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智能优化算法在含水层参数反演中的应用

张娟娟  
【摘要】:含水层参数的确定,是进行地下水资源科学管理的基础和关键。参数的不确定性将导致计算的水头、流速的不确定性,并影响到地下水资源评价结果的可靠性。因此,建立基于现有水文地质勘探资料的简便实用的参数反演方法,对于提高地下水资源管理水平具有至关重要的意义。 本文主要针对不同地下水模型中所出现的多维、非线性等复杂的参数优选问题,将改进模拟退火算法、十进制遗传算法及遗传模拟退火算法应用于求解反演含水层参数的问题。通过实例的数值实验,对其中存在的问题进行了一定的分析和讨论。文中的主要研究工作体现在: 1.将改进模拟退火算法应用于含水层参数反演的函数优化问题,通过实例分析,验证该算法的可行性与可靠性。另外,通过对数值实验结果的讨论,分析了改进措施对算法收敛性的影响。 2.采用十进制编码遗传算法反演含水层参数,验证了算法的可行性;对遗传算法在编码方案、收敛性和收敛速度方面分别进行数值实验,并对结果进行分析比较;在进化计算过程中,根据实际情况,随时调整种群的规模,研究了种群规模的大小对算法收敛性的影响。 3.使用遗传模拟退火算法来实现含水层参数反演的函数优化问题。通过实例分析,验证了该算法在含水层参数反演问题中应用的可行性。


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