水位的灰色动态预测方法,采用新信息模型作为煤矿井底水仓水位动态预测的渐进模型,并采用实测的实验数据加以验证,证明具有良好的符合度。为科学、合理的确定排水时段及水泵启停控制策略、数字化监控提供了依据。     

基于非等距预测模型的填土路基沉降量分析

根据路基沉降量的实测资料,利用3种常用的灰色预测模型对路基沉降量变化规律进行分析及精度对比,选取预测精度最高的灰色预测模型预测路基最终沉降量。同时,基于改进灰靶决策理论,对路基沉降的影响因素进行综合分析,将靶心距与路基最终沉降量对应,利用非等距预测模型最终沉降量与靶心距之间的规律进行分析。研究结果表明:该模型可以揭示路基沉降与影响因素之间的量化关系,为路基沉降的预测与规律分析提供了新的思路与参考。     

基于BP网络与WPGM(1,1)组合模型的地面沉降预测

文章针对区域性地面沉降问题,从传统灰色模型出发,对其背景值进行改进,建立动态定权灰色模型,并结合BP神经网络建立组合预测模型。该组合模型克服了单一灰色模型或BP网络模型不能很好地处理原始沉降数列波动较大的问题。对某地一水准点的连续多年沉降量建立组合模型,对后期沉降进行预测,将预测结果与二等水准测量结果进行比较,主要采用后验差检验法和相对误差比较对模型模拟和预测结果进行了检验,结果表明该组合预测模型可以大大提高预测精度和鲁棒性。     

地下水位动态灰色预测模型系统研制

从地下水位监测数据库提取水位数据系列,利用灰色模型进行数据分析和预测,采用克里格插值方法生成预测水位等值线,将预测结果可视化。实现了地下水位动态灰色预测模型的软件开发,用于单井点或区域地下水位动态预测评价,为区域地下水开采的宏观调控、地下水资源的科学管理提供依据。     

组合灰色神经网络法在地下水动态预测中应用

为了更好的预测地下水水位,在对现有的地下水动态预测的方法深入分析的基础上,利用某地区地下水位监测数据,采用灰色动态模型与人工神经网络相结合的方法,对该地区地下水水位进行了建模预测分析,并对未来可能的变化进行预测.预测结果与实测结果吻合较好,达到了较高精度,该方法对于地下水的动态预报具有一定的实用价值.     

灰色理论在高路堤沉降预测中的应用

运用灰色理论中的GM(1,1)模型对高路堤的沉降进行了预测,取沉降观测点在相同观测时段内的沉降量为原始序列,将其作1次累加生成1次累加序列,根据GM(1,1)模型建立灰色微分方程,其参数由最小二乘法得出,解微分方程可得方程的时间响应序列,也就是所预测的随时间而变化的沉降值.并采用后验差法对模型的可靠性进行了检验.通过对京珠高速公路某段高路堤线性填土期和静载期实测沉降数据的分析,证明将灰色理论应用于预测高路堤不同填筑时期的沉降量是可行的;在实际运用过程中,为了获得更准确的结果,应不断代入新近的实测数据.     

最优权组合模型在季冻区公路软基工后沉降中的应用

为研究最优权组合预测模型在季冻区公路软基沉降预测中的适用性,选取国道332线拉哈段(拉布大林至哈达图)一级公路的典型断面,采用分层沉降仪进行沉降监测,通过沉降管上磁环位置的移动来反映路基沉降变化。根据一年的沉降实测资料,利用MATLAB对原始非线性数据进行三次样条插值处理,基于最优权权重法将灰色GM(1,1)及二次曲线模型进行组合,对地基的远期沉降进行预测,将预测结果与实测资料进行对比,探究该模型的适用性,同时基于季冻区气候特点,选取适合高寒地区路基监测的合理时距。研究表明：最优权权重组合模型的预测效果与样本数密切相关,适当增加建立模型的样本数亦可显著提高预测精度;在考虑区域气候条件下,适当减少冬季及沉降速率较慢的月份的样本数量,增加在沉降初期及冻融前后的样本数量可以有效提高模型的预测效果;研究成果表明本文的最优权组合预测模型可以较好的预测季冻区公路远期沉降,为类似工程的沉降预测提供参考。     

黄河三角洲深层地下水漏斗引发的地面沉降特征

利用GIS集成分析深层地下水、钻孔和水准观测等资料,揭示了黄河三角洲地区尤其南部广饶井灌区形成的大面积深层地下水水位降落漏斗时空演化规律及抽水引发的地面沉降特征.东营和广饶地面沉降漏斗与深层地下水降落漏斗分布相一致,中心沉降量和速率分别为155.1mm、28.2mm/a和356.0mm、64.7mm/a.在深层地下水下降速率为2m/a的情况下,运用土力学模型分层计算黄河三角洲沉降量,第二、三压缩层年最终压缩量分别为36—63mm和98—138mm,已成为黄河三角洲地面沉降主要贡献层.     

