基于RF-GWO的水利工程地质渗透系数智能反演分析

来源：水资源与水工程学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：雷艳，温立峰，赵明仓，殷乔刚

单位：1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,2.西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室

摘要：地质渗透系数是准确分析水利工程渗流的关键参数。针对传统反演方法计算效率低、精度差的问题，采用有限元正演模型和正交试验设计构建渗透系数反演样本集，建立了基于随机森林(RF)算法的渗流计算代理模型；在此基础上，引入灰狼优化(GWO)算法，提出了基于RF-GWO的渗透系数智能反演方法，并以Z抽水蓄能电站为研究案例进行了验证。结果表明：RF模型对各钻孔水位预测结果均接近实测值，性能优于CART和BP模型；GWO可搜寻到地质最佳渗透系数，钻孔水位反演结果合理，相对误差最大为0.42%，精度满足工程要求，计算的天然渗流场分布形态也符合一般山体渗流场分布规律。建立的反演模型能够快速准确地推断工程区地层渗透系数，具有实际工程应用价值。

关键词：地质渗透系数,反演分析,正交试验设计,随机森林,灰狼优化

基金资助：国家自然科学基金项目(51909215)