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基于逐步回归和小波神经网络的土石坝渗压预测模型研究

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安全与环境学报 2018年第5期18卷 1670-1674页

作者：秦继辉吴云星谷艳昌天津市引滦工程于桥水库管理处天津301900 南京水利科学研究院南京210029 水利部大坝安全管理中心南京210029

渗流是影响土石坝安全的重要因素,在以往的大坝渗压值预测模型中,输入因子的选择缺乏具体依据,主观性较强。为使输入因子的选取更加合理,并提高模型对渗压的预测效果,建立了一种基于逐步回归和小波神经网络的土石坝渗压预测模型（SRA-WN... 详细信息

渗流是影响土石坝安全的重要因素,在以往的大坝渗压值预测模型中,输入因子的选择缺乏具体依据,主观性较强。为使输入因子的选取更加合理,并提高模型对渗压的预测效果,建立了一种基于逐步回归和小波神经网络的土石坝渗压预测模型（SRA-WNN）。首先阐述了土石坝渗压影响因素,并基于土石坝传统渗压统计模型,将与上游水位、降雨和时效相关的11个因子作为模型的初始因子。然后引入逐步回归分析法筛选出与渗压相关性显著的因子,并将相关性显著因子作为小波神经网络的输入因子,以渗压作为输出。使用训练样本数据对网络进行训练,并使用训练好的网络预测渗压。预测结果表明,SRA-WNN模型渗压预测值与实测值最接近,平均绝对误差为0. 030 7 m,均方根误差为0. 001 8 m,平均绝对相对误差为0. 17%,均小于逐步回归模型和将初始因子作为输入因子的WNN模型,因此SRA-WNN模型预测精度较高,输入因子更为合理,更能反映出大坝渗流状况,在渗压分析和预测方面是可行的。

关键词：安全工程土石坝渗压值逐步回归小波神经网络

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坝址区三维初始地应力场的应力反演回归分析

水力发电 2007年第2期33卷 26-30页

作者：谷艳昌何鲜峰梁月英景继河海大学水利水电工程学院江苏南京210098

工程中较为准确地计算模拟坝址区三维初始地应力场,对于模拟坝肩、边坡开挖等具有重要意义。针对坝址区特殊的“V”形地形条件,在各个基本因素单独作用下,借助通用有限元程序***,对建立的三维有限元模型进行模拟计算。其中,分别采用均... 详细信息

工程中较为准确地计算模拟坝址区三维初始地应力场,对于模拟坝肩、边坡开挖等具有重要意义。针对坝址区特殊的“V”形地形条件,在各个基本因素单独作用下,借助通用有限元程序***,对建立的三维有限元模型进行模拟计算。其中,分别采用均匀分布、三角形分布和梯形分布荷载来模拟顺河向及横河向挤压构造运动作用;建立初始应力场回归模型,以回归精度为目标函数,优化基本因素组合。通过对结果的分析,得出了有益的结论。

关键词：初始地应力场三维有限元 MSC.Marc 水平挤压构造运动回归分析

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基于LMBP神经网络的土石坝渗流压力预测

人民黄河 2017年第8期39卷 90-94,148页

作者：吴云星周贵宝谷艳昌庞琼王宇南京水利科学研究院江苏南京210029 水利部大坝安全管理中心江苏南京210029 江苏省水利厅江苏南京210029

渗流压力是反映大坝工作状态的重要物理量,对渗流压力进行预测分析可以及时了解大坝渗流状况和趋势。为克服标准BP算法收敛速度慢、泛化能力弱和计算量大等不足,引入LM算法优化标准BP神经网络的权值和阈值,提高BP神经网络对土石坝渗流... 详细信息

渗流压力是反映大坝工作状态的重要物理量,对渗流压力进行预测分析可以及时了解大坝渗流状况和趋势。为克服标准BP算法收敛速度慢、泛化能力弱和计算量大等不足,引入LM算法优化标准BP神经网络的权值和阈值,提高BP神经网络对土石坝渗流压力的预测效果。根据渗流分析,给出了渗流压力的统计模型,由统计模型选取上下游水位、降雨和时效作为神经网络输入层因子,以渗流压力作为输出层因子,建立了3层LMBP神经网络大坝渗流压力预测模型。利用MATLAB进行了多组仿真试验,确定了使本次渗流压力预测效果更好的训练样本数据量区间。以渗流压力实测数据及同期库水位和降雨资料作为训练样本,在选取适当数据量的训练样本的基础上,运用LM算法对BP网络进行训练,利用测试样本对训练好的神经网络进行测试。将同结构的LMBP神经网络和标准BP神经网络应用于某土石坝渗流压力的预测中,应用结果表明,LMBP神经网络收敛速度更快、拟合和预测精度更高,在土石坝渗流压力分析和预测应用方面是可行的。

