基于BP神经网络的泥石流平均流速预测

发布时间：2017-09-26 01:29

  本文关键词：基于BP神经网络的泥石流平均流速预测

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【摘要】：泥石流平均流速是泥石流防治工程中不可缺少的重要参数,准确地预测泥石流平均流速对于泥石流防治工程的设计是至关重要的。将BP神经网络应用于泥石流平均流速的预测:将泥石流平均流速的影响因素——泥沙平均粒径、泥深、沟床比降和泥石流密度作为BP神经网络的输入单元,通过对云南东川蒋家沟泥石流观测数据的训练与预测建立了泥石流平均流速的BP神经网络预测模型。将预测结果与东川公式和曼宁修正公式的计算结果进行对比:曼宁修正公式和东川公式预测结果最大误差分别为27%和7.3%,BP神经网络的预测结果最大误差仅为3.2%,BP神经网络的预测精度是最高的,可见此方法对泥石流平均流速预测具有适用性和准确性。最后应用此方法预测了乌东德水电站近坝库区内的3条泥石流的平均流速分别为12.8m/s、11.3m/s和13.0m/s,为库区泥石流防治工程提供了可靠的参考数据。
【作者单位】： 吉林大学建设工程学院;长江三峡勘测研究院有限公司;
【关键词】： BP神经网络 泥石流 平均流速 预测
【基金】：国家自然科学基金项目(40872170,40472136) 高校博士学科点专项科研基金项目(20090061110054)
【分类号】：P642.23
【正文快照】： 0引言泥石流是全球范围内常见的一种地质灾害,多暴发于山区。我国山区面积宽广,是泥石流灾害频发的国家之一。泥石流具有突发性及流速快、流量大和破坏力强等特点。泥石流灾害的预测一直是地质灾害预测与防治的重要课题。泥石流平均流速是泥石流动力学性质的一个基本参数,也

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 张晨;陈剑平;肖云华;;基于神经网络对有限元强度折减法分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2009年01期

2 刘丽;陈洪凯;;泥石流运动力学研究现状及趋势[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2010年02期

3 柴春岭;陈守煜;;模糊优选神经网络模型在泥石流平均流速预测中应用研究[J];大连理工大学学报;2008年06期

4 张晨;王清;张文;谷复光;;基于神经网络对泥石流危险范围的研究[J];哈尔滨工业大学学报;2010年10期

5 程尊兰,刘雷激,游勇;西藏古乡沟泥石流流速[J];山地研究;1997年04期

6 汪明武;基于神经网络的泥石流危险度区划[J];水文地质工程地质;2000年02期

7 李发斌,崔鹏,周万村,陈杰;用遗传神经网络分析泥石流活动性[J];中国地质灾害与防治学报;2003年03期

8 鲁小兵,李德基;基于神经网络的泥石流预测[J];自然灾害学报;1996年03期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 黄芮;基于PPA的乌东德水电站库区泥石流流速模型建立与计算[D];吉林大学;2011年

2 徐永年;崩塌土流动化机理及泥石流冲淤特性的实验研究[D];中国水利水电科学研究院;2001年

3 肖云华;双峰隧道围岩稳定性非线性系统研究[D];吉林大学;2009年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 储长付;胡凌;;四川安县地震灾区洪水沟泥石流特征及防治工程设计[J];安徽地质;2012年01期

