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双喷嘴摇臂式喷头喷洒水滴运动模拟与验证

水利学报 2012年第4期43卷 480-486页

作者：徐红龚时宏刘兴安齐莹中国水利水电科学研究院标准化中心北京100038 中国水利水电科学研究院水利研究所北京100048 中国港湾工程有限责任公司北京100027

本文以ZY-1（5.5mm×3.1mm）、ZY-2（7.0mm×3.1mm）双喷嘴摇臂式喷头为研究对象,利用喷洒水滴弹道轨迹运动模型分开模拟了喷头主、副喷嘴水滴的飞行轨迹,并将模拟值与实测值进行了比对,结果表明喷洒水滴飞行距离模拟值与实测值的总体... 详细信息

本文以ZY-1（5.5mm×3.1mm）、ZY-2（7.0mm×3.1mm）双喷嘴摇臂式喷头为研究对象,利用喷洒水滴弹道轨迹运动模型分开模拟了喷头主、副喷嘴水滴的飞行轨迹,并将模拟值与实测值进行了比对,结果表明喷洒水滴飞行距离模拟值与实测值的总体分布趋势相近,尤其对于1.0-2.0mm水滴飞行距离的模拟值与实测值较为接近,模拟效果较好,但对于大直径水滴飞行距离的模拟尚存在较大差异。选择风速、喷头工作压力、流速系数、喷头安装高度、喷射仰角、空气温度作为主要因素进行喷洒水滴飞行轨迹敏感性分析,结果表明,对喷洒水滴飞行轨迹影响程度由大到小依次为流速系数、喷头工作压力、风速、然后是喷射仰角和喷头安装高度,受空气温度的影响最小。

关键词：双喷嘴摇臂式喷头喷洒水滴数学模型敏感性分析

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基于元胞自动机的分布式洪水预报研究

人民黄河 2020年第8期42卷 49-55页

作者：刘恒辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司辽宁沈阳110003

洪水预报是防洪减灾的重要技术手段,鉴于我国北方半干旱半湿润地区的特殊性,以栅格DEM为计算单元,将每个栅格作为一个子流域,对基于超渗产流机制的大伙房模型进行栅格化,构建栅格型大伙房水库流域产流模型。采用元胞自动机模型实现汇流... 详细信息

洪水预报是防洪减灾的重要技术手段,鉴于我国北方半干旱半湿润地区的特殊性,以栅格DEM为计算单元,将每个栅格作为一个子流域,对基于超渗产流机制的大伙房模型进行栅格化,构建栅格型大伙房水库流域产流模型。采用元胞自动机模型实现汇流模拟,把栅格产流计算结果作为每个元胞的产流输入,将二维圣维南方程作为转换规则,充分考虑地表径流、壤中流、地下径流三种水源之间的蓄渗关系,实现元胞之间的水量交换,最终构建基于元胞自动机和大伙房模型的分布式洪水预报模型。采用30场历史典型洪水对模型进行参数率定及精度验证,利用空间信息和粒子群算法进行参数优选。研究表明:新建模型与大伙房模型具有相同的预报趋势,而且新建模型各项指标的拟合程度均比大伙房模型有所提高,说明利用新建模型进行洪水预报是可行的。

关键词： DEM 分布式洪水预报模型元胞自动机大伙房模型 Grid-DHF-CA模型大伙房水库

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基于神经网络与遗传算法的洪水分类预报研究

水利水电技术 2020年第8期51卷 31-38页

作者：刘恒辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司辽宁沈阳110003

针对水文模型参数的不确定性,对洪水进行分类预报,不同类型洪水采用不同预报参数,旨在提高洪水预报精度。基于BP神经网络模型,依据分类因子选取原则,选取6项具有代表性的影响因子作为模型输入,可将洪水划分成高、中、低3类。基于遗传算... 详细信息

针对水文模型参数的不确定性,对洪水进行分类预报,不同类型洪水采用不同预报参数,旨在提高洪水预报精度。基于BP神经网络模型,依据分类因子选取原则,选取6项具有代表性的影响因子作为模型输入,可将洪水划分成高、中、低3类。基于遗传算法,对3类洪水进行参数率定,获得3组不同的参数组,最终利用训练好的分类预报模型实现不同类型洪水的变参数预报。以大伙房水库25场历史典型洪水进行实例验证与分析,结果表明:分类预报结果的洪峰误差、峰现误差、确定性系数及典型洪水过程的拟合效果明显优于分类前。经训练后的基于BP神经网络与遗传算法的洪水分类预报模型可较好适用于大伙房水库,结果更贴合实测值,效果整体上优于分类前,方法可行、有效。

