摘要：混凝土坝的变形对环境荷载的反馈存在一定的滞后性,从而导致混凝土坝的变形具有较强的时效性。为了模拟环境荷载对大坝变形的时间效应,采用了双向长短时记忆智能学习算法(BiLSTM)对大坝变形进行双向学习预测。同时为了提高BiLSTM算法的计算精度,采用了变分模态分解算法(VMD)对变形序列进行模态分解以得到规律性较好的变形分量。通过BiLSTM训练各分量的映射网络,以此计算得到了各变形分量的预测值,将各分量的预测值相加得到了大坝变形的预测值。为了加强预测模型的自适应学习能力和模型的鲁棒性,采用天牛群优化算法(BSO)对模型进行了全局优化,从而构建了基于BSO优化的VMD-BiLSTM混凝土坝变形智能预测模型。结合工程案例可知,该变形预测模型的平均绝对百分比误差(MAPE)为3.41%,其精度水平能够满足大坝变形安全监控的需要,并且较VMD-BSO-LSTM、BSO-BiLSTM和BiLSTM模型,其MAPE相应降低了1.35%、2.11%和4.02%,显著地提高了预测精度。

摘要：为优化里下河水网区的排涝工程布局,需考虑腹部洼地与关联涝区的暴雨遭遇关系。基于Copula函数构建不同涝区间的降雨频率的联合分布,计算分析暴雨遭遇概率。结果表明,构造腹部区和斗北区降雨频率的皮尔逊Ⅲ型边缘分布,采用Frank Copula函数拟合建立其二维联合分布,能方便地计算指定历时和重现期暴雨的遭遇概率;结合实况降雨的时程和频率分析,表明2个涝区发生超设计标准暴雨的风险很小,当腹部区发生超设计排涝标准暴雨时,斗北区遭遇超设计防洪标准暴雨的概率仍较低。研究结果表明在斗北区新辟排涝通道方案是可行的。

摘要：为客观评估太湖水补水对蠡湖透明度改善效果的影响,由实测资料分析得出了适用于蠡湖的水体透明度(SD)与悬浮物(SS)浓度、叶绿素a(Chla)浓度的相关关系,并利用MIKE 21构建了蠡湖水动力-水质耦合模型,经验证模型精度良好,可用于模拟计算;以南部长广溪节制闸及西部五里湖节制闸进水两种典型补水方案为例,分析了蠡湖水体透明度的改善效果。计算结果表明:两种方案均可将蠡湖平均透明度提升至0.8 m以上;南部补水方案使全湖平均透明度提高了0.5 m,好于西部补水方案;适当加大东部出口的出流量可以提高水体透明度的改善效果;补水会导致局部区域悬浮物浓度增加,在补水总流量固定的条件下,适当调控出口流量分配可以有效改善蠡湖水体透明度。

摘要：为了获得较为经济的混凝土实体重力坝断面形式,提出了基于拓扑与形貌优化方法的混凝土实体重力坝优化设计方法。该方法以混凝土实体重力坝断面柔度最小为优化目标,对混凝土实体重力坝断面先进行拓扑优化设计,然后进行形貌优化设计,进而有效地减小混凝土实体重力坝断面面积。某混凝土实体重力坝断面优化结果表明:优化得到的断面与一般传统方法设计的断面较为接近,但断面面积有所减少,且抗滑稳定安全系数与应力等均满足相关规范要求,证明了优化设计方法的合理性;重力坝形貌优化断面优于拓扑优化断面与传统设计断面;随着形貌优化迭代次数的增加,抗滑稳定安全系数逐渐增大,坝体竖向应力与竖向位移最大值逐渐减少;重力坝形貌优化断面在坝体上部存在颈缩现象,该现象可为重力坝设计提供新的思考方向。

摘要：黏土与岩石界面的黏附力对水利岩石边坡的修复效果具有决定性作用。纤维和聚合物作为一种黏土改良方法,被广泛应用于水利岩石边坡修复中。基于此,通过设计室内类岩石界面滑动模型试验,研究剑麻纤维和聚醋酸乙烯酯(PVAc)加筋黏土的摩擦效果。利用模型试验结果和扫描电子显微镜(SEM)图像,对加筋黏土进行分析。结果表明,黏土的临界滑动角和最大静摩擦力随着含水量的增加而减小。纤维含量和含水量过高,会削弱纤维锚固黏土的耦合效应。纤维含量为0.8%、PVAc含量为2%时,对提高黏土的滑动阻力效果最好,并能分别为35°和45°岩坡危险界面提供良好的黏附力。

