【摘 要】
:
糙率是明渠水力计算的各项影响因素中最重要的参数.运用BP神经网络的方法,结合其在结构上的稳定性及在处理非线性数据上的优势,以矩形人工加糙明渠为研究对象,建立预测模型研究其各水力要素与糙率间的复杂非线性关系.根据前期的试验研究成果,选择绝对粗糙度△、底坡 i、弗劳德数Fr、流量Q作为主要影响因素对糙率进行神经网络建模及预测,并将预测结果与径向基(RBF)神经网络及偏最小二乘及最小二乘支持向量机(PLS-LSSVM)进行对比.研究结果表明,基于L-M算法的BP神经网络糙率预测模型的平均绝对百分比误差为0.51
【机 构】
:
新疆农业大学水利与土木工程学院,新疆乌鲁木齐830052;新疆农业大学新疆水利工程安全与水灾害防治实验室,新疆乌鲁木齐 830052
论文部分内容阅读
糙率是明渠水力计算的各项影响因素中最重要的参数.运用BP神经网络的方法,结合其在结构上的稳定性及在处理非线性数据上的优势,以矩形人工加糙明渠为研究对象,建立预测模型研究其各水力要素与糙率间的复杂非线性关系.根据前期的试验研究成果,选择绝对粗糙度△、底坡 i、弗劳德数Fr、流量Q作为主要影响因素对糙率进行神经网络建模及预测,并将预测结果与径向基(RBF)神经网络及偏最小二乘及最小二乘支持向量机(PLS-LSSVM)进行对比.研究结果表明,基于L-M算法的BP神经网络糙率预测模型的平均绝对百分比误差为0.51%,均方根误差为8.15×10-5,精度优于其他预测模型,说明BP神经网络可有效预测矩形人工加糙明渠的糙率.
其他文献
为探明西北江三角洲河道水力几何关系对上游水沙异变的响应过程,基于珠江三角洲1960~2016年的水沙数据和马口、三水断面实测地形资料,以三水断面为例,采用水力几何关系的计算方法及相对权重法对比分析了河道水力几何关系在水沙异变前后的变化.结果表明,西北江三角洲输沙率受人类活动的影响在1995年后大幅下降,顶点分流分沙比也发生了明显调整,导致三水断面来沙系数的持续减小;河床形态在1960~1984年间基本保持稳定,在1984~2002年间河床剧烈下切,2002年后河床仍保持着持续冲刷的态势,但河床下切幅度有所
为模拟沥青混凝土心墙坝漫顶溃决过程,建立了沥青混凝土心墙坝漫顶溃决水沙耦合数学模型,其中水动力学模型为固液两相湍流方程,考虑了泥沙运移与床面变形对水流运动的影响;自由面重构采用PLIC-VOF法使其精确重构自由表面;固壁边界使用基于离散力的浸入边界法模拟,能够更加准确地模拟含有刚体的流体运动;心墙的滑移破坏则通过力矩法进行判断.经室内水槽试验检验,模型能够较为细致地描述水流结构、泥沙运动、床面变形及心墙破坏四者之间的关系,预测的溃口流量过程与实测值也较为吻合,能够为进一步深入研究沥青混凝土心墙坝漫顶溃坝机
鉴于胸墙底缘线型是带胸墙的泄水闸水力优化设计的重要内容,以珠江流域西江水系大藤峡水利枢纽工程为例,数值模拟采用标准κ-ε紊流模型,水气两相流耦合采用VOF法,网格划分采用胸墙底缘局部加密和其他区域渐变,上下游水力边界采用垂向分布的压力边界条件,模型求解采用非恒定流方法,计算步长采用自适应变步长法,从水流流态、时均流速分布、紊动动能分布、时均压力分布等方面进行泄水闸胸墙底缘线型优化设计.模拟结果表明,与采用椭圆和直线相切的两段线型相比,泄水闸胸墙底缘采用一段椭圆曲线线型泄流能力符合要求的同时,可降低胸墙底缘
