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基于WOA-VMD-XGBoost的混凝土坝变形预测
被引量：
1
1
作者
常留红
李晨玉
+3 位作者
曾子彬
尹光景
赵芃芃
薛雄
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期146-157,共12页
建立混凝土坝高精准变形预测模型是掌握坝体结构服役性态的关键,而其变形监测数据具有复杂的非线性和非平稳特征,会影响预测模型的精度及泛化能力。针对上述问题,引入鲸鱼优化算法(WOA)和包络熵理论自适应寻优变分模态分解(VMD)参数,根...
建立混凝土坝高精准变形预测模型是掌握坝体结构服役性态的关键,而其变形监测数据具有复杂的非线性和非平稳特征,会影响预测模型的精度及泛化能力。针对上述问题,引入鲸鱼优化算法(WOA)和包络熵理论自适应寻优变分模态分解(VMD)参数,根据最佳参数组合多尺度分解变形数据,得到多个不同特征尺度的本征模态函数(IMF)。通过重构分量为新分量,将新分量分别输入极端梯度提升(XGBoost)模型中进行预测,叠加各预测结果得到最终预测值。基于山口岩碾压混凝土拱坝变形监测数据,开展支持向量回归机(SVR)、随机森林(RF)、XGBoost、WOA-VMD-XGBoost等4种模型的精度、泛化能力对比研究。结果表明:相比于单一预测模型,组合模型有效挖掘了变形信号多尺度特征,降低了非线性、非平稳性对模型性能的影响,在精度、泛化能力中表现出更高性能。该组合模型为大坝变形监测提供了理论依据和应用参考。
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关键词
混凝土坝
变形预测
鲸鱼优化算法
包络熵
变分模态分解
极端梯度提升
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职称材料
渗流条件下多孔介质脉动注浆扩散规律研究
2
作者
李飘
廖奕
+3 位作者
常留红
薛雄
胡鹏程
朱勇
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期157-168,177,共13页
脉动注浆过程中浆液的有效扩散是提升防渗工程整体效能的关键。基于两相达西定律建立数值模型,模拟渗流条件下脉动注浆扩散过程,分析脉动注浆终压、脉动注浆时间及脉动连续段和间隔段等参数对渗流条件下多孔介质脉动注浆的影响。结果表...
脉动注浆过程中浆液的有效扩散是提升防渗工程整体效能的关键。基于两相达西定律建立数值模型,模拟渗流条件下脉动注浆扩散过程,分析脉动注浆终压、脉动注浆时间及脉动连续段和间隔段等参数对渗流条件下多孔介质脉动注浆的影响。结果表明:浆液在脉动注浆压力的驱使下呈现逆水扩散区域和顺水扩散区域,注浆300 s时,顺水扩散半径是逆水扩散半径的2~4倍;随着脉动注浆终压增大和脉动注浆时间推进,浆液扩散距离呈对数增长,浆液扩散范围逐渐增大,浆液浓度逐渐增高;注浆900 s时,脉动注浆终压为2.4 MPa时浆液顺水扩散半径是脉动注浆终压为0.4 MPa时的23.5倍,注浆300 s时,浆液逆水扩散半径和浆液扩散开度达到稳定,脉动注浆终压为2.4 MPa时的浆液逆水扩散半径和浆液扩散开度分别是脉动注浆终压为0.4 MPa时的5.9和5.6倍;随着脉动连续段由2 s增加到10 s,浆液扩散距离呈对数增长;随着脉动间隔段由2 s增加到8 s,浆液扩散距离呈对数减小。
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关键词
脉动注浆
浆液扩散
多孔介质
渗流条件
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职称材料
题名
基于WOA-VMD-XGBoost的混凝土坝变形预测
被引量：
1
1
作者
常留红
李晨玉
曾子彬
尹光景
赵芃芃
薛雄
机构
长沙理工大学
水利
与环境
工程
学院
长沙理工大学水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室
中国电力建设集团有限公司中国水利水电第八工程局有限公司科研设计院
出处
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期146-157,共12页
基金
湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ30703)。
文摘
建立混凝土坝高精准变形预测模型是掌握坝体结构服役性态的关键,而其变形监测数据具有复杂的非线性和非平稳特征,会影响预测模型的精度及泛化能力。针对上述问题,引入鲸鱼优化算法(WOA)和包络熵理论自适应寻优变分模态分解(VMD)参数,根据最佳参数组合多尺度分解变形数据,得到多个不同特征尺度的本征模态函数(IMF)。通过重构分量为新分量,将新分量分别输入极端梯度提升(XGBoost)模型中进行预测,叠加各预测结果得到最终预测值。基于山口岩碾压混凝土拱坝变形监测数据,开展支持向量回归机(SVR)、随机森林(RF)、XGBoost、WOA-VMD-XGBoost等4种模型的精度、泛化能力对比研究。结果表明:相比于单一预测模型,组合模型有效挖掘了变形信号多尺度特征,降低了非线性、非平稳性对模型性能的影响,在精度、泛化能力中表现出更高性能。该组合模型为大坝变形监测提供了理论依据和应用参考。
关键词
混凝土坝
变形预测
鲸鱼优化算法
包络熵
变分模态分解
极端梯度提升
Keywords
concrete dam
deformation prediction
whale optimization algorithm
envelope entropy
variational mode decomposition
extreme gradient boosting
分类号
TV698.1 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
渗流条件下多孔介质脉动注浆扩散规律研究
2
作者
李飘
廖奕
常留红
薛雄
胡鹏程
朱勇
机构
长沙理工大学
水利
与环境
工程
学院
中国电力建设集团有限公司中国水利水电第八工程局有限公司科研设计院
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期157-168,177,共13页
基金
湖南省水利厅项目(XSKJ2021000-21)。
文摘
脉动注浆过程中浆液的有效扩散是提升防渗工程整体效能的关键。基于两相达西定律建立数值模型,模拟渗流条件下脉动注浆扩散过程,分析脉动注浆终压、脉动注浆时间及脉动连续段和间隔段等参数对渗流条件下多孔介质脉动注浆的影响。结果表明:浆液在脉动注浆压力的驱使下呈现逆水扩散区域和顺水扩散区域,注浆300 s时,顺水扩散半径是逆水扩散半径的2~4倍;随着脉动注浆终压增大和脉动注浆时间推进,浆液扩散距离呈对数增长,浆液扩散范围逐渐增大,浆液浓度逐渐增高;注浆900 s时,脉动注浆终压为2.4 MPa时浆液顺水扩散半径是脉动注浆终压为0.4 MPa时的23.5倍,注浆300 s时,浆液逆水扩散半径和浆液扩散开度达到稳定,脉动注浆终压为2.4 MPa时的浆液逆水扩散半径和浆液扩散开度分别是脉动注浆终压为0.4 MPa时的5.9和5.6倍;随着脉动连续段由2 s增加到10 s,浆液扩散距离呈对数增长;随着脉动间隔段由2 s增加到8 s,浆液扩散距离呈对数减小。
关键词
脉动注浆
浆液扩散
多孔介质
渗流条件
Keywords
pulsating grouting
slurry diffusion
porous medium
seepage condition
分类号
TV543 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于WOA-VMD-XGBoost的混凝土坝变形预测
常留红
李晨玉
曾子彬
尹光景
赵芃芃
薛雄
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
渗流条件下多孔介质脉动注浆扩散规律研究
李飘
廖奕
常留红
薛雄
胡鹏程
朱勇
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024
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