2 冯自立;;云南蒋家沟上游重力侵蚀和支沟泥石流形成的研究[J];安徽农业科学;2008年08期

3 谢贤健;韦方强;;蒋家沟流域立地类型组划分及土地利用现状研究[J];安徽农业科学;2008年09期

4 孙伟;高峰;;暴雨型泥石流预报中的降水因子[J];安徽农业科学;2010年12期

5 矫滨田,鲁晓兵,王淑云,陈晓清,崔鹏;土体降雨滑坡中细颗粒运移及效应[J];地下空间与工程学报;2005年S1期

6 匡乐红;徐林荣;刘宝琛;;组合赋权法确定地质灾害危险性评价指标权重[J];地下空间与工程学报;2006年06期

7 尚亚军;杨照国;卢笋;;重庆市北碚区醪糟坪泥石流稳定性分析[J];地下空间与工程学报;2010年S2期

8 赵成;张永军;赵玉红;;层次分析法在甘肃省地质灾害易发性评价中的应用[J];冰川冻土;2009年01期

9 易静;熊德清;曹屹东;;5.12汶川地震后理县甘堡乡磨子沟泥石流特征分析[J];环境科学与管理;2010年03期

10 高克昌;韦方强;崔鹏;;降水空间特征与泥石流沟分布的关系[J];北京林业大学学报;2007年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 丁明涛;陈廷方;王青;;云南小江流域泥石流特征分析[A];“中国视角的风险分析和危机反应”——中国灾害防御协会风险分析专业委员会第四届年会论文集[C];2010年

2 徐富强;崔鹏;程谦恭;;蒋家沟流域泥石流形成条件活动特征及发展趋势[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年

3 谢煜;梁收运;;甘肃省泥石流灾害特性分析[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年

4 刘洪涛;赖勇;高精理;;北川县四宗坪坡面泥石流形成机制分析及雨洪法计算[A];2010四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2010年

5 张国平;徐晶;毕宝贵;杨元琴;;生态环境背景遥感监测与中国泥石流预报的初步研究[A];全国国土资源与环境遥感技术应用交流会论文文集[C];2004年

6 张京红;韦方强;刘淑珍;崔鹏;钟敦伦;李发斌;高克昌;;基于降水遥感技术和数值天气预报的多层暴雨型泥石流预报系统研究[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年

7 冯汉中;康岚;罗可生;陈朝平;徐琳娜;肖红茹;;泥石流发生的气象预警方法[A];2008年海峡两岸气象科学技术研讨会论文集[C];2008年

8 马鹏里;蒲金涌;辛吉武;;甘肃长江流域大(暴)雨引发泥石流危险程度评价[A];第26届中国气象学会年会灾害天气事件的预警、预报及防灾减灾分会场论文集[C];2009年

9 张京红;刘少军;田光辉;蔡大鑫;谢瑞红;许向春;;基于GIS技术的海南台风灾害评估方法研究[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年

10 张国平;;滑坡灾害易发程度评价检验与对比[A];S12 水文气象、地质灾害气象预报与服务[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 徐冲;分岔隧道设计施工优化与稳定性评价[D];北京交通大学;2011年

2 张晨;基于非线性系统的金沙江攀西河段水系形态及泥石流危害研究[D];吉林大学;2011年

3 孟凡奇;基于GIS的泥石流预测预报[D];吉林大学;2011年

4 李军霞;西藏隆子县滑坡灾害形成机理及非线性预测研究[D];吉林大学;2011年

5 黄芮;基于PPA的乌东德水电站库区泥石流流速模型建立与计算[D];吉林大学;2011年

6 苏志满;泥石流灾变控制与模型化分析方法[D];中南大学;2011年

7 陈德明;泥石流与主河水流交汇机理及其河床响应特征[D];中国水利水电科学研究院;2000年

8 韦方强;城镇泥石流减灾决策支持系统[D];西南交通大学;2002年

9 汤家法;山区铁路工务防洪决策技术研究[D];西南交通大学;2003年

10 郭志学;泥石流入汇交汇区水沙运动特性[D];四川大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈文雄;漾濞县地质灾害易发性分区及防治对策研究[D];昆明理工大学;2008年

