基于BP神经网络的丁坝坝头冲刷坑变化趋势预测

丁坝坝头冲刷坑的深度及位置变化影响坝基稳定,是丁坝安全评估的重要参数,且是一个复杂的非线性系统问题。以长江张南水道为研究对象,基于2008—2016年实测资料,分析来水来沙及其变化过程、冲刷坑位置和深度的变化,研究确定影响冲刷坑深度及位置变化的因子是河床边界条件(水深、河宽)、坝体属性(丁坝长度、挑角)及来水来沙因素(年径流量、年输沙量、不同级别来水来沙持续的天数),建立了基于BP神经网络的冲刷坑深度及位置变化趋势预测模型。计算结果表明,BP神经网络模型得到的冲刷坑深度和位置预测值与实测值较吻合,误差在(1.8~6.5)%,研究结果可为丁坝安全评估提供依据。     

射流冲刷平衡深度研究

本文通过水槽实验和理论分析,研究了在水流速度低、泥沙易淤积的区域引入平面冲击射流对消除泥沙淤积的影响。实验观测了射流局部达到冲刷平衡时,最大冲刷深度随射流喷口高度、喷口宽度、喷口流速、横流流速及泥沙特性变化的规律。由泥沙起动理论和平面射流运动规律,建立了射流冲刷平衡深度计算式。用不同性质的泥沙和采用不同射流喷口宽度、不同喷口高度的射流冲刷实验资料对建立的计算公式进行了验证,计算结果与实验资料吻合良好。     

丁坝局部冲刷深度的计算

局部冲刷深度是丁坝工程设计中的一个关键参数,本文在对丁坝局部冲刷的过程和影响因素分析的基础上,根据国内外公开发表的试验资料,采用量纲分析和多元线性回归的方法,建立了清水冲刷条件下丁坝的局部冲刷深度的计算公式,并分析了丁坝与水流夹角、丁坝边坡和非均匀沙对局部冲深的影响系数,得出的公式可供在确定丁坝基础埋深时参考。     

小湾水电站拱坝下游冲刷平衡深度的试验研究

应用放大岩块法进行模型试验来研究小湾拱坝下游冲刷平衡深度问题。放大岩块法是利用增加岩块重量来模拟岩块之间的咬合力，经多基工程冲刷试验的应用，得到了不断发展和完善，与已形成一套独特的考虑基岩理面咬合力作用的松散冲料模拟方法。     

面流和戽流平衡冲刷深度估算

根据面、戽水流的特征，本文利用动量定量和壁射流理论，导出了一个估算面、戽流面平衡冲刷深度的新公式，并用几个工程的冲刷资料验证了公式的合理性，文中还给出了综合冲刷系数ＫＰ的推荐值。     

闸后冲刷深度计算的探讨

利用《水闸设计》规范计算的闸后冲刷深度,经模型试验论证偏大。计算时可考虑闸后冲刷坑逐步形成,因此闸后水深也再逐步加深,这样计算出来的闸后冲刷深度和模型试验数据较为吻合。     

闸后冲刷深度计算的探讨

利用<水闸设计>规范计算的闸后冲刷深度,经模型试验论证偏大.计算时可考虑闸后冲刷坑逐步形成,因此闸后水深也在逐步加深,这样计算出来的闸后冲刷深度和模型试验数据较为吻合.     

冰盖下桥墩局部冲刷深度预测

利用实验室清水条件下桥墩局部冲刷的试验数据,采用支持向量机（suppcrt vector machine,SVM）和BP(back propagation)神经网络的方法,基于量纲分析原理,对影响桥墩局部冲刷产生的相关因子进行分析。将试验数据的3/4作为预测模型的训练数据集、1/4作为预测模型的测试数据集。模型的输入因子有水流弗劳德数Fr、水深与墩径之比h/D、床沙中值粒径与墩径之比d50/D、冰盖下表面糙率与床面糙率之比ni/nb,输出因子为冲刷坑深度ds。采用相关系数（r）、均方根误差（δRMSE）、平均绝对百分比误差（δMAPE）、确定系数（R2）作为预测结果的评价指标,并将预测结果与试验结果做了比较。BP神经网络模型和SVM模型在预测明流条件下桥墩局部冲刷坑深度时,预测结果的r分别为0.89和0.88、MAPE分别为38.8%和31%;在预测冰盖条件下冲刷坑深度时,预测结果的r分别为0.78和0.73、MAPE分别为43%和46%。结果表明BP神经网络和SVM模型预测明流及冰盖条件下桥墩局部冲刷坑深度时具有较高的精度。     

挑流消能冲刷时间对冲刷深度影响的试验研究

通过大量的模型试验,对挑流冲刷坑形成的时间过程进行了研究,将冲刷坑随时间的发展变化趋势与前人的理论分析成果进行拟合优化,得出在某个特定时间内,冲刷深度与时间成幂函数关系。本文通过此试验,对研究冲坑演变规律有一定的意义。     

黄田水电站基岩冲刷试验研究

拟建黄田水电站位于广东省河源市东江干流河段上,水流对下游基岩的冲刷是需要重视的问题.通过基岩冲刷试验,探讨和预测面流消能对闸下基岩的作用,提出了防冲措施.     