摘要：变频调速作为灯泡贯流泵的一种工况调节方式已经运用于南水北调东线工程的多座泵站.为了研究变速工况下的灯泡贯流泵水力性能和控制模式,指导泵站优化运行和推广应用,针对淮阴三站和泗洪泵站这2种典型型式的机组,分析和研究了其变频变速性能及不同转速的模型试验结果,并根据有、无旁路的电气主接线2种方式,研究在考虑变频装置和电动机在不同转速下效率发生变化时不同扬程段的运行控制方式.结果表明:变频调速的灯泡贯流泵性能受到水泵叶轮性能和流道性能两方面的制约,在一定变速范围内可以采用效率不变的相似定律进行预测;在确定灯泡贯流泵机组运行性能时必须考虑变频装置的损耗,同时应分析随着频率改变引起的变频装置及电动机效率变化;以泗洪站为例,综合考虑机电设备损耗后发现,在(40%~80%)供水设计扬程范围内可以切除变频装置,直接工频运行效率更高.

摘要：全贯流泵是一种新型的机电-水泵一体式贯流泵,然而其在运行时存在定转子间隙回流,扰乱了叶轮内的流场分布,导致泵装置产生能量损失、压力波动和噪声等问题,影响泵站的正常运行。通过数值模拟和模型试验研究全贯流泵装置定转子间隙流的水力特性,结合Doehlert Matrix设计-响应面优化法对其定转子进、出流间隙结构进行优化设计,揭示全贯流泵装置定转子进、出流间隙结构对泵装置性能的影响机理,并得到最终优化的折角式定转子进、出流间隙结构方案为:外侧延伸段长度t1为4.921r,外侧收缩段长度x1为0.624r,内侧延伸段长度t2为3.655r,内侧收缩段长度x2为1.6r(r为定转子间隙宽度),使得全贯流泵装置扬程和效率分别提升约10.3%和5.2%。

摘要：为维持秦淮河流域生态水位,秦淮新河泵站全年常态化运行,由于运行工况严重偏离设计工况、设备设施存在较大安全隐患,且秦淮河流域外排长江流量呈逐步增大趋势,秦淮新河泵站急需新建。为确定秦淮新河泵站新建规模,从生活、工农业用水规模,生态补水规模两个方面进行供水需求分析。经调节计算,秦淮河流域生活、工农业用水需要引提水规模约为96 m^(3)/s;据统计,所需生态补水规模为81 m^(3)/s。为恢复原流域供水能力,基于各项规划,秦淮新河泵站确定设计流量为100 m^(3)/s。

摘要：提出叶片可调单机组日运行优化动态规划数学模型,以耗电费用最少为目标函数,峰谷电价与站下水位变幅过程划分阶段变量,各阶段开机水泵的叶片安放角为决策变量,规定时段内的抽水量为约束条件。以受长江潮汐影响的江都四站为例进行计算,结果表明:(1)在典型潮位过程、设计日均扬程、机组满负荷工作时,叶片可调单机组日运行优化结果与叶片安放角维持原设计安放角相比可节省电费5.24%;叶片安放最优角度与峰谷电价相关,峰电时为-4°,非峰谷与谷电时为+2°。(2)在潮型不变情况下,日均扬程分别为4.8、5.8、6.8、7.8和8.3m时,叶片全调节运行方式与叶片维持原设计安放角相比,可节省费用在3.4%～6.2%之间,平均节省费用4.45%,单位提水费用平均下降4.55%。

摘要：并联站群叶片全调节变频变速组合优化属于多单元、多机组、多时段、多决策变量复杂非线性系统优化问题,本文引入基于时空组合动态规划的分解协调模型,即协调层以空间各子系统为阶段,提水总量为状态变量,各阶段水量分配系数为决策变量,采用动态规划法进行各子系统间的总体水量协调;分解层各子系统以时间为阶段,各阶段开机台数、叶片角度及转速为决策变量,分配水量为状态变量,采用动态规划逐次渐近法确定最优开机台数及运行方式。通过在江都站并联站群组合优化中的应用,确定了各站各时段开机台数、叶片安放角度及机组转速的最优组合方案,实现了系统运行机组耗电费用最小时的优化调度过程,表明了方法采用的可行性。