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Science china(Technological Sciences) 2009年第9期52卷 2528-2535页

作者： GU ChongShi1,2,WU HaiZhen1,2 & SU HuaiZhi1,2 1 college of water Resources and hydropower engineering,hohai university,nanjing 210098,china 2 National engineering Research Center of water Resources Efficient Utilization and engineering Safety,hohai university,nanjing 210098,china 3 Jiangxi water conservancy Research Institute,Nanchang 330029,china 1. college of water Resources and hydropower engineering Hohai University Nanjing 210098 China 2. National engineering Research Center of water Resources Efficient Utilization and engineering Safety Hohai University Nanjing 210098 China 3. Jiangxi water conservancy Research Institute Nanchang 330029 China

The shear strength parameters property of rock-soil aggregates in embankment slope of reservoir,that is,the relationship between cohesion and gravel content,between friction angle and gravel content,and the relationship between cohesion and water content,between friction angle and water content,is studied based on the direct shear test results,the shear strength change law of the rock-soil aggregates is given,and the unsaturated shear strength formulation of rock-soil aggregates that could consider suction and saturation degree influence is put forward in this paper,through which the sliding or failure physical mechanism of this type of slope under the condition of rainfall infiltration is studied. Also the 3D unsteady saturated-unsaturated seepage field and its FEM resolving mode are established based on the analysis of the slope rainfall infiltration process. Case study with this method indicates that the minimum safety factor of the accumulated rock-soil aggregates dose not arrive at the moment of rainfall cessation,but appears several hours after the rainfall cessation,this phenomenon is in accordance with the practical slope engineering's failure process and could explain appropriately the slope failure caused by rainfall infiltration. Research results in this paper have an important reference value for the research on stability of the accumulated rock-soil aggregates in embankment slope of reservoir,and can enrich the stability analysis method and relevant theory of reservoir embankment slope.

关键词： reservoir bank slope rock-soil aggregates rainfall infiltration saturated/unsaturated seepage

Fault-tolerant Control Research on Networked Control Systems with Multiple-Packet Transmission

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大坝安全巡检无人机最优图像采集工况试验研究

2009中国控制与决策会议

作者： Zhihong Huo~1,Huajing fang~2,Yuan Zheng~1,Chang Xu~1 1.college of water conservancy and hydropower engineering,hohai university,nanjing,Jiangsu,210098 2.college of Control Science and engineering,Huazhong university of Science and Technology

＜正＞Implementing a control system over a communication network induces inevitable time delays and data packet dropout that degrade system performance and can even cause *** this paper,A kind of networked control system with multiple-packet transmission is considered,and the fault-tolerant control design of an NCS with actuators failures is analyzed based on fault-tolerant control *** detailed theoretical analysis,the paper also provides the simulation results,which further demonstrates the proposed scheme.

关键词： Networked control systems Fault Tolerant Control Packet

来源： cnki会议评论

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水利水运工程学报 2024年第3期 158-165页

作者：魏海东徐世媚黄耀英方卫华黄译萱三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 广东粤电南水发电有限责任公司广东韶关512600 水利部南京水利水文自动化研究所江苏南京210012 中南财经政法大学统计与数学学院湖北武汉430073

为提高大坝安全巡检无人机图像采集的有效性,针对拍摄距离、风速和光照条件三项重要影响因素,基于大疆Phantom 4 Pro无人机开展试验,分别结合图像自适应阈值二值化、无人机位移及深度学习方法对图像的信息提取效果进行评估,从而研究无... 详细信息

为提高大坝安全巡检无人机图像采集的有效性,针对拍摄距离、风速和光照条件三项重要影响因素,基于大疆Phantom 4 Pro无人机开展试验,分别结合图像自适应阈值二值化、无人机位移及深度学习方法对图像的信息提取效果进行评估,从而研究无人机大坝巡检最优的图形采集工况。研究结果表明,在拍摄距离为3 m、单向风速为2.5~4.0 m/s范围内、晴天背阳的光照条件下,无人机悬停能力较好,不会与被拍摄物体表面发生碰撞,且采集的图像质量最佳。优化了无人机图像采集方案,为基于无人机巡视大坝工作提供参考依据。未来可以进一步应用自动化巡检系统、传感器技术和智能飞行控制算法,实现无人机在大坝安全巡检中的全面应用。

关键词：大坝安全巡检无人机拍摄间距风速光照

基于CNN-LSTM的大坝变形组合预测模型研究

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水力发电 2024年第1期50卷 37-41,52页

作者：王润英林思雨方卫华赵凯文河海大学水利水电学院江苏南京210024 水利部南京水利水文自动化研究所江苏南京210012 水利部水文水资源监控工程技术研究中心江苏南京210012

