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基于DSR-可拓云的渗流安全综合评价研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第1期52卷 52-61页

作者：王晓玲戴林瀚吕鹏王成程正飞天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

大坝渗流性态是评估大坝是否安全稳定的关键.现有的混凝土重力坝渗流安全研究大多仅采用渗流安全监测指标进行渗流安全评价,忽略了环境因素和指标之间的相关性对渗流评价结果的影响,并且未能考虑渗流评价过程中由于等级分界与数据获取... 详细信息

大坝渗流性态是评估大坝是否安全稳定的关键.现有的混凝土重力坝渗流安全研究大多仅采用渗流安全监测指标进行渗流安全评价,忽略了环境因素和指标之间的相关性对渗流评价结果的影响,并且未能考虑渗流评价过程中由于等级分界与数据获取存在的不确定性.本研究建立了渗流安全评价驱动力-状态-相关性的DSR指标体系,提出了考虑不确定性影响的混凝土重力坝渗流安全评价模型,该模型的建立包括以下内容:(1)采用可拓云模型处理渗流安全评价等级分级边界的模糊性和参数计算过程中的随机性.该模型不仅可以得到满意的综合评估结果,而且能够给出评估结果的可信度信息,模型算法简单、适应性较强;(2)采用DSR指标模型建立了能够综合考虑渗流安全的环境影响因素及与混凝土重力坝工程需求相匹配的、多种性能指标并重的渗流安全评价指标体系;(3)采用影响矩阵与相关系数赋权法相结合的主客观综合赋权法,以减少在评价过程中指标重复计算带来的影响.利用该模型对某混凝土重力坝的渗流安全进行评价,并与其他方法进行对比分析证明了该方法的有效性与优越性.

关键词：渗流安全评价 DSR 模型相关性可拓云不确定性

基于代理模型的碾压混凝土坝坝体渗控结构多目标优化

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第8期52卷 793-803页

作者：程正飞王晓玲任炳昱吕鹏余红玲天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

针对现有碾压混凝土坝坝体渗控结构优化研究中常用的单目标、单参数的优化方法难以获得同时满足多个目标要求的渗控结构设计方案,无法充分考虑不同设计参数之间的关联性以及计算效率低的不足,提出了基于代理模型的碾压混凝土坝坝体渗控... 详细信息

针对现有碾压混凝土坝坝体渗控结构优化研究中常用的单目标、单参数的优化方法难以获得同时满足多个目标要求的渗控结构设计方案,无法充分考虑不同设计参数之间的关联性以及计算效率低的不足,提出了基于代理模型的碾压混凝土坝坝体渗控结构多目标优化方法.其主要包括:①建立以渗控结构设计参数为设计变量,以防渗层最大水力梯度、溢出点高程以及渗控结构造价为优化目标的碾压混凝土坝坝体渗控结构多目标优化数学模型;②提出基于多目标粒子群算法与代理模型的模型求解方法,其中多目标粒子群算法应用于快速求解Pareto解集,而代理模型应用于建立设计参数与优化目标之间的近似关系式,用以替代优化过程中求解耗时的渗流数值模型,从而提高求解效率,同时考虑不同设计参数之间的关联性.利用本文方法对某碾压混凝土坝坝体渗控结构进行多目标优化,并通过与传统方法进行对比验证了该方法的有效性与优越性.

关键词：碾压混凝土坝坝体渗控结构多目标优化代理模型多目标粒子群算法

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基于熵-盲数的贝叶斯渗流参数反演分析研究

水力发电学报 2019年第4期38卷 108-118页

作者：吕鹏王晓玲吴斌平程正飞天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室

已有的贝叶斯参数反演方法仅考虑反演过程中的随机性,忽略了渗流参数的灰色和未确知等不确定性,本文提出一种基于熵-盲数理论的贝叶斯渗流参数反演方法。该方法在反演模型中引入熵-盲数理论,将待反演参数视为盲数,充分考虑反演过程中的... 详细信息

