基于灰色理论的神经网络方法在防洪堤边坡稳定性分析中的应用

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本文首先概述南宁市堤防建设情况,并统计南宁市防洪堤边坡发生的滑坡灾害情况,分析了影响防洪堤边坡稳定性的各种因素,包括坡高、坡比、平均容重、凝聚力、摩擦角、水头、堤距和荷载等,应用灰色系统理论的灰色关联分析,对防洪堤边坡稳定性影响因素进行灰关联分析,得出了各影响因素对南宁市防洪堤边坡稳定性影响程度的大小排序,并根据分析结果提出了南宁市防洪堤设计治理的建议方案。 然后应用人工神经网络改进的BP算法,选择灰关联分析的五个优势因子:摩擦角、凝聚力、水头、堤距、平均容重作为样本输入,采用MATLAB中的神经网络函数库编写程序,建立了南宁市防洪堤边坡稳定性预测的神经网络模型。 最后选用南宁市防洪堤边坡典型实例建立数据库,对网络进行训练学习,并进行预测,将经过网络评价的结果与传统方法的计算结果进行逐一对比。对比结果证明该方法能够满足南宁市防洪堤边坡稳定性预测的要求。 由于影响因素的优选和网络算法的改进大大减少了网络的计算时间,使得防洪堤边坡稳定性的评价更为便捷迅速,从而证明了灰色-神经网络方法评价防洪堤边坡稳定性具有一定的应用价值和理论学术意义。随着样本库的丰富和充实,将会进一步提高该方法的精度和适用性,提高它的应用价值。
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