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基于活跃目标粒子群算法的露顶式平面钢闸门优化研究

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长江科学院院报 2024年

作者：韩一峰胡坚柯王靖坤中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

针对钢闸门优化问题难以获得全局最优解这一问题，提出了一种活跃目标粒子群(Active Target Particle Swarm Optimization，APSO)算法用于露顶式平面钢闸门的优化设计。该算法在传统粒子群(Particle Swarm Optimization，PSO)算法种群... 详细信息

针对钢闸门优化问题难以获得全局最优解这一问题，提出了一种活跃目标粒子群(Active Target Particle Swarm Optimization，APSO)算法用于露顶式平面钢闸门的优化设计。该算法在传统粒子群(Particle Swarm Optimization，PSO)算法种群中设定一个活跃目标个体，并将该个体引入算法的迭代更新机制中，活跃目标个体的引入增强了算法跳出局部极值、进行全局寻优的能力；并且采用一个综合学习因子代替原始算法中的多个学习因子，进一步提高了算法的收敛速度与稳定性。在满足钢结构强度等约束条件下，以钢闸门总重力为目标函数，对主梁、边柱、面板和次梁等结构参数进行寻优。同时依据优化结果，采用ABAQUS建立有限元模型对钢闸门主梁进行强度复核，结果表明，采用活跃目标粒子群算法对露顶式平面钢闸门进行优化设计能够得到更优的各结构尺寸参数，优化后的钢闸门总重力与文献算例相比降低了15.38%，并且强度复核符合容许应力要求。

关键词：露顶式平面钢闸门容许应力活跃目标粒子群算法强度复核优化设计

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基于参数分类迭代的拱坝体形优化方法及应用

水利学报 2024年第8期55卷 990-998页

作者：贺春晖张冲张敬王仁坤中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

为简化拱坝优化的算法和提升效率,进一步改善拱坝的综合性能,本文首先研究了拱坝不同类型的体形参数对拱坝受力及体积的不同影响,根据其影响特性和程度将拱坝体形参数分为厚度和曲率半径两类;然后,利用拱坝应力和体积对两类参数的不同... 详细信息

为简化拱坝优化的算法和提升效率,进一步改善拱坝的综合性能,本文首先研究了拱坝不同类型的体形参数对拱坝受力及体积的不同影响,根据其影响特性和程度将拱坝体形参数分为厚度和曲率半径两类;然后,利用拱坝应力和体积对两类参数的不同敏感性,提出了分类迭代算法,实现了坝体体积在坝体应力满足设计规范要求条件下的快速下降。在通过优化算法得到的拱坝体形基础上,根据实际工程需求进一步实施调整,获得多个功能目标得到改善的最终体形。该“算法”+“工程经验”的拱坝体形优化方案成功应用于金沙江叶巴滩拱坝,获得了技施阶段基本体形体积相对招标阶段减少9.3万m^(3),坝体受力、变形及适应性等各项指标均同步改善的良好成果。

关键词：拱坝体形优化参数分类迭代算法工程应用

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计及煤耗率的尖峰电价优化模型及灵敏度分析

系统工程理论与实践 2024年第7期44卷 2260-2272页

作者：喻小宝董真余郑丹丹邓思维上海电力大学经济与管理学院上海200090 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司规划研究院贵阳550081

尖峰电价(critical peak pricing, CPP)是通过需求侧管理实现发电侧节能减排的重要手段.现有主流电价优化模型忽略了CPP对发电供给侧的影响,对尖峰日与非尖峰日时终端用电行为的差异性分析也存在不足.本文通过研究CPP对供电侧机组运行... 详细信息

尖峰电价(critical peak pricing, CPP)是通过需求侧管理实现发电侧节能减排的重要手段.现有主流电价优化模型忽略了CPP对发电供给侧的影响,对尖峰日与非尖峰日时终端用电行为的差异性分析也存在不足.本文通过研究CPP对供电侧机组运行的影响机制,挖掘终端用电行为的差异性,设计了针对不同时期的用电需求响应模型,综合考虑发电侧供电煤耗和终端用户满意度,构建CPP多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行求解.基于3类场景分析用户需求响应模型参数的取值、终端满意度约束、电价费率限制三类指标对CPP定价、负荷改善情况以及机组煤耗减少量的灵敏性,验证了模型的有效性.结果显示:所提电价优化模型效果较好,并且用户响应斜率、终端满意度、电价费率限制对CPP定价、负荷改善情况以及机组煤耗减少量的影响较大.

