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基于遗传算法的空箱式挡土墙多目标优化设计

水利水电科技进展 2024年第2期44卷 79-86页

作者：王丽徐鹏飞刘松郭瑞徐昕张康淮安市水利勘测设计研究院有限公司江苏淮安223001 淮安市水利工程建设管理服务中心江苏淮安223005 河海大学水利水电学院江苏南京210098

为高效、准确、自动化地实现空箱结构的优化设计,以空箱式挡土墙为研究对象,基于Python语言和ABAQUS软件进行参数化建模,实现了结构建模及有限元计算分析全套流程的自动化。结合某水闸工程中的一座空箱式挡土墙结构,以多个强度和稳定性... 详细信息

为高效、准确、自动化地实现空箱结构的优化设计,以空箱式挡土墙为研究对象,基于Python语言和ABAQUS软件进行参数化建模,实现了结构建模及有限元计算分析全套流程的自动化。结合某水闸工程中的一座空箱式挡土墙结构,以多个强度和稳定性指标的最优化和混凝土体积的最小化为目标,以规范要求的指标阈值、几何尺寸和体积限制为约束条件,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)进行空箱式挡土墙多目标优化设计。为进一步提高计算效率,基于人工神经网络算法建立了代理模型,实现了与实际有限元模型的高度近似。结果表明,依据所提出的优化设计方法进行空箱式挡土墙多目标优化设计,可以在有效控制强度和稳定性的前提下尽可能地缩减混凝土用量,具有显著的经济效益。

关键词：空箱式挡土墙参数化建模 NSGA-Ⅱ算法代理模型结构优化设计

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微咸水灌溉下粉垄耕作土壤水盐运移特性

灌溉排水学报 2024年第2期43卷 1-7页

作者：朱成立杨花蕾冯根祥韩莉王策翟亚明冯宝平赵涛河海大学农业科学与工程学院南京210098 徐州市水利工程建设管理中心江苏徐州221000

【目的】明确微咸水灌溉条件下粉垄耕作土壤水分入渗规律及水盐运移特征。【方法】基于室内土箱试验,分析3种微咸水矿化度(0g/L(S1)、3g/L(S2)和5g/L(S3))和2种耕作(粉垄耕作(FL)和传统翻耕(FG))条件下的土壤水分入渗特征和水盐运移规... 详细信息

【目的】明确微咸水灌溉条件下粉垄耕作土壤水分入渗规律及水盐运移特征。【方法】基于室内土箱试验,分析3种微咸水矿化度(0g/L(S1)、3g/L(S2)和5g/L(S3))和2种耕作(粉垄耕作(FL)和传统翻耕(FG))条件下的土壤水分入渗特征和水盐运移规律。【结果】水分平均入渗速率和垂直湿润锋推进速率随着微咸水矿化度的升高呈先增大后减小的变化趋势,水平湿润锋运移速度随着微咸水矿化度的升高而持续增加。FL处理下的土壤水分入渗速率、湿润锋推进速率相比FG处理有明显提升。Kostiakov模型可较好地拟合2种耕作措施下的土壤累积入渗量与入渗时间之间的关系(R^(2)>0.99)。灌溉后20 d,FL处理下的土壤含水率均小于相同微咸水矿化度下的FG处理;同一耕作措施下,土壤含水率随着微咸水矿化度的升高而增加。【结论】微咸水灌溉与粉垄耕作对土壤水分入渗、土壤湿润锋运移和土壤水盐再分布具有改善作用。与灌溉前相比,灌溉后20 d,FL处理下的土壤平均脱盐率为42.95%~55.98%,而FG处理下的土壤平均脱盐率为32.34%~43.29%。随着矿化度的增加,FL处理下的平均土壤电导率相比FG处理分别下降22.38%、18.54%和15.68%。

关键词：微咸水灌溉粉垄耕作土壤水分入渗土壤水盐动态

小型泵站进水池改造为肘形进水流道水力性能研究

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中国农村水利水电 2024年第9期 130-136页

作者：徐鹏飞朱波郭瑞朱昊段鸿飞徐磊淮安市水利勘测设计研究院有限公司江苏淮安223001 扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 淮安市水利工程建设管理服务中心江苏淮安223005

为了解决淮安市徐溜电灌站水泵进水流态差导致机组振动和水泵装置运行效率低下等问题,基于该电灌站的设计参数,采用三维湍流流动数值模拟方法对进水池及其改造为肘形进水流道的水力性能进行了研究,对两种进水型式时的泵装置能量性能进... 详细信息