为了提高大坝变形预测模型精度和泛化能力,建立了一种基于卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)与深度学习长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)神经网络的组合预测模型CNN-LSTM。该模型先利用CNN提取大坝变形监测时间... 详细信息

为了提高大坝变形预测模型精度和泛化能力,建立了一种基于卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)与深度学习长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)神经网络的组合预测模型CNN-LSTM。该模型先利用CNN提取大坝变形监测时间序列的特征,再利用LSTM生成特征描述,该模型精度高、泛化能力强。以柏叶口水库混凝土面板堆石坝为例,经过CNN-LSTM模型计算,将模型变形预测值与原型监测资料进行对比,再与LSTM模型及CNN模型的预测结果进行对比。结果表明,CNN-LSTM模型预测值最接近监测资料实测结果。

关键词：大坝变形卷积神经网络 LSTM神经网络变形预测预测精度柏叶口水库

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砂土中海上倾斜螺旋群桩基础承载特性研究

南方能源建设 2024年第2期11卷 82-92页

作者：杨伟华胡雪扬张浦阳甘毅陈青山福建省水利水电勘测设计研究院有限公司福建福州350001 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

[目的]海上风电产业是全球新能源发展道路上最具先导性和战略性的新兴产业之一。文章以应用于海上风电基础中的倾斜螺旋群桩基础为研究对象,系统地研究了其承载特性。作为一种具有广阔应用前景的新型基础型式,对其承载特性进行精准研究... 详细信息

[目的]海上风电产业是全球新能源发展道路上最具先导性和战略性的新兴产业之一。文章以应用于海上风电基础中的倾斜螺旋群桩基础为研究对象,系统地研究了其承载特性。作为一种具有广阔应用前景的新型基础型式,对其承载特性进行精准研究对后续倾斜螺旋群桩基础的普及应用及海上风电行业发展有着重要意义。[方法]通过有限元软件系统地研究了桩数、桩间距和倾斜角度等变量对倾斜螺旋群桩承载特性的影响,进而得出了多种工况下螺旋桩的群桩效应系数及承载力随桩数、倾斜角度和桩间距的变化规律。[结果]结果表明:倾斜螺旋群桩相较于单桩基桩承载力提升了15%左右,群桩效率系数随桩数增加而增大;群桩基础承载力随桩间距呈正相关变化趋势,桩间距越小中心土体压力叠加越显著,在桩间距取值范围内,极限承载力变化幅值为4%左右;倾角越大,倾斜螺旋群桩基础受压承载力性能越优异,群桩受压效率系数也随之增大,受压承载时8°倾角较为高效;受拉拔作用时,倾斜螺旋群桩上部土体受到扰动较小,倾斜群桩基础受桩间距的影响程度更大,群桩中心处土体竖向位移极值深度随桩间距增大而逐渐上移;受压作用时,倾斜螺旋群桩对土体影响范围更大,桩间相互影响更为稳定,群桩中心处土体竖向位移极值深度与桩间距、倾角无明显相关关系。[结论]研究成果可为我国海上风电螺旋群桩基础建设提供一定的研究思路及手段,对倾斜螺旋群桩基础尺寸设计及承载力评估具有一定的参考意义,有一定的科学意义和工程应用价值。

关键词：海上风电倾斜螺旋桩有限元分析群桩效应承载特性

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南水北调中线供水区水域面积变化遥感分析

水利建设与管理 2024年第5期44卷 1-9,78页

作者：吴康勇孙卫华毛峰浙江省江山市文旅投资集团有限公司浙江衢州324100 中原大河水利水电工程有限公司河南濮阳457000 杭州电子科技大学管理学院浙江杭州310018

为更好地研究调水对供水区域水域面积的影响,利用遥感技术研究了南水北调中线工程调水前后供水区及其下游四季的水域面积变化情况及其动因。研究表明:在调水工程实施之后,汉江中下游区域出现了水域面积大幅度下降的情况,汉江流域水域面... 详细信息

为更好地研究调水对供水区域水域面积的影响,利用遥感技术研究了南水北调中线工程调水前后供水区及其下游四季的水域面积变化情况及其动因。研究表明:在调水工程实施之后,汉江中下游区域出现了水域面积大幅度下降的情况,汉江流域水域面积从2011年到2015年整体减少,尤其是春夏季水域面积减少最多,春季减少52.6km^(2),夏季减少65.8km^(2),减少比例达到17.3%,秋季和冬季水域面积减少幅度较小,秋季水域面积减少23.4km^(2),冬季水域面积减少最少,为4.2km^(2)。

关键词：南水北调中线工程供水区 HJ-1A/B卫星水域面积变化汉江中下游丹江口水库

Research on fault-tolerant control of networked control systems based on information scheduling

