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基于改进沙猫群算法的水库群防洪优化调度研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：李淑敏冯丽云陈海涛华北水利水电大学水利学院晋城市水利水电事务中心

水库防洪调度对于有效减少洪水灾害、保障人民生命财产安全至关重要。此过程是个多阶段、非线性的、高纬度的工程问题，具有许多复杂的约束条件和相互依赖的决策变量。为了提高水库群优化调度问题的求解效率，充分发挥水库群协同防洪能... 详细信息

水库防洪调度对于有效减少洪水灾害、保障人民生命财产安全至关重要。此过程是个多阶段、非线性的、高纬度的工程问题，具有许多复杂的约束条件和相互依赖的决策变量。为了提高水库群优化调度问题的求解效率，充分发挥水库群协同防洪能力，本文提出了改进的沙猫群算法（Sand Cat Swarm Optimization Algorithm， SCSO），利用Cubic混沌映射策略实现调度方案的分散均匀性，引入鲸鱼算法的螺旋搜索策略提高种群的局部搜索和全局搜索能力，融合麻雀算法后阶段的预警机制增加算法后期全局搜索的能力，使用经典测试函数和秩和检验对算法的精度进行检验，结果表明，改进后的沙猫群算法的收敛速度和精度都得到了明显的提升；并首次将算法运用在水库群防洪优化调度上，建立防洪控制点处最大削峰准则模型，对黄河中下游5座水库联合防洪调度系统应用研究，同时，将改进的沙猫群算法（ISCSO）与原始沙猫群算法（SCSO）、蜣螂算法（DBO）的优化结果进行对比分析，其中DBO算法求得的控制点峰值流量为21274.3m3/s，削峰率为46.62%，SCSO算法求得的控制点峰值流量为21248.6m3/s，削峰率为46.68%，ISCSO算法求得的控制点峰值流量为20687.1m3/s，削峰值最率最大，为48.09%。结果表明，改进的沙猫群算法在解决水库防洪调度问题中削峰效果最好，且有效实现下游错峰效果，保证了下游河道以及防洪控制点的安全。本文的研究成果为解决水库群防洪优化调度提供了新的思路和方法。

关键词：水库群 SCSO算法 ISCSO算法防洪优化调度

基于风险分析的高土石坝抗震安全评估方法研究

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工程科学与技术 2024年

作者：张宏洋王浩宇杨益格马聪汪顺生张先起华北水利水电大学水利学院华北水利水电大学智川书院黄河流域水资源高效利用省部共建协同创新中心

抗震安全风险评估是大坝抗震设计和风险管理的重要依据。然而现有对高土石坝的抗震安全风险评估的系统性研究分析还需要进一步深入。本文综合考虑地震危险性、易损性和地震灾害损失3方面内容，结合已有风险评估标准，提出了较为完整的... 详细信息

抗震安全风险评估是大坝抗震设计和风险管理的重要依据。然而现有对高土石坝的抗震安全风险评估的系统性研究分析还需要进一步深入。本文综合考虑地震危险性、易损性和地震灾害损失3方面内容，结合已有风险评估标准，提出了较为完整的高土石坝抗震安全风险评估体系。首先，通过F-N曲线法和ALARP准则将地震危险性、易损性和灾害损失分析结果相结合，采用风险矩阵法划分高土石坝地震综合风险等级；然后，通过数学模型量化各等级下的地震综合风险指标，并以此制定各等级的风险评价标准和接受准则；最后，综合以上内容建立高土石坝抗震安全风险评估体系，以生命损失为决定因子，给出了高土石坝地震综合风险等级评估标准。以紫坪铺大坝为研究实例进行抗震安全风险评估，结果表明，紫坪铺大坝的地震综合风险指数R=6.115×10-7，相应的地震风险等级为Ⅴ级，位于可接受区域，说明紫坪铺大坝因地震的破坏作用导致溃坝的可能性低，处于安全状态。本文所提抗震安全风险评估体系可为高土石坝抗震安全设计和风险控制提供参考。

关键词：地震易损性地震灾害损失溃坝后果综合评价抗震安全风险评估

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除草机底盘结构优化设计及试验

农机化研究 2024年

作者：赵尊章武守辉赵艺繁黄河交通学院华北水利水电大学

田间除草机械化具有效率高、效果好、节省人力资源等优点,且机械化除草还能降低农药使用量、减小环境污染和提高作物的品质和安全性。底盘是整个除草机的支撑和承载部分,但目前除草机底盘稳定性较低。为此,对目前市面上常见的除草机底... 详细信息

田间除草机械化具有效率高、效果好、节省人力资源等优点,且机械化除草还能降低农药使用量、减小环境污染和提高作物的品质和安全性。底盘是整个除草机的支撑和承载部分,但目前除草机底盘稳定性较低。为此,对目前市面上常见的除草机底盘结构进行了分析和比较,提出了改进方案调整重心位置,设计了一种“手指仿形除草装置”,并对除草机控制系统进行设计与优化。在设计完成后,以玉米地除草为试验环境开展试验验证,结果表明:优化后的底盘结构具有更好的稳定性,与人工除草和改进前除草装置相比,具有更好的杂草控制效果,且效率提高了,玉米产量可提高21.3%～25.8%,能够更好地适应不同的作业环境和草坪情况。

