河道堤防物理力学参数反演计算模型的改进及应用

文章针对传统河道堤防物理力学参数反演模型目标优化求解的局限性,采用自适应函数对其进行改进,并结合盘锦地区某河道治理工程,结合现场原位测试试验,对改进前后模型的反演精度进行对比.结果表明:采用自适应函数进行模型改进后,堤防力学参数反演精度得到明显改善.研究成果对于河道堤防治理工程设计具有重要参考价值.     

河道堤防软土层抗拔受力计算方法改进及工程应用

针对传统河道堤防软土层抗拔受力计算局限,引入土体自重因子,对传统计算方法进行改进,并结合工程实际测量数据,对比分析改进前后计算方法的精度.结果表明:方法改进后,软土层的抗拔受力计算精度得到提高,相比于改进前,计算误差可降低约15％.研究成果对于河道堤防稳定性计算具有重要的参考价值.     

无人机航测技术在河道泥沙沉积量监测的改进研究

为提高无人机航测在河道泥沙沉积量监测精度,首次结合DEM数据确定区域平均高程,对无人机航高和航线参数进行合理设定,解决传统无人机航测受河道地面高度起伏变化、航高和航线参数设置过高或过低的问题,并结合辽河干流河段泥沙沉积量人工测量值,对比改进前后泥沙沉积量监测精度。结果表明：改进后的泥沙沉积量监测误差相比于改进前平均可降低10%左右。研究成果对无人机航测在河道泥沙沉积量监测的推广和应用具有重要意义。     

河道边坡滑动蠕变状态下强度参数反演计算的研究与应用

采用位移反演计算模型对辽宁东部某河道滑坡蠕变状态的强度参数进行反演计算,并采用数值模型对研究河段边坡滑坡整体位移情况进行模拟分析。研究结果表明:当边坡稳定试验数据失真或者缺少数据时,采用强度参数反演计算的参数较为可靠,内摩擦角为21°~23°时,粘聚力在22~25kPa,研究河段边坡滑块整体安全系数将达到0.974~0.981之间;研究河段的滑坡总体滑坡位移量坡脚小于坡顶,且随着坡顶向下有下沉趋势。研究成果对于河道边坡蠕变状态的强度参数反演和工程设计提供参考价值。     

改进的随机聚点搜索算法在河网水力学模型糙率反演优化中的应用

结合圣维南方程组并应用改进的随机聚点搜索算法对辽宁中部某平原河网的水力学模型糙率进行反演优化研究。研究结果表明:相比于传统算法,改进算法下各河段后验糙率反演误差减少9.1%,改进算法下糙率寻优迅速集中,糙率反演优化效果明显好于传统算法;改进算法的优化收敛迭代次数明显少于传统算法,相比于传统算法,其寻优迭代次数平均减少19次;改进算法后糙率优化反演后推算的各河段水位及流速和实测值之间的误差明显低于传统算法,水位和流速反演误差分别减少13.3%和14.2%。研究成果对于河网水力学模型糙率反演优化求解提高方法参考。     

油水井套变地层岩石力学参数反演分析

以套管变形测井资料为基础,利用APDL编制有限元优化模块反演套变围岩力学参数,即可确定套变地层缺失的力学参数,又克服目前套管变形分析多是基于弹性模型,不能进行塑性变形分析的问题。同时在岩石力学参数反演程序中引入莫尔―库伦破坏准则,确定岩层内摩擦角与黏聚力、最大水平主应力和最小水平主应力之间的关系,使反演解具有唯一性。该方法为套变围岩岩石力学参数的确定提供了新方法,并较传统反演方法更为简捷高效。     

基于改进的热惯通量模型在土壤水反演技术的研究

采用改进的热惯通量模型,结合MODIS遥感数据,对辽西某干旱半干旱区域进行土壤水时空反演分析。分析结果表明:改进的热惯通量模型可解决传统模型无法反演低温期土壤含水量的局限,在土壤水反演精度上明显好于传统模型,相比于传统模型,改进模型模拟值和实测值之间的相对误差Er从30.9%减少到19.8%,均方根误差RMS值从0.057g/cm3降低到0.033g/cm~3。土壤水反演空间变化呈现较为明显的季节性变化特点,这主要是因为地表是反演受地表温度影响较大,地表温度较高的区域,其土壤水含量相对较大,反之,地表温度较低区域,土壤水含量一般较低。     