黄河三角洲孤东近岸海床冲刷平衡深度预判

近年来,在流域来水来沙减少和河口尾闾不断改道变迁的情势下,黄河三角洲除现行河口口门附近外,其他区域都表现出不同程度的侵蚀。孤东海岸是黄河三角洲侵蚀最强烈的区域,海床冲刷演变过程与冲刷动力机制被广泛关注,但其冲刷平衡深度及冲刷极限深度却一直没有定论。基于尖点突变理论,针对近岸泥沙运动特征,推导出海床冲刷平衡深度预判公式;通过预判公式计算得到孤东近海海床冲刷平衡深度为6.5～7.5 m,与海岸剖面演变过程分析得到的冲刷极限深度6.8～7.2 m一致,证明了泥沙突变模型在预测海床冲刷中的适用性。预判结果表明：孤东海岸堤前海床还将持续冲刷2 m左右,加强海堤防护工程日常维护十分必要。     

砂质河床桥墩局部冲刷深度预测

桥墩局部冲刷深度的准确预测对跨河桥梁设计有重要的影响,是决定桥墩基础埋置深度的关键因素。该文基于桥墩局部冲刷机理分析及能量平衡理论,建立了适用于砂质河床窄墩深流型、过渡型和宽墩浅流型流场的局部冲刷平衡深度的预测方程。通过与实验数据对比,分别得到清水冲刷和动床冲刷时不同流场类型所处的深宽比范围。选取代表性实验数据对方程的适用性进行了验证。与已有预测方程的误差对比分析表明,根据流场类型分别建立冲刷深度预测方程,能有效提高预测的精度。     

堆积体作用下的河道最大冲刷深度

受地震、暴雨的影响,破碎的山体易发生滑坡、泥石流等,在河流岸边形成堆积体,改变了河道水流边界条件,在堆积体下游附近形成冲坑.本文通过动床水槽试验,研究了不同堆积体作用下的最大冲刷深度.结果表明,最大冲刷深度随流量、堆积体尺寸增大而增大.本文采用一些常见的丁坝、桥台最大冲深公式对试验成果进行了计算,但由于水流结构差异及公式适用范围限制,计算结果与实测值普遍相差较大.因此,本文参考丁坝、桥台冲刷深度计算的研究成果,充分考虑各影响因素作用,采用因次分析法,建立了堆积体作用下河道最大冲刷深度计算公式的基本形式,并根据实测资料拟合了公式参数.     

小湾水电站拱坝下游冲刷平衡深度研究

针对小湾工程特点，采用理论分析和试验相结合，建立基岩冲刷平衡深度预报公式；用改进的能量指标法估算；采用放大岩块法进行断面模型试验等三种方法对小湾水电站拱坝下游冲刷平衡深度问题进行综合论证研究。三种方法预报的最大冲刷平衡深度均小于１５ｍ，而且能相互验证，大大提高了成果的可信度。     

连山河冲刷深度计算方法

根据水流平行于岸坡及斜冲防护岸坡条件下的冲刷深度推求方法,对连山河典型河段的冲刷深度进行计算,通过5处断面计算结果比对,进行成果合理性分析,确定连山河典型河段的冲刷深度,为连山河沿岸防洪评价及水利工程施工提供技术支撑。     

黏性泥石流沟床冲刷深度试验研究

黏性泥石流冲刷沟床,会导致建筑物构筑物基础失稳,从而毁坏工程设施.本文通过室内水槽试验探究黏性泥石流沟床冲刷深度规律.试验结果表明:黏性泥石流沟床冲刷深度主要受沟床坡度、泥石流容重以及沟床物质容重的影响;黏性泥石流冲刷沟床的深度与沟床坡度成正相关,与泥石流容重或沟床物质容重成负相关;沟床平均冲刷深度与沟床坡度成线性正比关系,与泥石流容重成线性反比关系,与沟床物质容重的自然对数成线性反比关系.最后,分析得到黏性泥石流沟床平均冲刷深度经验公式.     

丁坝坝头冲刷坑的终极深度及其过程

根据丁坝坝头局部冲刷的终级冲深和冲刷坑深度的发展规律，计算了丁坝坝头局部冲刷在一次水文过程中的最大深度，并用此方法估算了长江口航道整治工程中１６条整治丁坝坝头冲刷坑的深度，与崇明岛丁坝调查结果相比较，估算结果是合理的。     

冬小麦田间墒情预报的BP神经网络模型

土壤墒情预报是农田适时适量灌水的基础。田间土壤水分的变化受到外界气象因素及土壤特性、作物长势等的影响，关系比较复杂。本文利用北京市永乐店试验站冬小麦返青后的土壤水分试验资料，建立了土壤墒情预报的BP网络模型，模型中同时考虑了多个因素对土壤贮水量的影响。利用部分实测资料对网络进行训练，然后对2年不同灌水处理下的土壤贮水量进行预测，取得了较好的效果，表明BP神经网络用于墒情预报是可行的。