关键词：机械化除草底盘结构车轮仿形除草传动装置

数字经济时代NGIT驱动财务共享服务效率的提升机制

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管理学刊 2024年第1期37卷 141-158页

作者：冯自钦张梦维丁庭选华北水利水电大学管理与经济学院河南郑州450046

数字经济时代,新一代信息技术(NGIT)的蓬勃兴起为实体经济高质量发展提供了新动能。以2012—2022年有正式运营财务共享服务中心的沪深两市A股上市公司为样本,实证分析新一代信息技术驱动财务共享服务的效率提升机制。研究发现:新一代信... 详细信息

数字经济时代,新一代信息技术(NGIT)的蓬勃兴起为实体经济高质量发展提供了新动能。以2012—2022年有正式运营财务共享服务中心的沪深两市A股上市公司为样本,实证分析新一代信息技术驱动财务共享服务的效率提升机制。研究发现:新一代信息技术正向驱动财务共享服务效率,人力资源结构和资源配置水平在新一代信息技术对财务共享服务效率的驱动关系中有中介作用。进一步研究发现:组织结构复杂性弱化了新一代信息技术对财务共享服务效率的驱动关系,组织关系复杂性和组织行为复杂性强化了新一代信息技术对财务共享服务效率的驱动关系,且组织结构复杂性、组织关系复杂性和组织行为复杂性在新一代信息技术对财务共享服务效率的驱动关系中有调节效应。本文的研究有助于强化新一代信息技术对财务共享服务的驱动作用,能为财务共享服务的数智化转型提供决策依据。

关键词：新一代信息技术财务共享服务人力资源结构资源配置水平组织复杂性

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河南省生态系统服务质量时空分布特征

华北水利水电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李智喻穆小玲任苏明王富强张红璐河南省郑州水文水资源测报分中心华北水利水电大学

为了协调经济发展和生态保护之间的关系，探明河南省土地利用变化趋势，本文基于土地利用数据、遥感数据和河南省行政边界等数据，综合运用InVEST模型和IUEMS模型，评价1991—2021年河南省生态系统服务，并从市域、地类和高程角度分析... 详细信息

为了协调经济发展和生态保护之间的关系，探明河南省土地利用变化趋势，本文基于土地利用数据、遥感数据和河南省行政边界等数据，综合运用InVEST模型和IUEMS模型，评价1991—2021年河南省生态系统服务，并从市域、地类和高程角度分析了城市化背景下河南省碳储存、生境质量和洪涝削减的时空分布特征，及其两两之间的空间相关性。结果表明：①1991—2021年河南省建设用地占用耕地的速度变慢，林地、耕地面积逐渐增加；②碳储量和生境质量的时空分布具有一致性，碳储量低值区和生态退化问题严重的区域以建设用地为中心范围逐年扩大；③河南省建设用地和水域的洪涝削减能力大于植被的洪涝削减能力，但在面临大洪水及特大洪水时不具备显著作用。研究结果明晰了生态系统服务的时空演变趋势，凸显了城市化进程中土地利用规划的重要性，为统筹协调社会发展、生态供给和人类需求提供理论依据。

关键词：生态系统服务时空分布特征 InVEST模型 IUEMS模型河南省

虚拟陈展中档案展品多价值维度的数据重构研究

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档案管理 2024年第2期 99-102页

作者：张富张璇王莹曾晓晶华北水利水电大学测绘与地理信息学院

虚拟陈展是对展览体系架构、信息传播形态以及场景内涵的多维度演变与转型升级。本文在探讨档案虚拟陈展的叙事本质基础上,阐述了虚拟展示空间内,基于档案展品的多种价值维度,探讨了档案数字展品的数据重组技术思路,并采用图数据库技术... 详细信息

虚拟陈展是对展览体系架构、信息传播形态以及场景内涵的多维度演变与转型升级。本文在探讨档案虚拟陈展的叙事本质基础上,阐述了虚拟展示空间内,基于档案展品的多种价值维度,探讨了档案数字展品的数据重组技术思路,并采用图数据库技术对展品内涵价值的“七要素”进行索引重构,确保档案虚拟陈展的叙述生态闭环。

关键词：虚拟陈展档案价值信息组织图数据库数据重构档案陈展多维叙事

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基于CEEMDAN-QPSO-BLS模型的径流预测研究

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中国农村水利水电 2024年第1期 101-108页

作者：刘扬赵丽华北水利水电大学黄河流域水资源高效利用省部共建协同创新中心河南郑州450046 华北水利水电大学信息工程学院河南郑州450046

准确的径流预测是水资源优化配置和高效利用的前提,是制定防洪减灾决策的基础,然而受到人类活动、环境、气候等因素的影响,径流序列呈现出非线性、非稳态、多尺度变化的特点,这为径流的精准预测增加了难度。为提高径流预测的精准度和可... 详细信息