已有的贝叶斯参数反演方法仅考虑反演过程中的随机性,忽略了渗流参数的灰色和未确知等不确定性,本文提出一种基于熵-盲数理论的贝叶斯渗流参数反演方法。该方法在反演模型中引入熵-盲数理论,将待反演参数视为盲数,充分考虑反演过程中的不确定性,采用差分进化自适应Metropolis(DREAM)算法对渗流参数的后验分布进行推导,利用响应面模型替代渗流场数值模拟的正演模型,解决传统贝叶斯渗流参数反演方法需要大量调用正演模型进行运算才能达到收敛、计算效率较低的问题。通过算例分析及某碾压混凝土坝坝基的渗透系数反演,验证了该方法的有效性和准确性。

关键词：渗流参数反演贝叶斯理论熵-盲数差分进化自适应Metropolis算法

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安徽省安庆地区高空风特征分析

安徽农业科学 2010年第22期38卷 11803-11805页

作者：崔世锋程正飞吴月友安徽省安庆市气象局安徽安庆246001

利用新一代L波段高空气象探测系统雷达采集安庆地区高空风观测资料,并根据这些观测资料分析该探测站点高空风速、风向频率分布、风的时次变化规律和风稳定度等。结果表明,安庆地区行星边界层上空处在明显的西风带环流中,风向稳定,风速自... 详细信息

利用新一代L波段高空气象探测系统雷达采集安庆地区高空风观测资料,并根据这些观测资料分析该探测站点高空风速、风向频率分布、风的时次变化规律和风稳定度等。结果表明,安庆地区行星边界层上空处在明显的西风带环流中,风向稳定,风速自9000～14000gpm高度为大风区,行星边界层和平流层风向为偏东风。该统计结果可为进一步研究高空风场、气候变化、城市规划和农业生产等提供重要的参量。

关键词：高空风矢量风稳定度时次变化安徽省安庆地区

长距离调水工程高填方渠道溃堤三维洪水演进情景仿真

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水力发电学报 2015年第1期34卷 99-106页

作者：钟登华李超孙蕊蕊刘肖军程正飞天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

为了确保长距离调水工程堤防安全,溃堤洪水演进过程仿真研究对防洪减灾具有重要的现实意义。本文运用基于生长法的Delaunay三角网生成算法建立大规模地形模型,采用三维溃堤洪水演进数学模型对溃堤洪水进行计算,结合虚拟现实计算技术实... 详细信息

为了确保长距离调水工程堤防安全,溃堤洪水演进过程仿真研究对防洪减灾具有重要的现实意义。本文运用基于生长法的Delaunay三角网生成算法建立大规模地形模型,采用三维溃堤洪水演进数学模型对溃堤洪水进行计算,结合虚拟现实计算技术实现了大规模城市场景中的溃堤洪水动态演进仿真,基于虚拟现实平台开发了溃堤洪水淹没演进三维情景仿真系统。系统采用C/S架构,实现了交互式三维场景漫游、溃堤洪水淹没模拟等功能,所研发的系统具有界面友好、操作方便、数据准确、易于维护的特点,达到国内研究的先进水平。结合某长距离调水工程的溃堤洪水演进过程进行了模拟和分析,可为堤防工程管理和应急决策提供仿真分析与直观演示。

关键词：计算流体力学防洪工程溃堤三维洪水演进交互仿真虚拟现实 Delaunay三角网

搭载4K高清摄像系统ROV在长距离地涵水下检查中的应用

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水电能源科学 2020年第12期38卷 126-128页

作者：张凯孟颖程正飞南京水利科学研究院江苏南京210029

为实现深水环境中地涵缺陷检测,在ROV上搭载4K高清摄像头,基于高清成像,利用视频图像处理技术提高水下成像清晰度,实现水下涵洞缺陷图像智能检测,将搭载4K高清摄像头的ROV应用于运行60年,至今未进行过检查的距离长、水压大、能见度低的... 详细信息

为实现深水环境中地涵缺陷检测,在ROV上搭载4K高清摄像头,基于高清成像,利用视频图像处理技术提高水下成像清晰度,实现水下涵洞缺陷图像智能检测,将搭载4K高清摄像头的ROV应用于运行60年,至今未进行过检查的距离长、水压大、能见度低的长距离地涵,全面了解其运行状况和缺陷情况,并通过潜水员人工复核,验证了测量结果的准确性。

