混凝土U型渠道衬砌断面优化设计研究

近年来,由于渠道衬砌工程较多,使渠道衬砌断面型式的优化具有重要的意义。采用结构优化设计中较先进的方法罚乘子法进行设计,并编成可视化软件,可以得到U型混凝土渠道衬砌中合理、经济的断面。     

U型渠道过水断面面积的近似计算

由于U型渠道具有水力条件优越、占地面积小、抗冻胀性能好等优点而被广泛应用于斗渠及其以下田间工程中。在U型渠道测流时,通常要确定U型渠道的过水断面面积。U型渠道过水断面面积的计算有两种,一是精算法:即将U型断面分成圆弧底、直线段梯形两部分,分别计算后相加;由于这种计算方法比较繁琐,于是人们普遍采用第二种算法,即近似法:就是把U型断面近似看作抛物线形,     

人工蜂群算法在渠道断面优化设计中的应用

针对常规渠道断面优化设计中存在的试算工作量大、累积误差大、计算精度不高的问题,将鲁棒性强、收敛速度快且全局寻优性能优异的人工蜂群算法引入渠道断面优化设计中,通过建立包含水力要素与经济要素的多目标优化函数,采用人工蜂群算法在全局空间下搜索渠道断面优化问题的全局最优解。研究结果表明,该方法是可行的,具有高效快速、计算精度高和易于实现等优点。     

VB6．0在U型渠道断面设计中的应用

在日益发展的节水灌溉工程中，U型渠道断面得到了广泛的应用，但是在确定渠道断面尺寸的水力计算中，大都采取对高阶隐函数进行试算或图角法来完成，过程十分繁琐，为了方便计算，本利用VB6．0进行编程，求解U型渠道中的正常水深ho和流速v，结合实例说明思路，结果表明计算精度高，便于应用，可供水利工作参与。     

基于扩展微分进化算法的渠道断面优化设计

传统的渠道断面设计方法需要进行反复试算,且精度不理想。1995年Rainer Storn等提出了微分进化算法,该算法是一种简单、有效的智能优化方法,在1996年首届IEEE进化算法大赛中被证明为所有参赛算法中最快的。将扩展微分进化算法应用于解决渠道断面设计中的非线性优化问题,并以实例进行了计算。算例表明扩展微分进化算法能有效解决渠道断面的优化设计问题,且具有全局寻优能力强、解的精度高等优点。     

U形渠道水力最优断面的计算

根据明渠均匀流理论，推求了U形渠道的水溶流量关系和水力最优断面，并通过算例比较证实，U形渠道可以大幅度的节约土地面积。     

人工渠道断面设计的简易算法

本文引进流量改正系数,使渠道流量设计更为简化。只需经过必要的计算和图解,就可以迅速求出各种设计条件下的水力要素资料,便于优选。     

U型渠道的水跃

一、前言目前,部分满流圆管水跃问题的研究进展很小。莱恩和金德斯瓦特(1938)曾收集过有关管流下游为部分或全部满流时的水跃资料。结果表明,共轭水深比值的计算值略高于观测值。西尔维斯特(1964)也得出了类似的结论。雷贾拉特南于1964年提出了跃首的侧部结构,并于1965年分析了指数型和圆形过流断面的水跃,但没有提供任何试验资料。唯一的部     

改进人工鱼群算法在水资源优化配置中的应用

基于湟水干流"引大济湟"受水区跨越式发展形势下社会经济需水及生态环境需水产生的新变化,建立了以净效益最大及总缺水量最小为目标函数的水资源优化配置模型,并且利用改进的人工鱼群算法对该模型进行了求解。研究区2020年和2030年可供水量分别为186 574万m~3和213 498万m~3,在充分满足区域生活、工业和环境需水基础上,只有部分区域农业用水存在少量缺口,缺水率分别为3.3%和9.2%,配置结果较为合理。研究表明,改进的人工鱼群算法在复杂水资源优化配置中具有较好的适用性。     

人工鱼群算法在湖泊富营养化综合评价中的应用

提出了一种对多项指标都能普遍适用的湖泊水质富营养化评价的逻辑斯谛模型,将人工鱼群算法应用于逻辑斯谛曲线模型中的参数优化,并用优化后的逻辑斯谛曲线模型对湖泊富营养进行综合评价。对我国5个湖泊富营养化实测数据进行评价实例研究,并与其他多种评价方法进行比较,结果表明该模型具有实用性和可行性。     

施工导流明渠多目标优化设计模型

为优化导流明渠设计方案,以明渠底板高程为设计变量,基于施工导截流系统的整体视角,从明渠导流工程成本、施工强度及导截流风险三方面入手,构建施工导流明渠多目标优化设计模型;采用线性加权和法将模型中的子目标函数耦合为单目标函数,运用粒子群算法求解模型。基于某水电工程实例,仿真分析明渠底板高程与导流工程成本、施工强度及导截流风险的关联特性,通过曲线估计拟合其函数关系式。在此基础上实现了对明渠底板高程的优化调整,验证了模型的可行性及有效性。结果表明:提出的优化模型能够实现导流工程成本、施工强度及导截流风险的综合考虑,尤其是考虑施工截流风险对优化结果的影响,能够有效地降低截流风险及风险损失。     

