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摘要: 为实现面板堆石坝长时间渗漏量预测,本文提出一种基于Seq2Seq-Attention的预测方法。首先,采用序列到序列(Sequence-to-Sequence, Seq2Seq)模型构建基本预测框架;为评估各特征的重要性并提升模型可解释性,结合皮尔逊与斯皮尔曼相关性分析计算特征相关系数,并利用极限梯度提升算法(Extreme Gradient Boosting, XGBoost)获取特征重要性指标,综合评判不同特征对渗漏量的影响程度。在此基础上,引入Transformer中的自注意力(Self-Attention)机制,为不同时间步的各特征分配差异化权重,弱化无效信息干扰,进而提升长时间序列渗漏量的预测性能。经R2、MAE、RMSE及MAPE等指标综合评价,该模型各项指标分别达到0.9951、2.2257 L/s、3.3963 L/s与3.9319%,相较于Seq2Seq与双向长短期记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory, BiLSTM)模型,评价指标平均提升约0.33%至1.31%,表现出更优的鲁棒性与适用性。进一步,采用深度自适应核密度估计(Depth-based Adaptive Kernel Density Estimation, DAKDE)得到模型残差的概率密度函数与概率预测结果,表明95%置信区间取得了最佳工程平衡,覆盖概率匹配理论值,区间宽度适中,各项指标均衡,适合实际应用。所提出的方法能够高精度实现渗漏量的长时间序列点预测与概率预测,为库坝安全运行与管理提供科学依据。
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