多孔介质模型在河道堤防防渗数值计算中的应用研究

文章采用多孔介质模型对河道堤防进行防渗计算。研究结果表明:多孔介质模型可综合对比不同防渗措施下的河道堤防防渗效果,防渗墙高从0.5~2.5m,其渗透率变化范围为3.94~0.30mm/s之间;随着防渗墙高度的增加,其渗透流纵向流场的分散度逐渐减弱,且向中部集中,集中度逐渐增强;随着防渗墙高度的增加,河道堤防渗透量及扬压力逐渐减小,防渗墙对于河道堤防防渗效果明显。研究结果对于河道堤防工程设计中的防渗计算提供参考价值。     

循环冻融环境条件下河道堤防混凝土应力分布特征计算研究

结合理论计算模型对北方循环冻融环境条件下河道堤防混凝土的应力分布特征进行了计算试验分析。分析结果表明:经观测试验分析,各土体直径下,理论计算模型在各循环冻融次数下的应力值与观测值相关性在0.6543~0.6728之间,且呈现指数相关;随着冻融次数的增加,河道堤防堤防混凝土的应力分布特征逐步由加载端向自由端变动,且应力和内摩擦角逐步趋于稳定变化。研究成果对于北方河道堤防混凝土在循环冻融环境下的应力变化特征计算提供方法参考。     

改进的PSO-RBF模型在土壤水入渗参数非线性预测中的应用研究

引入改进的PSO-RBF模型,并结合辽宁中部土壤水观测试验区的试验数据,对Grenn-Ampt土壤水入渗模型参数进行非线性预测研究。结果表明:改进的PSO-RBF模型对土壤入渗参数非线性预测精度高于传统PSO-RBF模型,各参数预测值和试验观测值误差分别提高17.4%和11.1%;改进的PSO-RBF模型预测的各土壤水入渗参数和土壤物理参数间的相关系数均达到0.6以上。研究成果对于土壤入渗模型参数非线性预测方法提供参考价值。     

基于原位测试方法的河道综合治理堤防承载能力评价试验研究

本文以辽宁东部某河道整治工程为研究实例,结合原位试验观测方式对河道堤防承载能力进行评价,并分析原位观测试验方式在河道堤防承载能力评价分析的优缺点和注意事项。研究结果表明:原位测试可结合多个试验指标对河道堤防天然状况下的地质承载能力进行全面评价,弥补室内试验测试的不足;经试验评价研究河道堤防的渗透系数在5.1×10~3-8.5×10~3cm/s之间,土层的压缩系数均值可达到0.042MP~2,抗剪切内摩擦角均值达到52°,研究河道堤防的抗载负荷为450kPa,满足工程设计规范。研究成果可以为河道综合治理堤防设计地质承载能力分析提高参考价值。     

辽西水土流失动态监测模型的改进与应用

文章基于2m分辨率卫星遥感影像数据,采用改进的水土流失监测模型,对辽西水土流失进行动态分析。相比于改进前,改进模型可将水土流失计算误差降低20%以上。研究成果已应用到辽宁省小流域综合治理规划中,对推动小流域综合治理从常规治理到精准治理转型升级具有重要的支撑作用。     

基于惯性导航的室内定位误差修正算法

针对惯性导航系统(INS)在室内定位过程中,位移误差随时间不断积累而导致定位精度不高的问题,通过分析人行走的特征,以及行走过程中零速点的特性,提出了基于惯性导航的室内定位误差修正算法。使用最大似然估计法对加速度计和陀螺仪的输出参数进行判断,确定零速点,然后通过扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,分别建立定位系统的状态方程和观测方程对误差进行修正。利用Matlab搭建仿真平台,对算法进行了仿真。仿真实验结果表明:改进后的零速检测算法,提高了零速点检测准确率,使位移误差得到了有效抑制,并将定位误差控制在了3%以内。改进算法对室内定位误差修正具有一定的实用价值。     