关键词：尖峰电价供电煤耗电价费率灵敏度分析

循环剪切作用下土工袋组合体动力特性试验研究

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振动工程学报 2024年第2期37卷 336-345页

作者：方斌昕刘斯宏鲁洋陈爽张勇敢张呈斌河海大学水利水电学院江苏南京210098 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122

土工袋具有承载力高、阻尼大、造价低等诸多优点,是一种适用于村镇地区中、低层房屋的减/隔震材料。通过开展室内循环剪切试验对土工袋组合体的剪切应力⁃剪切应变关系、动力特性参数以及抗剪强度进行分析讨论,探究不同竖向应力与剪切应... 详细信息

土工袋具有承载力高、阻尼大、造价低等诸多优点,是一种适用于村镇地区中、低层房屋的减/隔震材料。通过开展室内循环剪切试验对土工袋组合体的剪切应力⁃剪切应变关系、动力特性参数以及抗剪强度进行分析讨论,探究不同竖向应力与剪切应变幅值条件下土工袋组合体动剪切模量与等效阻尼比的变化规律,同时研究了循环次数对土工袋组合体动力特性参数以及抗剪强度参数的影响。试验结果表明:在小变形情况下,土工袋组合体的峰值剪切应力和动剪切模量随着循环次数的增加而逐渐增大,等效阻尼比则随着循环次数的增加而逐渐减小;在大变形情况下,土工袋组合体发生层间滑移并出现界面软化现象,此时的峰值剪切应力(抗剪强度)随着循环次数的增加而逐渐减小,动力特性参数随循环次数的变化与小变形情况下完全相反。随着循环次数的增加,土工袋组合体的抗剪强度参数似摩擦角逐渐减小,似黏聚力逐渐增大并趋于稳定。在剪切应变幅值较大的情况下,土工袋组合体通过袋内土体的剪切变形以及土工袋层间滑移产生摩擦耗能,具有较好的减振消能效果。

关键词：土工袋循环剪切试验动力特性动剪切模量等效阻尼比抗剪强度

次氯酸钠电解工艺动力学调控及在污水处理中消毒效果

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环境工程技术学报 2024年第2期14卷 633-641页

作者：高峰高升陈涛李毓年正严程王重阳中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司

为提升次氯酸钠电解工艺的产氯量和满足城镇污水处理站深度处理单元出水的消毒要求,从反应动力学角度,探究次氯酸钠电解工艺的电解参数如盐水浓度、电流密度和电解温度对次氯酸钠生产过程的影响,分析深度处理单元出水水质对次氯酸钠消... 详细信息

为提升次氯酸钠电解工艺的产氯量和满足城镇污水处理站深度处理单元出水的消毒要求,从反应动力学角度,探究次氯酸钠电解工艺的电解参数如盐水浓度、电流密度和电解温度对次氯酸钠生产过程的影响,分析深度处理单元出水水质对次氯酸钠消毒效果的影响,明晰电解参数和出水水质的影响机制。结果表明:当盐水浓度、电流密度、电解温度和电解时间分别为40 g/L、20 A/dm^(2)、32℃和2.5 h时,能够有效控制温度影响、析氯电位、歧化反应和活化能,并使次氯酸钠产量提高到9.28 g/L。当次氯酸钠的投加量至少为5 mg/L和控制接触反应时间为5 min时,次氯酸钠对粪大肠杆菌群的灭菌性比其对COD和氨氮的氧化性更占竞争优势,并将水样中粪大肠杆菌群数减少至102.97个/L,达到了GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准中细菌学指标要求。

关键词：电解质次氯酸钠电流效率电解反应次氯酸钠消毒

基于改进闪电搜索算法的TBM法施工多目标综合优化研究

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现代隧道技术 2024年第1期61卷 156-164页

作者：刘孝轩唐骁张帅谭支超吴栋浙江缙云抽水蓄能有限公司丽水321400 华东勘测设计研究院有限公司杭州310000

针对TBM法施工排水廊道工程中的不确定因素,基于关键路径法建立施工工期、作业成本、工程质量3个目标函数,以不同工序下的施工组织方式为决策变量,建立综合考虑三者风险的综合优化模型。为求解该模型,提出一种通过更新放电体能量并改变... 详细信息

