吉林大学学报(地球科学版)

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

人工内分泌网络模型在水文地质参数研究中的应用

马荣,石建省,刘继朝   

  1. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061
  • 收稿日期:2012-07-17 出版日期:2013-05-26 发布日期:2013-05-26
  • 通讯作者: 石建省(1962-),男,研究员,主要从事地下水资源评价方面的研究 E-mail:tiger7886@263.net
  • 作者简介:马荣(1982-),男,博士,主要从事地下水污染方面的研究,E-mail:margroundwater@gmail.com
  • 基金资助:

    国家“973”计划项目(2010CB428800)

Application of Artificial Endocrine Network Model in Studying of Hydrogeology Parameter

Ma Rong, Shi Jiansheng, Liu Jichao   

  1. Institute of Hydrogeology and Environmental Geology, Shijiazhuang050061, China
  • Received:2012-07-17 Online:2013-05-26 Published:2013-05-26

摘要:

传统方法在计算含水层渗透系数的过程中通常面临着不均匀系数C难以确定、对研究区水文地质条件较为依赖等困难。通过分析和概括内分泌系统独特的信息处理功能,构建了人工内分泌网络模型。在详细介绍模型算法和计算步骤的基础上,将其应用到华北平原滹沱河冲洪积扇前缘,根据孔隙度及粒度分布特征对含水层渗透系数进行预测,并与传统的经验公式Beyer法和Slichter法进行对比。计算结果表明:Beyer法的预测精度最低,其相对误差主要集中于0.078~1.342;Slichter法的预测精度有所提高,但对于渗透系数极端值的预测仍存在较大误差,相对误差主要集中于0.046~0.643;人工内分泌网络模型具有较高的预测精度,其相对误差主要集中于0.006~0.420。与传统经验公式相比,人工内分泌网络模型具有较高的计算精度和良好的通用性,且能够直接计算出含水层的垂向渗透系数,无需后期的数据验证。

关键词: 人工内分泌网络模型, 渗透系数, 孔隙度, 水文地质, 含水层

Abstract:

Although various methods can be used to determine hydraulic conductivity of aquifer, each method has faults that limit application, such as the results mainly dependent on the geometry and hydraulic boundaries of the streambed; The accurate value of coefficient C is difficult to obtain. The authors proposed a new method-Artificial Endocrine Network Model (AENM), and described its algorithm principle. In order to verify the validity of AENM, the traditional empirical formulas and AENM were applied in alluvial-pluvial fan front in North China Plain (NCP) to calculate hydraulic conductivity according to grain-size distribution and porosity. The results indicate that the Beyer formula was less accuracywith a relative error of 0.078-1.342, as to the  the Slichter method, the prediction accuracy rate was increased, but the forecasting error of extreme value was still larger with a relative error of 0.046-0.643; The prediction accuracy of AENM was higher, the relative error of 0.006-0.420. The AENM method has several advantageous over traditional methods which has not only higher calculation precision and stronger versatilitybut also could directly estimate vertical hydraulic conductivity without data transformation too long sentence to be revised. Therefore, the AENM method could be successfully used to study the hydrogeology parameter.

Key words: artificial endocrine network model, hydraulic conductivity, porosity, hydrogeology, aquifer

中图分类号: 

  • P641
[1] 陈应显, 朱喆, 富颉鹏, 马慧茹. 基于条件生成对抗网络的深部水文地质剖面生成方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 975-985.
[2] 危润初, 蒋维剑, 欧阳琦, 盛丰, 谌宏伟, 黄荷, 帅焕.

基于图像分析的岩土颗粒介质逾渗规律 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 625-634.

[3] 杨国鑫, 庞玉茂, 马瑞山, 郭兴伟, 曹慧, 蔡来星. 孔隙及流体介质对碎屑岩热导率的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1728-1741.
[4] 漆琳靖, 王泽清, 那金, 岑畅, 马军.

基于离散裂隙-等效连续介质耦合模型的哈尔克山裂隙网络模拟 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1256-1268.

