差分-單純形算法在計算各向異性含水層參數(shù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、含水層參數(shù)是進(jìn)行地下水資源評估最基本的參數(shù)，同時也是建立地下水滲流模型的根本依據(jù)。參數(shù)的準(zhǔn)確性將直接影響地下水模擬及計算結(jié)果的真實性和可靠性。含水層參數(shù)的確定對于水井的合理規(guī)劃、地下水的合理開采利用、維護(hù)生態(tài)平衡等都有十分重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)前，確定含水層參數(shù)最主要的途徑是以解析解為基礎(chǔ)，通過分析抽水試驗數(shù)據(jù)，利用智能優(yōu)化算法來確定含水層參數(shù)的。
　　針對智能優(yōu)化算法中各自的優(yōu)缺點，本文將全局搜索能力強(qiáng)的差分進(jìn)化算法與局部搜索能力強(qiáng)

2、的單純形算法結(jié)合起來，構(gòu)造出差分-單純形算法。把差分進(jìn)化算法、單純形算法以及差分-單純形算法分別用于分析各向異性含水層抽水試驗數(shù)據(jù)以及確定各向異性條件下的含水層參數(shù)的問題中去。根據(jù)數(shù)值實驗的結(jié)果，對差分-單純形算法在確定含水層參數(shù)中的優(yōu)點進(jìn)行討論。主要開展了如下幾方面的研究工作：
　　(1)首先對差分進(jìn)化算法以及單純形算法各自的優(yōu)缺點進(jìn)行討論，進(jìn)而結(jié)合各自的優(yōu)點克服彼此的缺點，構(gòu)造出一種可以達(dá)到全局搜索與局部搜索有效均衡的差分-單

3、純形算法；
　　(2)將結(jié)合后的差分-單純形算法用于求解各向異性含水層參數(shù)，通過與其他參考文獻(xiàn)中方法的計算結(jié)果進(jìn)行比較、與實際數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，可知差分-單純形算法可以準(zhǔn)確有效地用來確定各向異性含水層參數(shù)；將差分-單純形算法、單獨(dú)的差分進(jìn)化算法及單純形算法分別應(yīng)用到求解各向異性含水層參數(shù)中，通過比較計算結(jié)果、計算精度以及尋優(yōu)率，可知該算法彌補(bǔ)了差分進(jìn)化算法與單純形算法在求解各向異性含水層參數(shù)中所存在的不足；
　　(3)對差分-單

4、純形算法在求解各向異性含水層參數(shù)中交叉因子、序列長度、收縮系數(shù)、迭代次數(shù)、算法運(yùn)行時間的關(guān)系進(jìn)行討論，得出該算法在求解該問題時交叉因子的適宜取值為0.6或0.8，序列長度適宜取200-400，而收縮系數(shù)適宜取0.5。此時不僅保證了算法的計算精度而且避免了時間上的浪費(fèi)，進(jìn)而有效提高了算法的性能；
　　(4)對計算實例中的水位降深數(shù)據(jù)進(jìn)行不同程度的擾動，然后進(jìn)行數(shù)值實驗，實驗結(jié)果表明：該方法與其他方法相比具有良好的穩(wěn)定性；隨著擾動程度