为了解决淮安市徐溜电灌站水泵进水流态差导致机组振动和水泵装置运行效率低下等问题,基于该电灌站的设计参数,采用三维湍流流动数值模拟方法对进水池及其改造为肘形进水流道的水力性能进行了研究,对两种进水型式时的泵装置能量性能进行预测计算,并对改造前后的流道及泵装置的流态和性能进行比较分析。研究结果表明:该站进水池具备改造为肘形进水流道的条件;原进水池方案的流道水头损失大、池内流态紊乱,改造后的肘形进水流道水头损失显著减小、流场平顺无旋涡,水力性能大幅度提升;改造后的泵装置水力性能较改造前明显提升,设计流量下泵装置效率提升5%以上。改造后现场水泵机组整体运行稳定,表明将开敞式进水池改造为肘形进水流道是成功的,可为同类型的小型泵站的建设和改造提供参考。

关键词：小型泵站进水池肘形进水流道水力性能

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基于机器学习的河湖水质评估的研究进展

环境科学 2024年

作者：程浩淼杨富康张健赵程程朱腾义扬州大学水利科学与工程学院江苏省农村水利科技发展中心常熟市水利工程建设管理中心扬州大学环境科学与工程学院

机器学习(ML)具有深层次的网络结构和强大的拟合能力，可实现不依赖完整物理化学机制的污染物浓度预测。因此，ML已成为河湖污染早期预警、水质动态评估领域的重要研究工具。当前ML在河湖水质评估中的应用主要有特定时刻的污染物浓度快... 详细信息

机器学习(ML)具有深层次的网络结构和强大的拟合能力，可实现不依赖完整物理化学机制的污染物浓度预测。因此，ML已成为河湖污染早期预警、水质动态评估领域的重要研究工具。当前ML在河湖水质评估中的应用主要有特定时刻的污染物浓度快速评估、特定时间步长下的未来污染物浓度预测两个方向；预测污染物主要包括：氮磷营养盐、叶绿素a(Chla)、溶解性有机物(DOM)以及农药等有机物。溶解氧(DO)、水温(WT)和pH是ML预测污染物浓度的高频输入因子。内外源和水力条件也是河湖水质变化的关键驱动因子，考虑这两种因子可显著提高ML的预测精度。此外，数据缺失、过拟合以及可解释性不足等问题是制约ML在河湖水质评估领域发展的主要瓶颈；故机理模型-ML耦合和可解释机器学习(XML)等方法成为了现阶段ML研究的主攻方向。研究结果将为河湖水质快速评估和污染物浓度预测提供重要参考信息。

关键词：机器学习(ML) 水质评价河流湖泊时间序列驱动因子

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水利水电工程施工质量与安全管理措施研究

工程技术研究 2024年第12期9卷 139-142页

作者：罗德兵澧县水利工程建设管理中心湖南常德415000

水利水电工程是国家基础设施建设的重要组成部分,其施工质量与安全管理直接关系工程的稳定运行和人们的生命财产安全。文章从施工质量与安全管理的角度出发,介绍水利水电工程施工质量与安全管理的作用、要点及措施,旨在提高水利水电工... 详细信息

水利水电工程是国家基础设施建设的重要组成部分,其施工质量与安全管理直接关系工程的稳定运行和人们的生命财产安全。文章从施工质量与安全管理的角度出发,介绍水利水电工程施工质量与安全管理的作用、要点及措施,旨在提高水利水电工程的质量和安全水平,为相关工程的建设提供参考。

关键词：水利水电工程施工质量管理安全管理

补充灌溉对盐渍化农田冬小麦生长生产的影响模拟

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中国农村水利水电 2024年第3期 167-174,182页

作者：韩莉刘文涛黄明逸翟亚明冯根祥朱成立徐州市水利工程建设管理中心江苏徐州221000 江苏淮阴水利建设有限公司江苏淮安223001 河海大学农业科学与工程学院江苏南京210098

为探究适宜干旱半干旱地区盐渍化农田冬小麦的补充灌溉策略,开展了不同灌溉次数和土壤含盐量处理下的田间试验,利用AquaCrop模型对冬小麦生长生产进行了校验,并通过情景模拟优化了典型水文年份下盐渍化农田冬小麦补充灌溉方法。结果表明... 详细信息

