[发明专利]坝体渗透系数的反演方法、装置、电子设备和存储介质

权利要求书

1.一种坝体渗透系数的反演方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预先创建的坝体有限元模型；

通过正交试验确定渗透系数样本，并基于渗透系数样本和所述坝体有限元模型确定坝体各监测点的测点水头和渗透量；

将所述渗透系数样本、测点水头和所述渗透量输入至初始的神经网络模型，确定渗透系数反演模型；

基于实测测点水头、实测渗透量和所述渗透系数反演模型进行反演分析，确定坝体渗透系数的动态特征。

2.根据权利要求1所述的坝体渗透系数的反演方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于坝体断面参数建立初始有限元模型，并创建边界条件；其中，所述边界条件至少包括水头边界、不透水边界、渗流边界和模型约束；

基于所述边界条件对所述初始有限元模型进行模型边界限制，并将所述初始有限元模型按照上下游方向的指定距离确定为目标对象；

对所述目标对象进行坝体地层网格划分处理，并对坝体主体区域进行网格加密处理，确定预先构建的坝体有限元模型。

3.根据权利要求1所述的坝体渗透系数的反演方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于渗流控制方程确定渗透系数样本；其中，所述渗流控制方程为：其中，k表示渗透系数，H为总水头；S_w为饱和度，n为孔隙率；

基于渗透系数样本和所述坝体有限元模型确定坝体各监测点的测点水头和渗透量，包括：

将所述渗透系数样本输入至所述坝体有限元模型，确定坝体各监测点的测点水头和渗透量。

4.根据权利要求3所述的坝体渗透系数的反演方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述渗透系数样本的搜索区间内，确定渗透系数集合，以使目标函数趋于最优，并将所述目标函数超过预设阈值时对应的渗透系数与测点水头和渗透量的非线性关系确定为所述渗透系数反演模型；所述目标函数表示为：

其中，分别为测点水头向量和渗流量向量的2-范数；H_i、Q_j分别为测点水头和渗流量的监测值。

5.根据权利要求1所述的坝体渗透系数的反演方法，其特征在于，在将所述渗透系数样本、测点水头和所述渗透量输入至初始的神经网络模型之前，所述方法还包括：

根据试验因素和水平数，确定正交实验表L_N(q^s)；其中，N表示正交表的行数，用于表征确定的具有代表性的试验点的个数；q为各因素的水平数；S为正交实验表的列数，用于表征最多能确定的因素的个数；

将所述正交实验表输入至所述有限元模型中进行正演分析，提取每组试验点相应的测点水头、渗流量和渗透系数，确定渗透系数样本。

6.根据权利要求1所述的坝体渗透系数的反演方法，其特征在于，基于实测测点水头、实测渗透量和所述渗透系数反演模型进行反演分析，确定坝体渗透系数的动态特征，包括：

将实测测点水头和实测渗透量输入至所述渗透系数反演模型，确定坝体渗透系数；

确定预设周期内的每个时刻对应的坝体渗透系数，并基于预设周期内的每个时刻对应的坝体渗透系数确定预设周期内的坝体渗透系数的动态特征。

7.根据权利要求6所述的坝体渗透系数的反演方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述渗透系数样本进行折减操作，以模拟所述坝体渗透系数的劣化过程。

8.一种坝体渗透系数的反演装置，其特征在于，所述装置包括：

模型获取模块，用于获取预先创建的坝体有限元模型；

样本确定模块，用于通过正交试验确定渗透系数样本，并基于渗透系数样本和所述坝体有限元模型确定坝体各监测点的测点水头和渗透量；

反演模型确定模块，用于将所述渗透系数样本、测点水头和所述渗透量输入至初始的神经网络模型，确定渗透系数反演模型；

反演模块，用于基于实测测点水头、实测渗透量和所述渗透系数反演模型进行反演分析，确定坝体渗透系数的动态特征。