[5] 郑轩, 宗兆云, 付亚群, 骆坤. 海域油气盖层叠前地震反演预测方法及应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(6): 2128-2141.
[6] 王福刚 杨国华, 程辉, 管小桐, 袁益龙. 热变形对饱和黏性土渗透系数的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(6): 1835-1844.
[7] 张丽华, 王敏, 单刚义, 潘保芝, 曹玥. 不同岩性火山岩孔隙度压力敏感性及其影响因素:以长岭断陷火山岩为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(2): 382-389.
[8] 崔裔曈, 王祝文, 徐方慧, 韩锐羿, 齐兴华. 基于斯通利波及电成像测井数据对火成岩裂缝地层的特征分析[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(2): 624-632.
[9] 孟世豪, 崔亚莉, 田芳, 罗勇, 石鸿蕾. 基于MODFLOW-SUB建立变渗透系数的地下水流-地面沉降模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(2): 550-559.
[10] 李超峰. 水力联系系数法定量评价含水层之间水力联系[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(6): 1801-1810.
[11] 刘元晴, 周乐, 李伟, 王新峰, 马雪梅, 吕琳, 尹凯, 孟顺祥. 鲁中山区中生代构造活动对现今岩溶地下水赋存规律的控制作用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(6): 1811-1822.
[12] 邱淑伟, 吴亚敏, 柯昱琪, 闫佰忠. 基于遍历搜索算法的水文地质参数优化求解[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(6): 1854-1861.
[13] 林孟雄, 刘立, 张一果, 常森, 夏阳. 苏里格气田东二区气水分布及产水控制因素分析[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(2): 627-634.
[14] 申豪勇, 梁永平, 赵春红, 唐春雷, 王志恒. 古堆泉岩溶地下水系统特征及系统圈划[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(1): 217-225.
[15] 李博南, 曲寿利, 沈珲. 基于岩石物理模型的碳酸盐岩储层微观孔隙特征分析方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(1): 285-293.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 初凤友,孙国胜,李晓敏,马维林,赵宏樵. 中太平洋海山富钴结壳生长习性及控制因素[J]. J4, 2005, 35(03): 320 -0325 .
[2] 周丽萍, 申向东, 李学斌, 白忠强. 天然浮石粉水泥土力学性质的试验研究[J]. J4, 2009, 39(3): 492 -497 .
[3] 黄玉龙, 王璞珺, 邵锐. 火山碎屑岩的储层物性--以松辽盆地营城组为例[J]. J4, 2010, 40(2): 227 -236 .
[4] 潘殿琦,张祖培,潘殿彩,陈义民,徐 瑞. 人工冻土纵波波速与温度和含水率的关系[J]. J4, 2006, 36(04): 588 -591 .
[5] 付 哲,周云轩,刘殿伟,刘万崧. 基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型设计与原型系统实现[J]. J4, 2006, 36(04): 647 -652 .
[6] 滕吉文, 刘财, 韩立国, 阮小敏, 闫雅芬, 张永谦. 汶川—映秀MS8.0地震的介质破裂与深部物质运移的动力机制[J]. J4, 2009, 39(4): 559 -583 .
[7] 卢进才,李玉宏,魏仙样,魏建设. 鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组油页岩沉积环境与资源潜力研究[J]. J4, 2006, 36(6): 928 -0932 .
[8] 黄继国,黄国鑫,聂广正,魏海娟,吕爱民,王雪松. 中温UBF与UASB两相厌氧系统处理垃圾渗滤液的实验研究[J]. J4, 2007, 37(1): 144 -0147 .
[9] 孙才志,刘玉兰,杨 俊. 下辽河平原地下水生态水位与可持续开发调控研究[J]. J4, 2007, 37(2): 249 -254 .
[10] 舒萍,曲延明,王国军,丁日新,艾兴波,纪学雁,唐华风,边伟华,王璞珺. 松辽盆地火山岩储层裂缝地质特征与地球物理识别[J]. J4, 2007, 37(4): 726 -0733 .