关键词：土石坝渗流压力 LMBP神经网络预测精度

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多参数传感器在大坝监测中适用性研究

水电自动化与大坝监测 2014年第2期38卷 36-40页

作者：王宏谷艳昌南京水利科学研究院/水利部大坝安全管理中心江苏南京210029

随高科技应用领域的不断拓展与提高,传感器测量越来越小型化、高精度及高集成度方向发展。一个传感器内集成多个测量单元,可以进行多个参数的同步测量并输出。本文着重介绍了荷兰Alert Solutions BV公司的GeoBeads多参数传感系统,该传... 详细信息

随高科技应用领域的不断拓展与提高,传感器测量越来越小型化、高精度及高集成度方向发展。一个传感器内集成多个测量单元,可以进行多个参数的同步测量并输出。本文着重介绍了荷兰Alert Solutions BV公司的GeoBeads多参数传感系统,该传感系统主要包括GeoBeads多参数传感模块以及相关数据采集单元,每只传感模块都可以连续测量多种参数,包括孔隙水压力、温度及倾斜度。通过GeoBeads传感系统在某原体大坝监测中应用,对比分析了多参数传感器与常规传感器监测成果,结果表明该GeoBeads多参数传感系统运行稳定、成果可靠。

关键词：多参数传感器渗压温度倾角大坝监测

基于GA-LMBP神经网络模型的大坝渗流压力预报分析

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水电能源科学 2016年第10期34卷 55-59页

作者：吴云星王士军谷艳昌庞琼王宇南京水利科学研究院江苏南京210029 河海大学水利水电学院江苏南京210098 水利部大坝安全管理中心江苏南京210029

为克服传统BP神经网络在渗流压力预测过程中收敛慢、计算量大和易陷入局部极小等缺陷,依据渗流压力的影响因素,研究了模型的结构和输入输出因子,建立了基于遗传算法和LM算法相结合的GA-LMBP神经网络的大坝渗流压力预测模型,即通过遗传算... 详细信息

为克服传统BP神经网络在渗流压力预测过程中收敛慢、计算量大和易陷入局部极小等缺陷,依据渗流压力的影响因素,研究了模型的结构和输入输出因子,建立了基于遗传算法和LM算法相结合的GA-LMBP神经网络的大坝渗流压力预测模型,即通过遗传算法(GA)的选择、交叉和变异操作得到BP网络的一组全局最优近似解(即网络的初始权值和阈值),再以该近似解为初值,利用LM算法对BP网络进行优化训练,将训练好的网络用于渗流压力的预测。实例应用结果表明,在相同精度的要求下,GA-LMBP神经网络模型收敛速度快、预测精度高,对大坝渗流压力的预测效果更佳,是值得采用的一种模型。

关键词：土石坝渗流压力 GA-LMBP算法神经网络预测

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基于信息熵-变权模糊模型的土石坝震损评估

水利水运工程学报 2018年第4期2018卷 38-45页

作者：吴云星谷艳昌王士军庞琼严吉皞南京水利科学研究院江苏南京210029 水利部大坝安全管理中心江苏南京210029

土石坝震损评估可为震后应急处置和除险加固提供依据,因而对评估方法和结果的可靠性提出更高要求。为了降低层次分析法(AHP)计算指标权重的主观性,并体现出指标严重程度对土石坝震损评估结果的贡献作用,建立信息熵-变权模糊评估模型。... 详细信息

土石坝震损评估可为震后应急处置和除险加固提供依据,因而对评估方法和结果的可靠性提出更高要求。为了降低层次分析法(AHP)计算指标权重的主观性,并体现出指标严重程度对土石坝震损评估结果的贡献作用,建立信息熵-变权模糊评估模型。首先根据土石坝震害险情研究成果,阐述了土石坝震损评估指标体系及指标分级标准,然后以AHP法确定指标初始权重,再采用信息熵对其修正,同时考虑指标严重程度对权重的影响,引入变权法对修正后的权重进行调整,融合模糊评价法,最后建立信息熵-变权模糊的土石坝震损评估模型。工程实例评估结果表明,该模型有效降低了指标权重的主观性,并突出了不同指标的严重程度对评估结果的影响,使土石坝震损评估结果更加客观准确。