2 白雪峰;太原市山西虎峪沟泥石流诱发机理研究[D];太原理工大学;2011年

3 赵超;黄土沟坡重力侵蚀过程模型试验研究[D];大连理工大学;2011年

4 王群敏;舟曲特大泥石流的冲击作用及其防治对策[D];兰州大学;2011年

5 李书娜;尾矿坝溃坝模型及数值模拟研究[D];中南大学;2010年

6 王威;秦岭北麓中段芷阳沟泥石流特征分析及预测研究[D];长安大学;2011年

7 沈远;大渡河长河坝水电站泥石流特征及危险性评价[D];西南交通大学;2011年

8 张健楠;沟道内堰塞体溃决形成泥石流的机理及特征研究[D];成都理工大学;2011年

9 黄文洁;强震区泥石流发育特征分析[D];成都理工大学;2011年

10 王磊;雅鲁藏布江加查—米林段冰川泥石流形成条件与活动特征研究[D];成都理工大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宫凤强;李夕兵;;隧洞围岩稳定性评价的Bayes判别分析法及应用[J];地下空间与工程学报;2007年06期

2 王明年，关宝树;神经网络在地下工程中的应用[J];地下空间;1995年02期

3 王礼先;关于荒溪分类[J];北京林学院学报;1982年03期

4 邱道宏;陈剑平;阙金声;安鹏程;;基于粗糙集和人工神经网络的洞室岩体质量评价[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年01期

5 王吉亮;陈剑平;杨静;;距离判别法在公路隧道围岩分类中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年06期

6 黄芮;陈剑平;李会中;张晨;张文;徐佩华;;基于φ值粒度成分分析的泥石流动力特性[J];吉林大学学报(地球科学版);2011年01期

7 何杰,陈宁生;粘性泥石流弯道超高在流速计算中的应用[J];成都理工学院学报;2001年04期

8 李天斌;王睿;;ART1神经网络在隧道围岩分类中的应用[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年05期

9 白明洲,王家鼎;地下洞室中裂隙岩体围岩稳定性研究的模糊信息优化处理方法[J];成都理工学院学报;1999年03期

10 唐红梅,陈洪凯;公路特大型泥石流治理综合模式及应用[J];重庆交通学院学报;2005年06期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 徐永年;崩塌土流动化机理及泥石流冲淤特性的实验研究[D];中国水利水电科学研究院;2001年

2 徐佩华;基于人工神经网络方法的锦屏一级水电站枢纽区高边坡稳定性分区研究[D];吉林大学;2006年

3 王广德;复杂条件下围岩分类研究[D];成都理工大学;2006年

4 石丙飞;广州科学城林语山庄人工高边坡稳定性评价及设计研究[D];吉林大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 蒋庆丰;山坡泥石流的风险性分析与评价研究[D];西南师范大学;2002年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 鲁小兵，，李德基;BP神经网络在泥石流研究中的应用[J];岩石力学与工程学报;1996年S1期

2 柴春岭;陈守煜;;模糊优选神经网络模型在泥石流平均流速预测中应用研究[J];大连理工大学学报;2008年06期

3 水山高久 ,上原信司 ,吴斌;泥石流水深及流速观测结果的研讨[J];水土保持科技情报;1986年04期

4 徐永年,匡尚富,舒安平;阵性泥石流的平均流速与加速效应[J];泥沙研究;2001年06期

5 刁志忠;遭遇泥石流[J];大自然探索;2002年07期

6 李廷祺,王毅,张义彬;黄河干流龙羊峡-寺沟峡段灾害地质遥感地质调查[J];青海国土经略;1992年02期

7 钟敦伦，谢洪，韦方强;长江上游泥石流预警体系和试验站的建立[J];山地学报;1994年02期

8 张杰坤;泥石流研究综述[J];中国地质灾害与防治学报;1994年04期

9 熊黑钢,刘耕年,崔之久,宋长青;天山泥石流灾害的形成条件和过程特点[J];地理科学;1997年03期

10 马东涛,祁龙;三眼峪沟泥石流灾害及其综合治理[J];水土保持通报;1997年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 鲁小兵;李德基;;BP神经网络在泥石流研究中的应用[A];第五届全国岩石动力学学术会议文集[C];1996年

2 吴今培;胡旭川;陈世权;;非线性时间序列动态建模与预测的BP神经网络方法[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集（上册）[C];1999年

3 包健;吴迎笑;严义;;神经网络反锐化掩模算法在车牌识别中的应用[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年

4 吴进华;巫检丰;李莉;;基于BP神经网络的非线性动态系统辨识方法[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年