关键词： 4K高清摄像 ROV 长距离地涵缺陷测量

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岳西高山区生姜立体栽培小气候效应分析

安徽农业科学 2008年第36期36卷 15933-15935页

作者：江大纯江胜国杨太明程正飞安徽省安庆市气象局安徽安庆246001 安徽省气象科学研究所安徽合肥230061

[目的]为岳西高山区姜农提高生姜的产量和产值提供新的解决方案。[方法]对20062、007年在岳西县高山区进行了为期两年的生姜立体栽培,将试验田分为传统方式栽培、套种豇豆和遮阳网栽培三部分,进行试验对比分析。[结果]间作区比对照区增... 详细信息

[目的]为岳西高山区姜农提高生姜的产量和产值提供新的解决方案。[方法]对20062、007年在岳西县高山区进行了为期两年的生姜立体栽培,将试验田分为传统方式栽培、套种豇豆和遮阳网栽培三部分,进行试验对比分析。[结果]间作区比对照区增产8.1%,遮阳网区比对照区增产30.7%。但采用遮阳网对高温有减缓作用,但遮荫成本大,经济效益不高;间作生产成本低,土壤保温效果高于一般区,经济效益高;传统栽培经济效益最差。[结论]立体栽培方案有效地改善了温热等小气候条件,产量显著提高,建议推广使用。

关键词：大别山区生姜立体栽培气象分析

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土石坝长效服役与风险管理研究进展

水利水电科技进展 2018年第5期38卷 86-94页

作者：向衍盛金保刘成栋方致远张凯程正飞南京水利科学研究院江苏南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室江苏南京210024

基于对我国土石坝工程建设与安全现状的阐述,从土石坝内部侵蚀机理、土石坝隐患病害监测检测与诊断技术、防渗系统服役性能、风险分析与退役拆除等方面,论述土石坝长效服役与风险评估理论、方法及其技术的研究现状。认为今后应从深水环... 详细信息

基于对我国土石坝工程建设与安全现状的阐述,从土石坝内部侵蚀机理、土石坝隐患病害监测检测与诊断技术、防渗系统服役性能、风险分析与退役拆除等方面,论述土石坝长效服役与风险评估理论、方法及其技术的研究现状。认为今后应从深水环境下大坝的缺陷探测以及隐患快速探测技术、土石坝长效服役性态的多源信息融合推理技术、水库大坝退役决策技术、土石坝溃决影响区次生衍生事件演化机制等方面进行深入研究,并形成成熟的土石坝工程全生命周期的安全保障与风险防控体系,以建立健全土石坝工程长效服役保障与提升的理论与方法体系。

关键词：土石坝长效服役风险管理隐患探测退役评估

大坝渗流安全监测数据异常检测的改进DSAE模型

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水力发电学报 2023年第10期42卷 128-138页

作者：余红玲王晓玲程正飞喻葭临吴国华郑鸣蔚天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 水电水利规划设计总院北京100120

针对现有大坝渗流安全监测数据异常检测方法存在检测效率和精度较低的不足,以及在异常阈值拟定过程中大多未能综合考虑监测数据随机性和模糊性的问题,提出大坝渗流安全监测数据异常检测的改进深度稀疏自编码器(deep sparse autoencoder,... 详细信息

针对现有大坝渗流安全监测数据异常检测方法存在检测效率和精度较低的不足,以及在异常阈值拟定过程中大多未能综合考虑监测数据随机性和模糊性的问题,提出大坝渗流安全监测数据异常检测的改进深度稀疏自编码器(deep sparse autoencoder,DSAE)模型。在以奇异谱分析方法提取监测数据残差分量的基础上,采用基于混沌初始化和非线性飞行速率改进的天鹰优化(improved Aquila optimization,IAO)算法对DSAE的超参数进行优化,建立IAO-DSAE模型,实现对监测数据残差分量的高精度重构;然后,在异常阈值的拟定过程中,将逆向云算法中的期望和熵值分别替代传统3σ法中的均值和标准差,以综合考虑监测数据的随机性和模糊性对异常阈值拟定的影响,提高异常检测结果的可靠性。工程案例研究表明,相比于基于统计模型法和3σ法的异常检测方法,根据所提方法处理后的渗流安全监测数据建立的预测模型,预测精度的平均提高幅度分别为5.56%和6.99%,验证了所提方法的有效性。

关键词：渗流安全异常检测深度稀疏自编码器(DSAE) 逆向云改进天鹰优化(IAO)算法奇异谱分析