为探究适宜干旱半干旱地区盐渍化农田冬小麦的补充灌溉策略,开展了不同灌溉次数和土壤含盐量处理下的田间试验,利用AquaCrop模型对冬小麦生长生产进行了校验,并通过情景模拟优化了典型水文年份下盐渍化农田冬小麦补充灌溉方法。结果表明:(1)AquaCrop模型可较好的模拟补充灌溉对盐渍化农田冬小麦冠层覆盖度、累积腾发量、干物质量及籽粒产量的影响,各指标的相对误差P_e为-28.54%~20.78%,相关性系数R~2为0.90~0.98,均方根误差RMSE分别为5.28%~12.19%、14.99~26.81 mm、0.57~1.04 t/hm^(2)和0.45~0.55 t/hm^(2),归一化均方根误差NRMSE为6.49%~20.10%。(2)随着灌水次数减少和土壤含盐量增加,模型精度有所降低,同时由于AquaCrop在全生育期采用了一致的作物系数,无法准确预测水盐胁迫下冬小麦早衰现象,模型易高估亏缺灌溉和盐渍化土壤条件下的冬小麦生长生产。(3)研究区轻度盐渍化农田推荐的冬小麦补充灌溉策略是干旱年在拔节、开花及灌浆期灌水60 mm、正常年在拔节及开花期灌水60 mm、湿润年在拔节期灌水60 mm,中度和重度盐渍化农田需在此基础上加灌1次60 mm,以上补充灌溉策略可实现6.53~8.37 t/hm^(2)的冬小麦籽粒产量,在节水的同时确保收获大于80%的潜在籽粒产量。

关键词：补充灌溉盐渍化农田冬小麦作物模型灌溉优化

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徐州市夹河街强排泵站深基坑施工方案分析

陕西水利 2024年第3期 134-136页

作者：牛冬春薛振宁夏晓娟刘肖徐州市水利工程建设管理中心江苏徐州221400

结合徐州市夹河街强排泵站深基坑的实际情况,对工程施工特点及重难点问题进行分析。该基坑地质条件复杂、上部土质差、地下水位偏高、支护形式多样、周边环境条件复杂,基坑支护及开挖施工难度较大。根据类似工程经验,对基坑灌注桩、旋... 详细信息

结合徐州市夹河街强排泵站深基坑的实际情况,对工程施工特点及重难点问题进行分析。该基坑地质条件复杂、上部土质差、地下水位偏高、支护形式多样、周边环境条件复杂,基坑支护及开挖施工难度较大。根据类似工程经验,对基坑灌注桩、旋喷桩、土方开挖的施工方案进行分析,在实施过程中需要严格按照施工工艺要求进行施工,以控制工程实施效果。

关键词：基坑重难点灌注桩施工方案

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碳化再生骨料对混凝土力学性能的影响研究

陕西水利 2024年第3期 9-12页

作者：夏晓娟刘肖牛冬春薛振宁徐州市水利工程建设管理中心江苏徐州221000

为研究碳化再生粗骨料的性能及其对再生混凝土力学性能的影响,采用加速碳化技术制备碳化再生粗骨料,碳化室的CO_(2)浓度为100%,压强分别为1 Bar和10 Bar。采用再生粗骨料替代率为0%、25%、50%、75%和100%制备混凝土。测试再生粗骨料的... 详细信息

为研究碳化再生粗骨料的性能及其对再生混凝土力学性能的影响,采用加速碳化技术制备碳化再生粗骨料,碳化室的CO_(2)浓度为100%,压强分别为1 Bar和10 Bar。采用再生粗骨料替代率为0%、25%、50%、75%和100%制备混凝土。测试再生粗骨料的物理性能和混凝土的抗压强度、静弹性模量和抗折强度。结果表明:(1)在进行加速碳化处理后,再生粗骨料的物理性能和力学性能均得到了改善;(2)与非碳化的再生粗骨料混凝土相比,碳化再生粗骨料混凝土的抗压强度和抗折强度均得到了明显的提高;(3)与天然骨料混凝土相比,碳化骨料替代率在50%以下时,混凝土的抗压强度和抗折强度没有显著降低。

关键词：碳化再生粗骨料再生混凝土抗压强度静弹性模量抗折强度

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罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程建设管理

人民长江 2024年第S1期55卷 187-191页

作者：陈令明李永科周宇轩深圳市水务工程建设管理中心广东深圳518000

罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程连通罗田水库、铁岗水库两座大水库,为深圳市首个深埋输水隧洞工程,工程具有建筑物数量多、环境敏感因素多、建设环境复杂、建设工期短等特点,工程建设管理面临建设任务繁重、施工交叉影响多、报批报建... 详细信息

罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程连通罗田水库、铁岗水库两座大水库,为深圳市首个深埋输水隧洞工程,工程具有建筑物数量多、环境敏感因素多、建设环境复杂、建设工期短等特点,工程建设管理面临建设任务繁重、施工交叉影响多、报批报建协调难度大等诸多困难。工程建设单位通过优化建设目标管理、制定合理的工作协调机制、强化全过程咨询单位作用、采取支持政策等措施,有效推进了工程建设,相关经验可为类似工程提供借鉴。

关键词：输水隧洞工程建设管理项目管理罗田水库铁岗水库