基于CNN-LSTM-MHSA的土石围堤集水沟大渗流量预测

周彧婕; 黄耀英; 魏海东; 颜剑; 熊斌; 高磊

doi:10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.06.003

English Version Reader LoginJournal Login

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于CNN-LSTM-MHSA的土石围堤集水沟大渗流量预测

更新时间：2026-01-22

- 基于CNN-LSTM-MHSA的土石围堤集水沟大渗流量预测
- Vol. 47, Issue 6, Pages: 19-26(2025)
- 作者机构：
  
  1. 三峡大学水利与环境学院
  2. 湖北汉江王甫洲水力发电有限责任公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.06.003
  CLC： TV698.12
- Published：2025
- 稿件说明：
移动端阅览
周彧婕, 黄耀英, 魏海东, et al. 基于CNN-LSTM-MHSA的土石围堤集水沟大渗流量预测[J]. 2025, 47(6): 19-26.
DOI：

周彧婕, 黄耀英, 魏海东, et al. 基于CNN-LSTM-MHSA的土石围堤集水沟大渗流量预测[J]. 2025, 47(6): 19-26. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.06.003.

摘要

针对土石围堤集水沟渗流量大导致监测方法受限以及监测频次偏低的问题，结合某长轴线土石围堤集水沟人工浮标法监测的渗流量数据，对比了常规渗流量统计模型、基于CNN-LSTM-MHSA的单一时间序列模型以及多变量时间序列模型的预测效果，探讨大渗流量且监测频次低情况下的可靠预测.研究表明：由于常规渗流量统计模型是一种因果关系模型，对监测资料中各因素之间的相关性依赖性强，导致不能合理反映监测频次低的监测数据规律；而CNN-LSTM-MHSA模型是一种时间序列模型，基于CNN提取局部特征、LSTM捕捉时序依赖和MHSA增强全局信息来进行预测；对于大渗流量且监测频次低的情况，CNN-LSTM-MHSA模型在各项评价指标上均优于常规统计模型，而多变量时间序列模型在单一时间序列模型基础上能进一步提升预测精度.

Abstract

关键词

Keywords

references

吴中如编著.水工建筑物安全监控理论及其应用[M].高等教育出版社,2003.

张秀丽, 杨泽艳, 主编.水工设计手册[M].中国水利水电出版社,2013.

土石坝安全监测技术规范[S].2012.

岳明哲,陈旭东,李俊杰.基于CNN-LSTM的混凝土坝渗流预测[J].水电能源科学,2020(09).

刘永涛,郑东健,孙雪莲,曹立林.基于EEMD-RVM的土石坝渗流量时间序列预测模型[J].水利水电科技进展,2021(03).

黄耀英,谢同,费大伟,包腾飞,颜剑.基于测压管实测水位的王甫洲水利工程复合土工膜工作性态反馈[J].岩土工程学报,2021(03).

吴雄伟,张丽红,唐宏进,程伟平.基于误差修正模型的土石坝渗流观测资料分析[J].人民长江,2018(S2).

余正源,黄耀英,费大伟,丁倩,包腾飞.基于滞后效应函数的土石坝渗流统计模型分析[J].中国农村水利水电,2022(06).

宋锦焘,袁帅,刘云贺,杨杰.土石坝渗流安全监控的集成学习融合模型[J].水力发电学报,2023(05).

宋佳宇,付会成.基于PSO-SVM的土石坝渗流预测模型[J].东北水利水电,2022(11).

余红玲,王晓玲,任炳昱,郑鸣蔚,吴国华,朱开渲.土石坝渗流性态分析的IAO-XGBoost集成学习模型与预测结果解释[J].水利学报,2023(10).

胡孟凡,欧斌,张才溢,王春华,傅蜀燕.基于PSO-BP模型的土石坝渗流预测研究[J].水电能源科学,2023(12).

马春辉,侯媛媛,杨杰,袁帅,徐笑颜.基于RUN-XGBoost算法的土石坝渗流预测模型[J].水利水电科技进展,2024(02).

赵明哲,樊牧,沈立锋,赵培双,马俊,唐小松,罗航,宋博旭,聂兵兵.基于GAMLSS-GLO及随机森林算法的土石坝渗流监测模型[J].水资源与水工程学报,2023(05).

张书齐,左其亭,臧超,张乐开,巴音吉.基于CNN-LSTM-Attention模型的沁河流域径流模拟及未来多情景预测[J].水资源与水工程学报,2024(05).

路新华,韩风超,马丽,张凌晓,孙鹏.基于高斯滤波与多尺度CNN的抗噪轴承故障诊断方法[J].噪声与振动控制,2024(04).

杨石勇,傅蜀燕,赵定柱,高兰兰,欧斌.基于EEMD-WOA-SVM的土石坝渗流量预测[J].三峡大学学报(自然科学版),2024(05).

徐浩,刘怀利,瞿暄.基于孤立森林的取水数据异常值检测[J].水电能源科学,2024(09).

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

基于CNN-LSTM-Attention的月生活需水预测研究

基于深度学习神经网络超参数优化的入库径流预测方法研究——以云南省暮底河水库为例

基于VMD-SSA-LSTM的架空输电导线覆冰预测模型

基于EEMD-WOA-SVM的土石坝渗流量预测

冻融环境下玄武岩纤维增强泡沫混凝土的单轴压缩特性

Related Author

陈星

沈紫菡

许钦

蔡晶

崔东文

陈金红

王佳琳

李飚

Related Institution

河海大学水文水资源学院

水灾害防御全国重点实验室

长江保护与绿色发展研究院

南京水利科学研究院水文水资源研究所

云南省水利水电投资有限公司

AI问答

⁰