准确的径流预测是水资源优化配置和高效利用的前提,是制定防洪减灾决策的基础,然而受到人类活动、环境、气候等因素的影响,径流序列呈现出非线性、非稳态、多尺度变化的特点,这为径流的精准预测增加了难度。为提高径流预测的精准度和可信度,结合自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)方法,量子粒子群优化算法(Quantum Particle Swarm Optimization,QPSO)、宽度学习系统(Broad Learning System,BLS)模型,提出了一种基于CEEMDAN-QPSO-BLS组合式的径流预测模型。该组合模型首先使用CEEMDAN方法对原始径流信号进行分解,得到若干相对平稳的本征模态分量。其次利用QPSO算法对BLS模型的特征层节点组数、增强层节点组数和组内节点数进行寻优,得到最优的宽度学习网络拓扑结构,进而使用最优的QPSOBLS对多个稳态分量进行预测,并对预测分量进行重构,从而获得更高的预测精度。以黄河流域小浪底水库的日径流值为实验数据,将EMD-QPSO-BLS、QPSO-BLS作为CEEMDAN-QPSO-BLS的对比模型,并采用纳什效率系数(NSE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)作为模型预测可信度和精准度的评价指标。实验表明,在预见期4天内,与QPSO-BLS、EMD-QPSO-BLS模型相比,CEEMDAN-QPSO-BLS的预测精准度分别提高了79.87%、19.80%,可信度分别提高了131.2%、10.98%,径流预测精度的提高,可为防洪抗旱保护人民生命财产和可持续发展提供决策支持。

关键词：径流预测宽度学习量子粒子群 CEEMDAN EMD

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地下水超采综合治理效益评价

华北水利水电大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 51-59页

作者：魏怀斌赵士威刘静张丽莉华北水利水电大学管理与经济学院河南郑州450046 华北水利水电大学水利学院河南郑州450046 华北水利水电大学水资源学院河南郑州450046 河南省黄河流域水资源节约集约利用重点实验室河南郑州450046 沧州市水利工程质量技术中心河北沧州061000

地下水超采综合治理是加强新时代生态文明建设、保障国家水安全的重大决策部署,是打基础、利长远的战略性工程。其治理效益关乎着治理工作推进的有效性,是衡量地下水超采综合治理水平的关键。为定量评价地下水超采区综合治理效益,以“... 详细信息

地下水超采综合治理是加强新时代生态文明建设、保障国家水安全的重大决策部署,是打基础、利长远的战略性工程。其治理效益关乎着治理工作推进的有效性,是衡量地下水超采综合治理水平的关键。为定量评价地下水超采区综合治理效益,以“八大准则”为框架,以18项必选指标、12项备选指标为基础,构建了基于“目标-准则-指标”的多层级地下水超采综合治理效益评价体系;结合层次分析法和熵权法确定指标权重,采用“单指标量化-多指标综合-多准则集成”的方法计算地下水超采综合治理效益指数(GGI),定量评价了地下水超采综合治理水平,并对河南省滑县、内黄县、汤阴县开展地下水超采综合治理效益评价实例研究。结果表明:滑县、内黄县、汤阴县的地下水超采综合治理效益指数的等级均为良好,主要制约因素为地下水水位变化幅度、地下水水质达标情况、水文化传承载体数量。基于该研究结果提出多渠道增加水源供给、优化农业种植结构、改造升级企业生产工艺、加大宣传和教育力度等改善措施。经实例验证,所提出的地下水超采综合治理效益评价体系能真实反映地下水超采综合治理的工作效果,可为地下水超采综合治理提供参考依据。

关键词：地下水综合治理效益评价评价体系评价指标评价方法

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《电力系统继电保护》教学改革探讨

中国电力教育 2024年第8期 79-80页

作者：黄慧曹文思张晋华王洁方华北水利水电大学

基于“双一流”建设人才培养目标以及《电力系统继电保护》课程特点，从培养目标、教学模式和综合考评三个方面进行教学改革，以全面提升课程教学在知识传递、能力培养、价值塑造等方面的成效。高校新一轮“双一流”建设突出立德树人根...

基于“双一流”建设人才培养目标以及《电力系统继电保护》课程特点，从培养目标、教学模式和综合考评三个方面进行教学改革，以全面提升课程教学在知识传递、能力培养、价值塑造等方面的成效。高校新一轮“双一流”建设突出立德树人根本任务，坚持以学生为中心、以产出为导向的教育理念，强调要遵循教育教学规律和学生成长规律。在此背景下，持续改进教学理念，强化课程育人导向，提高课程高阶性、创新性和挑战度，成为课程教学改革的重要任务。在新的教育形势下，课程质量的提升是促进学生全面发展，培养适应国家战略需求的卓越、复合型工科人才的关键要素。

关键词：