针对城市化发展给平原河网地区带来的水动力不足与水质恶化问题,以宁波市主城区——海曙区为研究区,探究引清活水对河网水环境的改善效果.利用MIKE11构建一维水量水质耦合模型,模拟不同引水规模、引水口门布局及引水时段下流速变化及污染物NH3-N和COD的改善情况,分析不同方案的活水效果.结果表明,引清活水可改善河网水环境,改善效果与引水规模、引水口门布局及引水时段均有关;综合水动力与水质的改善情况,当引水规模为27 m3/s,以洪水湾节制闸、高桥泵站、邵家渡翻水站及沿山导流河节制闸联合调度引水,对河网进行间断
以某粘土心墙坝为例,提出了基于GPR-ARIMA-GA模型结合有限单元法反演高粘土心墙堆石坝材料参数的方法,利用高斯过程回归非线性模型(GPR)来表征材料参数与坝体沉降量之间非线性关系,从而在搜寻真实坝体材料参数时减少了有限元程序样本计算次数,提高了反演效率;为进一步提高GPR拟合精度,提出应用ARIMA模型对拟合误差进行修正;在构建GPR-ARIMA模型过程中,采用遗传算法(GA)来优化GPR模型超参数;在建立GPR-ARIMA模型后,二次应用GA全局搜索坝体材料参数的真实值.实例应用结果表明,该方法极
针对水电工程设计阶段业务流程复杂、标准不统一、多专业协同困难、模型数据融通不畅等问题,提出以3DWebGL轻量化显示、三维模型数据解析转换、WebIM即时通讯数据共享等关键技术为依托的BIM正向协同设计解决方案,同时结合移动互联技术,建立了多源数据的多端共享体系,实现了设计阶段各专业设计成果的实时更新共享.基于此,搭建了基于WebGL 3D可视化技术的水电工程BIM正向设计协同平台.实例应用效果表明,该系统运行状况良好,实现了水电工程设计阶段各个专业同时在一个云平台内进行正向设计,融合了设计协同、三维模型
为实现有效、准确地评估变压器油纸绝缘系统老化状态,在极化去极化电流法的基础上,结合扩展德拜模型,设计搭建了油纸绝缘测量系统,进行试验并求解得到去极化电流曲线,提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)与Levenberg-Marquardt(LM)算法的融合算法进行油纸绝缘系统扩展德拜模型参数辨识,并建立了扩展德拜模型.与其他优化算法结果相比,所提算法求解精度高、收敛速度快,为实际场景中快速精确评估油纸绝缘设备绝缘老化状态奠定了基础.
为改善乌江渡水电站地下厂房通风效果,通过建立发电机层洞室三维模型及CFD流场仿真模型,依据水电站地下厂房离线测试数据,进行厂房边界条件前处理设定,对厂房包括风速、温度、湿度、氧气浓度等多个指标进行模拟计算.通过设立不同高度及空间方位的截面,获取各指标在时空中的分布规律,分析夏季常用工况的通风效果.仿真结果表明,应重点改造交通洞左侧#3测点送风口的直属管道,增大通风量,强化对流作用.
为进一步研究水闸抗震性能评价方法,首先根据规范和设计标准建立水闸抗震性能评价指标体系,然后分别借助改进群组G2法和独立信息数据波动法计算主客观指标权重,使用最小鉴别信息原理进行权重融合,获得较为科学合理的评价指标融合权重值,在此基础上,构建评价水闸抗震性能的可拓物元模型,最后利用该模型评价实际水闸工程的抗震性能.结果表明,模型计算的水闸抗震性能评价结果与实际相吻合,验证了该模型的可行性.
针对风电场双馈感应式发电机(DFIG)在遭受电网电压暂升扰动而脱网运行的问题,从DFIG在暂升扰动下定子磁链暂态行为出发,分析磁链序分量在转子侧相互叠加导致DFIG难以完成高电压穿越(HVRT)的机理过程,为解决传统去磁控制存在裕度有限不能应对严重暂升扰动,且响应时间缓慢问题,提出了超导磁储能系统(SMES)协同去磁控制的方法,在去磁电流削弱磁链直流分量与负序分量的同时,SMES协同向DFIG转子侧快速注入无功电流,帮助电网电压恢复,实现DFIG在遭受严重暂升扰动下的高电压穿越.在Matlab/Simul