基于改进遗传算法的城市型河道断面经济优化设计探讨

从效益和成本构建城市型河道断面治理经济优化模型,以本溪城市型河道为例,采用改进的遗传算法对优化模型进行计算。改进后的经济优化模型可按照不同约束条件及目标函数对模型进行调整和修正,对于不同类型城市河道治理工程具有较好的推广和应用价值。     

改进的河道洪水传播法在辽宁中部地区的运用及对比分析

本文运用变动态存储系数法动态计算不同河段洪水传播时间,从而对传统河道洪水传播方法进行改进,并以辽中地区汤河(西支)流域为例,选取15场洪水,分析改进的河道洪水传播法对流域洪水模拟精度的影响。研究结果表明:相比于传统方法,改进的河道洪水传播法更适合于汤河(西支)的洪水模拟,并在径流深相对误差、峰现时间误差及次洪过程模拟吻合度上均有改善和提高。研究成果对于汤河(西支)流域及辽宁其他区域洪水模拟提供参考价值。     

基于人工蜂群算法与支持向量机融合技术的大坝变形监测研究

传统人工蜂群算法计算流程复杂,计算时间长,为此文章引入支持向量机模型,将模型和人工蜂群算法进行融合,对人工蜂群算法进行优化并行计算,并将融合模型用于辽宁某大坝变形监测应用中。研究结果表明:融合模型可提高模型计算速率,模型计算结果更为稳定;相比于未融合的人工蜂群算法,融合模型在大坝变形监测的精度更高,融合模型均方误差降低0.45,平方相关系数提高0.62。研究成果对于大坝变形监测技术提供参考。     

基于仿木桩加固堤岸的城市河道生态护坡工程设计

针对现有城市河道生态护坡抗滑稳定安全系数过低,导致护坡整体稳定性差的问题,结合仿木桩加固堤岸,开展城市河道生态护坡工程设计研究。根据现场勘察结果,计算设计洪水水面线。确定城市河道堤基埋深,根据左右岸不同情况,分别完成堤防设计。基于仿木桩加固堤岸设计思路,设计桩身结构。最后将护岸与景观规划相结合,完成堤防生态护坡整体设计。通过实例应用证明,新的城市河道生态护坡工程应用后,护坡抗滑稳定安全系数显著提升,有效促进河道整体稳定性提高。     

浑河动漫桥防洪评价计算与分析

本文结合浑河动漫桥所在位置,确定计算范围与条件,采用河道一维恒定流对建桥前后壅水高度及影响范围进行计算。根据计算结果,分析了50年一遇、100年一遇标准洪水时,建桥后水位最大壅高值、桥前水位、影响范围以及左右岸堤防布设,最后综合分析建桥对沈阳城市防洪影响评价。     

基于改进有限强度折减法的闸坝软土地基加筋挡土墙变形特征分析

采用改进的有限强度折减法对辽宁东部某闸坝软土地基加筋挡土墙的变形特征进行分析。结果表明:改进的有限强度折减法采用双参数折减系数,可解决传统方法采用单一折减系数使计算值偏差较大的缺陷,在闸坝软土地基加筋挡土墙变均匀变形值计算误差上较传统方法减少19.4%。研究成果对于闸坝软土地基加筋挡土墙变形特征和沉降分析提供方法参考。     

基于振冲置换方法的河堤软土地基加固处理的物理模型试验研究

文章结合振冲置换方法对河道堤防软土地基进行加固处理,并结合物理模型对不同加固方案进行试验分析,确定最优振冲置换加固方案。结果表明:桩固试验方案下河堤软土地基密实度逐步增加,其中1#桩固试验方案下河堤软土地基密实度效果最为明显,密实度Dr从0.30kN/m~3增加至0.89 kN/m~3;河堤在水面2.5~5.0m处发生液化,振冲置换加固后河道堤防的抗液化能力逐步增加;各桩固试验方案下地基沉降最大值在18.13~27.43mm,地基静载能力增强;相比于天然地基,各桩固试验方案下的地基抗滑稳定系数均显著提高。研究成果对于河道堤防软土地基的加固处理提供参考。