复合地基沉降的模型预测

通过对复合地基沉降发展机理和规律的分析,结合Verhulst灰色预测模型的特点,建立了复合地基沉降的Verhulst灰色预测模型,反映了复合地基沉降 时间曲线的单调递增性、有界性和呈"S"形的特点·模型精度检验表明,利用较少的沉降观测数据,通过数学推理过程建立的沉降Verhulst预测模型具有可靠的预测精度,反映了复合地基沉降发展的长期过程·     

基于Verhulst模型的堆载预压法卸载时机的研究

在公路建设中堆载预压法是处理软土地基的常用方法。工程实践中随着对路基的工后沉降和不均匀沉降要求越来越高,有必要对堆载预压处理软土地基的卸载时机控制进行研究。应用Verhulst模型和指数曲线模型的基本公式,分别推导其剩余沉降和沉降速率之间的关系。结合越南河内-海防高速公路软基处理的实测资料,用两种模型拟合了剩余沉降和沉降速率之间的关系曲线图,比较分析了两种模型曲线拟合的结果。论证得出Verhulst模型更合理,并根据拟合曲线确定了路堤卸载时机。     

灰色马尔科夫Verhulst动态模型在滑坡形变预测中的应用

为解决陈旧信息和波动性数据造成的传统灰色Verhulst模型预测精度较低的问题,提出一种利用滑动窗口和马尔科夫模型对原始灰色Verhulst模型改进的方法。通过长度可变的滑动窗口来实现数据的动态更新,使得灰色Verhulst动态模型的预测值更加接近最新的变化趋势。之后利用马尔科夫模型对得到的灰色Verhulst动态模型预测值进行修正,提高了模型的预测精度。实验结果表明,灰色马尔科夫Verhulst动态模型在滑坡形变预测中的预测平均相对误差相比于传统的灰色Verhulst模型降低了69. 6%,均方根差比降低了0. 39,小误差概率提高了0. 166 7。对于波动性较大的滑坡监测数据,灰色马尔科夫Verhulst动态模型预测精度优于传统灰色Verhulst模型。     

基于等时距处理和IOWHA算子的路基沉降预测

为避免随机因素对单一预测模型影响,建立更符合软土路基沉降规律的模型和方法以提高预测模型的精度和可靠性,分别以原始沉降数据、经三次样条插值和经分段三次Hermite插值处理的数据为样本值建立Gompertz模型、Logistic模型和灰色Verhulst模型3种预测模型,将每种模型的3种情况的预测值同实测值进行对比分析,选出每种模型对样本处理的优势方法。以每种模型的优势方法为单一模型,建立基于IOWHA算子的组合模型,该组合模型按照每个时刻单一模型的预测精度的高低对最优权系数进行求解。研究结果表明:在沉降速率发生明显变化时刻的数据作为最后一组样本值进行预测时,Gompertz模型和Logistic模型以分段三次Hermite插值等时距处理的数据为样本值预测效果更好,灰色Verhulst模型以原始沉降数据为样本值预测结果精度更高。求解基于IOWHA算子的组合预测模型的赋权系数时,GA比使用MATLAB的非线性优化的工具箱的求解方法更为可靠,得到的组合模型预测精度更高。     

不等时距灰色Verhulst模型及其在沉降预测中的应用

在分析全过程沉降量与时间的关系、Verhulst模型的特点以及沉降观测数据有时出现非连续性特点的基础上，通过在区间上求积分给出模型背景值的一个确切的计算公式，提出了预测今后不同时刻沉降量的不等时距灰色Verhulst模型，工程实例分析表明，灰色Verhulst模型的预测精度较高，具有良好的适应性。     

模袋砂堤防沉降量预测的分数阶灰色模型

为获得更优的模袋砂堤防沉降预测结果,基于灰色模型,提出一种分数阶灰色模型。运用MATLAB语言编写了相关程序,实现微分阶次到分数阶的改变,并运用该模型对模袋砂滩涂围垦测试的沉降结果进行实例分析。分数阶灰色模型与灰色Verhulst模型、残差GM模型、GM(1,1)模型对比分析表明:(a)分数阶灰色模型预测结果更精确,其不仅具有GM(1,1)模型前期预测效果好的优点,而且具有灰色Verhulst模型后期预测效果好的优点;(b)分数阶灰色模型的中长期预测结果稳定性比残差GM模型好。     

高速公路交通事故的灰色预测模型

在分析中国交通事故历史数据的基础上,引入灰色预测模型,根据数据特性建立了改进的灰色Verhulst模型,同时对改进的灰色Verhulst模型、灰色Verhulst模型和GM(1,1)模型进行比较。结果表明：改进的灰色Verhulst模型较好地反映了告诉公路交通事故的发展趋势,提高了模型的预测精度,扩大了模型的适用范围。     

抽水井附近地下水流运动特征

利用自主设计建造的三维抽水试验装置,完成了多项潜水及承压水的抽水试验,获得了大量观测数据。试验发现:无论潜水还是承压水状态,抽水井附近观测井的水位变化,均具有距抽水井愈远愈高、愈近愈低的漏斗状分布,围绕抽水井的地下水位降落漏斗是显著的;但同时也出现了新的情况,即每个观测井不同高度观测点的水位,均呈上高下低的特征,说明地下水具有由上到下的运动分量,地下水由周边的供水边界向抽水井聚集运移时,运动方向是下斜向的,潜水如此,承压水也如此。分析认为,这是水头压力与水体自身重力同时起作用的结果。由此推断,在抽水时,承压水含水层顶板靠近补给源具有强势水流通过。