5 周扬;翁剑枫;王昕峰;;于BP神经网络多光谱测温仪设计[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年

6 齐冬莲;赵光宙;;非线性动力学系统的神经网络内模控制研究[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年

7 汪渤;闫杰;高洪民;;惯性导航系统传递对准技术研究[A];中国惯性技术学会光电技术专业委员会第五次学术交流会暨重庆惯性技术学会第九次学术交流会论文集[C];2002年

8 甄洪斌;张晓锋;沈兵;何必;杨华;;基于BP神经网络的舰船电力系统暂态稳定性分析[A];现代船舶机电维修技术（2005）[C];2005年

9 孟科;李绍军;钱锋;;实数编码免疫算法在溶剂脱水塔软测量中的应用[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年

10 罗小波;刘明皓;;基于优化的BP神经网络遥感影像分类[A];2006年中国土地学会学术年会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 任彦;印度泥石流造成至少452人死亡[N];人民日报;2005年

2 本报通讯员　 王志多;施家村缘何更加重视森林保护？[N];经济日报;2006年

3 记者 庄俊华;漾濞县平坡镇突发泥石流[N];云南日报;2006年

4 杨黎明 王建 本报记者 王官伦;自力更生建家园[N];绵阳日报;2008年

5 通讯员 唐祖发　记者 杨雪煌;打造东川“泥石流”品牌[N];昆明日报;2009年

6 福建记者站 供稿;英雄远去 英魂永驻[N];中国交通报;2010年

7 本报记者 刘泱;副省长张作哈赴平川泥石流灾害现场[N];凉山日报(汉);2006年

8 记者 刘为民 通讯员 王靖生;贡山县发生泥石流滑坡灾害[N];云南日报;2006年

9 驻浙江实习记者 陈蓓燕;浙江汛期严防小流域泥石流[N];中华建筑报;2007年

10 高舜礼;东川的红土地[N];中国旅游报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 徐永年;崩塌土流动化机理及泥石流冲淤特性的实验研究[D];中国水利水电科学研究院;2001年

2 陈德明;泥石流与主河水流交汇机理及其河床响应特征[D];中国水利水电科学研究院;2000年

3 韦方强;城镇泥石流减灾决策支持系统[D];西南交通大学;2002年

4 陈春光;泥石流与主河水流交汇模型及耦合计算方法[D];西南交通大学;2004年

5 王昌全;成都平原城市化土壤重（类）金属演变及其环境效应研究[D];西南农业大学;2005年

6 李维胜;高技术企业可持续发展研究[D];吉林大学;2006年

7 何毅;基于BP神经网络电容法刨花含水率测试仪的研究与开发[D];南京林业大学;2006年

8 苗群;南四湖水环境质量评价研究[D];青岛大学;2008年

9 夏法锋;超声—电沉积镍基TiN纳米复合镀层的研究[D];大连理工大学;2009年

10 李勇平;基于改进粒子群神经网络的电信业务预测模型研究[D];华南理工大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 汪茜;吉林省磐石市泥石流灾害预测研究[D];吉林大学;2007年

2 徐富强;滑坡转化成泥石流的流态化机理研究[D];西南交通大学;2003年

3 杨治明;人工神经网络及其在图像识别中的应用研究[D];重庆大学;2003年

4 林丽红;供应链绩效评价的研究与分析[D];江苏大学;2005年

5 于进;软件风险管理系统关键技术的研究与实现[D];大连海事大学;2005年

6 李良琼;商业银行风险预警模型研究[D];辽宁工程技术大学;2005年

7 宋超;基于BP神经网络的供应链战略伙伴选择研究[D];大连海事大学;2006年

8 胡霞;NTS中学生认知能力评价系统的研究与应用[D];武汉理工大学;2006年

9 章为川;基于神经网络的车牌识别系统的研究与设计[D];西南交通大学;2006年

10 王业琴;基于计算机视觉木材表面颜色分类的研究[D];东北林业大学;2006年

本文编号：920741