关键词：土石坝震损评估信息熵变权理论

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均质土坝管涌溃决实验渗流分析

中国农村水利水电 2024年第6期 166-173页

作者：刘宪东谷艳昌王士军陆强王宏南京水利科学研究院大坝安全与管理研究所江苏南京210029 水利部大坝安全管理中心江苏南京210029

管涌渗漏破坏是导致土石坝溃决的主要原因之一,通过模型实验开展土石坝管涌过程渗流场变化研究,对土石坝安全预测预警具有重要意义。采用预设管涌通道模拟管涌渗漏的方式,建立了室内小尺寸均质土坝管涌溃决模型;通过布置小量程渗压计,... 详细信息

管涌渗漏破坏是导致土石坝溃决的主要原因之一,通过模型实验开展土石坝管涌过程渗流场变化研究,对土石坝安全预测预警具有重要意义。采用预设管涌通道模拟管涌渗漏的方式,建立了室内小尺寸均质土坝管涌溃决模型;通过布置小量程渗压计,获取土坝模型的渗流场数据,对土坝模型从蓄水到渗透破坏再到溃决全过程的渗流场变化进行了深入分析研究。分析发现,在蓄水阶段,相同轴距的管涌断面测点渗流压力小于非管涌断面测点的测值,但测值达到峰值的时间早于非管涌断面测点;在溃决阶段(出现明流和形成溃口阶段),坝体内渗流压力出现骤降,且越靠近管涌断面渗流压力骤降时间越早、骤降幅度也越大。该认识,对于土石坝管涌渗漏破坏预测预警提供借鉴。

关键词：土石坝管涌溃决模型实验渗流分析预测预警

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水库大坝震损基础数据平台

水利水运工程学报 2012年第6期 28-32页

作者：谷艳昌王士军孟波波葛从兵南京水利科学研究院江苏南京210029 水利部大坝安全管理中心江苏南京210029 江苏南大先腾信息产业有限公司江苏南京210004

我国是地震频发国家,震损水库是国家与社会关注的重大公共安全问题.研发震损水库基础数据平台,实现震损水库大坝基础信息管理、大坝震损定量综合评价、震损特征统计分析、震损影响因素分析等,对辅助政府部门决策与管理以及指导今后抗震... 详细信息

我国是地震频发国家,震损水库是国家与社会关注的重大公共安全问题.研发震损水库基础数据平台,实现震损水库大坝基础信息管理、大坝震损定量综合评价、震损特征统计分析、震损影响因素分析等,对辅助政府部门决策与管理以及指导今后抗震救灾工作等具有重要意义.水库大坝震损基础数据平台,采用了应用层、平台层及数据库等3层结构,设计了6大类基础信息数据架构,具有信息查询、定量综合评价、统计分析、信息管理、知识库管理、相关链接以及系统设置等7大功能.

关键词：水库大坝震损基础数据平台

N离子束注入与DES复合诱变选育腺苷高产菌株

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河南农业科学 2017年第4期46卷 143-146页

作者：刘国生李金鑫刘磊谷艳昌许航河南师范大学生命科学学院河南新乡453007 资源微生物与功能分子河南省高校重点实验室培育基地河南新乡453007 新乡拓新生化科技有限公司河南新乡453000

为了获得腺苷高产菌株,以肌苷产生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HSD1206(Ade-、Thi-、SGr)为出发菌株,通过硫酸二乙酯(DES)处理、N离子束注入进行单因子和复合诱变。参照菌种致死率曲线,确定N离子束注入250 s与DES处理10 min为最... 详细信息

为了获得腺苷高产菌株,以肌苷产生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HSD1206(Ade-、Thi-、SGr)为出发菌株,通过硫酸二乙酯(DES)处理、N离子束注入进行单因子和复合诱变。参照菌种致死率曲线,确定N离子束注入250 s与DES处理10 min为最佳诱变时间。经过多轮诱变和筛选,获得了黄嘌呤、硫胺素、组氨酸三重缺陷型,腺嘌呤脱氨酶活性缺失及磺胺胍抗性菌株DI4-24和DI4-182,其遗传标记为Xan-、Thi-、His-、Deam-、SGr,连续传代后性状稳定,在优化的发酵培养基中发酵后腺苷产量可分别达到18.56 g/L和17.13 g/L。由此证明,通过物理、化学复合诱变,阻断枯草芽孢杆菌营养缺陷型菌株产肌苷途径,打通合成腺苷途径的诱变思路在实验室环境下是可行的。

关键词：腺苷枯草芽孢杆菌离子束注入硫酸二乙酯复合诱变黄嘌呤缺陷型