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Journal of Systems engineering and Electronics 2008年第5期19卷 1024-1028页

作者： Huo Zhihong Zhang Zhixue fang Huajing Coll. of water conservancy and hydropower engineering Hohai Univ. Nanjing 210098 P. R. China Research & Development Center Nari-relays Electric Ltd Nanjing 211106 P. R. China Dept. of Control Science and engineering Huazhong Univ. of Science and Technology Wuhan 430074 P. R. China

A kind of networked control system is studied; the networked control system with noise disturbance is modeled based on information scheduling and control co-design. Augmented state matrix analysis method is introduced, and robust fault-tolerant control problem of networked control systems with noise disturbance under actuator failures is studied. The parametric expression of the controller under actuator failures is given. Furthermore, the result is analyzed by simulation tests, which not only satisfies the networked control systems stability, but also decreases the data information number in network channel and makes full use of the network resources.

关键词： networked control systems fault-tolerant control information scheduling linear matrix inequality.

深厚覆盖层上RCC重力坝多场耦合强度折减法

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应用基础与工程科学学报 2020年第1期28卷 40-49页

作者：方卫华王润英杜智浩水利部南京水利水文自动化研究所江苏南京210012 水利部水文水资源监控工程技术研究中心江苏南京210012 河海大学水利水电学院江苏南京210098

强度折减法比极限平衡法理论上更加严密,而局部强度折减法相对于整体强度折减法更加接近岩土工程破坏的实际.为解决深厚覆盖层上碾压混凝土重力坝抗滑稳定计算问题,进一步完善局部强度折减法,针对局部强度折减法中的数值病态、多场耦合... 详细信息

强度折减法比极限平衡法理论上更加严密,而局部强度折减法相对于整体强度折减法更加接近岩土工程破坏的实际.为解决深厚覆盖层上碾压混凝土重力坝抗滑稳定计算问题,进一步完善局部强度折减法,针对局部强度折减法中的数值病态、多场耦合求解、初始参数确定、折减过程中相关参数和折减区域动态调整等问题,分别采用h型自适应网格、COMSOL Multiphysics多物理场耦合有限元、粒子群分区反演、渗透率随围压变化、根据应变状态接近屈服的程度及速率大小动态获取折减区大小等一系列措施,提出了改进局部强度折减法.实际工程中河床溢流坝段和左岸岸坡坝段三维有限元模拟结果表明,所提出的方法能克服常规局部强度折减法带来的计算异常,合理获取应急除险加固后大坝的抗滑稳定安全系数.

关键词：改进强度折减法折减区域数值稳定 COMSOL Multiphysics 深厚覆盖层

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基于物理信息神经网络的薄板反问题研究

固体力学学报 2023年第4期44卷 483-496页

作者：方卫华徐孟启王润英水利部南京水利水文自动化研究所南京210012 河海大学计算机与信息学院南京211100 河海大学水利水电学院南京210098

为适应薄板反问题求解的智能化发展趋势,基于数据和模型混合驱动思想,建立了基于物理信息神经网络的薄板反问题求解新框架.针对神经网络计算高阶项时间长的问题,受小样本学习中基于微调的学习方式启发,提出了一种冻结参数分步训练法.针... 详细信息

为适应薄板反问题求解的智能化发展趋势,基于数据和模型混合驱动思想,建立了基于物理信息神经网络的薄板反问题求解新框架.针对神经网络计算高阶项时间长的问题,受小样本学习中基于微调的学习方式启发,提出了一种冻结参数分步训练法.针对监督学习薄板挠度时边缘处误差较大现象,提出了一种边缘切割方法以优化采样区域.在此基础上采用基于Kirchhoff薄板理论的挠度偏微分方程结合解析解公式计算并叠加随机噪声来模拟薄板挠度实测数据,从而搭建薄板反问题求解的物理信息神经网络模型.同时,进行消融实验以分析验证所提出的改进措施的有效性.数值实验结果显示:受均布载荷的四边简支与四边固支矩形薄板的均布载荷与抗弯刚度比、均布载荷和弹性模量等参数在NVIDIA RTX 3060显卡加速下反演耗时小于30秒,低噪声环境下相对误差小于3%;受静水压力作用的四边固支矩形薄板线性载荷反演相对误差小于11%.研究表明:基于物理信息神经网络的薄板反问题求解方法可行有效,能精准反演力学模型各种参数;相应的切割边缘-冻结参数分步训练反演算法具有速度快、精度高、鲁棒性强和参数冗余度小等特点.该研究为薄板反问题自适应高效准确求解创造了条件,为薄板结构智能健康监控提供了有益参考.

关键词：薄板反问题参数反演物理信息神经网络偏微分方程