针对TBM法施工排水廊道工程中的不确定因素,基于关键路径法建立施工工期、作业成本、工程质量3个目标函数,以不同工序下的施工组织方式为决策变量,建立综合考虑三者风险的综合优化模型。为求解该模型,提出一种通过更新放电体能量并改变放电体迭代方式的新型闪电搜索算法,并由3组测试函数仿真验证新算法的有效性。通过浙江缙云抽水蓄能电站排水廊道开挖工程对模型进行实例验证,采用改进闪电搜索算法来求解施工组织综合优化模型,得到多组分布较为均匀的三维Pareto最优解,优化结果表明,多目标施工组织管理综合优化模型具有合理性,改进闪电搜索算法具有一定的有效性,可为决策者提供准确直观的施工组织管理依据。

关键词： TBM法施工排水廊道改进闪电搜索算法多目标优化

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软黏土中吸力锚承载特性离心试验研究

岩土力学 2024年第5期45卷 1472-1480页

作者：熊根付栋康朱斌赖莹中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加... 详细信息

加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加载倾角和系泊点位置对吸力锚破坏姿态与极限承载力的影响。研究发现,系泊点位置在锚体约2/3高度时,吸力锚发生平动破坏,当加载倾角由35°变化至20°时,在相同的系泊点位置,吸力锚发生后仰破坏,归一化极限承载力稍增大,并且达到极限承载力后仍保持一定的承载力余量;系泊点位置在锚体2/3高度以上时,吸力锚发生前倾破坏,归一化极限承载力降低了25%左右,并且破坏后的承载力余量大大降低。无论破坏模式如何,均未发现锚内土塞与锚有明显分离。

关键词：离心模型试验吸力锚加载倾角系泊点位置破坏姿态极限承载力

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城市排水管网动态监测预警及冒溢预测

中国给水排水 2024年第17期40卷 123-130页

作者：俞焰王莹璐赵启涵中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311100 中电建华东勘测设计院<深圳>有限公司广东深圳518101

针对我国排水管网运行状态监测能力较弱,无法及时发现并预防排水事故的问题,建立了城市排水管网在线监测预警系统。首先,依托布设的压力及超声液位计,对排水管网液位进行实时在线监测;其次,根据液位监测数据、管网地理信息数据与拓扑数... 详细信息

针对我国排水管网运行状态监测能力较弱,无法及时发现并预防排水事故的问题,建立了城市排水管网在线监测预警系统。首先,依托布设的压力及超声液位计,对排水管网液位进行实时在线监测;其次,根据液位监测数据、管网地理信息数据与拓扑数据进行分析,研究上下游排水管网水位与井中液位的关系、井中液位与冒溢的关系以及降雨量与未来液位的关系;系统最终实现了城市排水管网液位的多级动态预警、冒溢预测等功能,以期为排水管网状态的全面感知、液位异常的实时监测提供技术支持。

关键词：城市排水管网动态预警长短记忆神经网络(LSTM) 冒溢预测

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基于粗糙集理论的水库移民可持续发展评价

中国农村水利水电 2024年

作者：甘盟刘炳文广东省水利电力勘测设计研究院有限公司

水库移民安置是水利水电工程建设的重要组成部分，国家对移民的日益重视和移民维权意识的不断提高，能否保障移民的可持续发展是项目能否顺利推进的关键。由于水库移民可持续发展能力涉及多方面因素，且部分数据存在模糊和不确定性，目... 详细信息

水库移民安置是水利水电工程建设的重要组成部分，国家对移民的日益重视和移民维权意识的不断提高，能否保障移民的可持续发展是项目能否顺利推进的关键。由于水库移民可持续发展能力涉及多方面因素，且部分数据存在模糊和不确定性，目前相关研究视角较为分散，缺乏系统性的实证研究。本文引入粗糙集理论，从移民自身发展要素内外两方面展开分析，构建了水库移民可持续发展评价指标，基于研究对象之间的优劣对比情况分别计算了水库移民恢复与适应能力、学习与认知能力、居住环境水平和社会保障水平的优势度，运用集成赋权法得到各个指标的权重，进而得到不同区域移民的综合可持续发展能力评价，为水库移民的后期扶持方向提供一个新的研究范式。实例分析表明，CSD水库移民不同样本村（镇）的可持续发展能力差异较大，应根据不同区域的发展特点，制定相应的帮扶措施。

关键词：水库移民可持续发展评价粗糙集优势度