旱寒地区U形玻璃钢和混凝土渠道抗冻胀性能的研究

为对比分析不同材料U形渠道对其抗冻胀效果的影响,采用有限元分析软件ADINA以衬砌板为研究对象进行仿真模拟分析。结果表明,玻璃钢渠道阴、阳坡最大冻胀变形比混凝土大27.44%、27.34%,但冻胀变形变化率减小了4.49%~16.19%,冻胀变形均匀;玻璃钢渠道有很强的适应变形能力,使衬砌板的等效应力、法向冻胀力分别减小了43.86%、39.96%,很大程度上减小了渠道的冻胀破坏,值得实践并推广。     

基于改进多目标粒子群算法的南水北调东线江苏段工程联合优化调度研究

针对南水北调东线江苏段工程优化调度问题,构建协调系统缺水量和抽江水量两目标的联合优化调度模型,研发基于改进多目标粒子群算法的模型求解方法,建立组合赋权-TOPISIS方法进行多属性决策方法,形成基于"两线-三湖-四水源-六区间"的水资源调配空间格局,提出以大型泵站工程为核心的骨干枢纽联合调度方案。在50%、75%和95%来水条件下,经优化调度后受水区缺水量与常规调度相比分别降低了10.2×10~8m~3、16.4×10~8m~3、7.1×10~8m~3,系统抽江水量分别减少了17.4×10~8m~3、14.8×10~8m~3和12.2×10~8m~3。该方案可有效提高供水保障水平,充分发挥三大湖泊的调蓄能力,降低系统运行成本,具有显著的社会、经济等综合效益。     

改型面板堆石坝及其断面优化设计

以一种改型面板坝为研究对象，探讨了堆石坝断面设计的新方法，建立了断面优化设计的数学模型，采用非线性数学规划求断面最优尺寸。结合公伯峡坝计算分析的结果表明，本方法是合理的。     

一种新型智能仿生类算法-蚁群算法

蚁群算法是一种新型智能仿生类算法,是受到蚂蚁在觅食过程中建立蚁巢到食物最短路径时的搜索机制启发而提出的一种算法。蚁群算法在求解一系列困难的组合优化问题上取得成效,成为解决TSP、VRP、QAP、JSP等典型问题的一种新型强有力算法。本文对蚁群算法理论研究的主要内容和方法、基于算法的改进等,进行了系统的总结与综述。     

U形渠道弧底平板闸门水力性能研究

为解决灌区U形渠道缺少流量测控设施的问题,根据U形渠道断面尺寸设计一种弧底平板闸门,由闸板和闸墩组成。设计1∶1、2∶3、1∶2共3种收缩比的闸门,采用原型试验和数值模拟相结合的方法研究弧底平板闸门的水力性能。结果表明：不同收缩比的闸门水面线变化规律基本一致,但水头损失随着收缩比的减小而增大。优选收缩比为1∶1的弧底平板闸门作为U形渠道测控设施,建立闸孔出流测流公式。通过Flow-3D软件得到渠道弧底平板闸门上、下游断面水流流速和佛汝德数沿程分布规律,不同开度下的闸前流速分布规律一致,最大流速位于中垂线处自由水面中心以下区域。闸门上游佛汝德数小于0.5,符合测流条件,下游佛汝德数最大值的区域集中于闸后贴近渠壁两侧的自由水面。研究结果可作为U形渠道测控设施的设计和优化提供依据。     

马蹄形隧洞过水断面临界水深的简化计算方法

针对马蹄形隧洞过水断面临界水深计算方法比较繁琐等问题,依据优化拟合原理,以标准剩余差最小为目标函数,在工程适用参数范围内进行逼近拟合,提出一种简化计算方法。该方法近似公式的表达形式更加简单直观,不必分段和进行判别选取,实际计算仅借助计算器即可快速完成。算例分析及精度比较表明,该简化计算方法的拟合替代精度高于有关文献,最大拟合相对误差仅为0.58%,且拟合相对误差小于0.5%的点占总计算点数的95%以上,可以满足实际工程的设计精度要求。     

免疫粒子群算法在梯级电站短期优化调度中的应用

将免疫原理引入粒子群算法(PSO)中,利用其免疫记忆与自我调节机制保持各适应度层次的粒子维持一定的浓度,保证种群的多样性;引入疫苗接种等操作,对算法的进化过程进行有目的、有选择地指导,提高算法的搜索性能.随后在分析梯级电站短期优化调度数学模型及该算法特点的基础上,建立了基于免疫粒子群(IPSO)算法的梯级电站短期优化调度数学模型,并给出其具体的求解步骤.最后应用该方法进行仿真计算,并与常规调度及PSO算法进行对比,结果表明,该算法可获得较优的优化调度方案,并可提高解的精度,加快其收敛速度.