关键词： BP神经网络遗传算法分类预报大伙房水库

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基于元胞自动机和大伙房模型的洪水演进研究

人民长江 2020年第5期51卷 7-16页

作者：刘恒辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司辽宁沈阳110003

为了快速、准确地模拟洪水演进过程,将元胞自动机和二维圣维南方程相结合,构建了基于元胞自动机的洪水演进模型,实现了元胞间的局部水量交换,以及全流域洪水模拟过程的全局转换。接着,创新性地构建了基于DEM的单元栅格大伙房产流模型并... 详细信息

为了快速、准确地模拟洪水演进过程,将元胞自动机和二维圣维南方程相结合,构建了基于元胞自动机的洪水演进模型,实现了元胞间的局部水量交换,以及全流域洪水模拟过程的全局转换。接着,创新性地构建了基于DEM的单元栅格大伙房产流模型并将其作为元胞产流输入,将直接径流、地面壤中流和邻域元胞入流共同作为水深增量,充分考虑到了降雨对河道滩地洪水演进模拟带来的影响。以浑河沈阳城区河段物理模型试验数据为基础,选取了不同设计频率洪水进行实例验证与分析。分析结果表明:水深的模拟具有较高的精度;流速总体上满足模拟需求;淹没范围具有相同的变化趋势,具有合理性和有效性。研究结果可为洪水演进模拟提供一种新方法,同时对其他相似地区洪水演进模拟工作也具有借鉴意义。

关键词：洪水演进元胞自动机二维圣维南方程大伙房水文模型浑河沈阳城区河段

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基于贝叶斯平均法的洪水分类组合预报研究

水力发电 2020年第3期46卷 13-20,122页

作者：刘恒辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司辽宁沈阳110003

以实测样本隶属于某一模型的后验概率为权重,对各模型预报变量的后验分布进行加权平均,获得综合预报变量的概率密度函数,进而推导出均值、方差公式和置信区间。将“基于BP神经网络和遗传算法的分类洪水预报”与“基于贝叶斯模型平均法... 详细信息

以实测样本隶属于某一模型的后验概率为权重,对各模型预报变量的后验分布进行加权平均,获得综合预报变量的概率密度函数,进而推导出均值、方差公式和置信区间。将“基于BP神经网络和遗传算法的分类洪水预报”与“基于贝叶斯模型平均法的多模型组合预报”相结合,实现“洪水分类多模型加权组合预报”。该方法综合考虑了各模型对不同类型洪水的适应条件及多个模型的优势,可同步降低模型参数与模型结构不确定性对预报结果的影响。以大伙房水库为研究区域,采用大伙房水库1960年~2016年的25场历史典型洪水作为本研究的基础资料,分别完成实例验证与分析,效果整体上优于单个模型。

关键词： BP神经网络遗传算法贝叶斯平均法分类组合预报大伙房水库

深覆盖层上混凝土面板堆石坝的离心模型试验研究

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岩土工程学报 2010年第9期32卷 1323-1328页

作者：徐泽平侯瑜京梁建辉中国水利水电科学研究院北京100048

采用离心模型试验研究了新疆察汗乌苏砂砾石面板坝在施工期和蓄水期坝体及混凝土防渗墙的变形。针对混凝土面板堆石坝的特点和离心模型试验的要求,试验中采用等量替代方法对原型砂砾石材料进行了缩尺,并提出了根据弯曲相似原则确定混凝... 详细信息

采用离心模型试验研究了新疆察汗乌苏砂砾石面板坝在施工期和蓄水期坝体及混凝土防渗墙的变形。针对混凝土面板堆石坝的特点和离心模型试验的要求,试验中采用等量替代方法对原型砂砾石材料进行了缩尺,并提出了根据弯曲相似原则确定混凝土面板和混凝土防渗墙的模拟方法。试验采用应变片和激光位移传感器对于40 m深砂卵砾石覆盖层中的防渗墙进行了观测,并与数值计算的结果进行了比较。研究表明离心模拟试验可以较好地揭示坝体和防渗墙在竣工期和蓄水期的变形特点,有助于验证数值分析结果并为设计和施工提供参考依据。

关键词：深覆盖层混凝土面板堆石坝离心模型试验防渗墙

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江河大堤双层地基渗透破坏机理模型试验研究

水利学报 2008年第11期39卷 1211-1220页

作者：刘杰谢定松崔亦昊中国水利水电科学研究院北京100044

本文通过模型试验研究了双层地基的渗透破坏问题。在模型设计中不仅考虑下层地基中承压水头的大小,而且考虑土的渗透稳定性,并以下层出现的承压水头大小按两土层渗透系数比值,将其细分为4种地层结构,分别研究其渗透破坏机理。试验结果表... 详细信息

本文通过模型试验研究了双层地基的渗透破坏问题。在模型设计中不仅考虑下层地基中承压水头的大小,而且考虑土的渗透稳定性,并以下层出现的承压水头大小按两土层渗透系数比值,将其细分为4种地层结构,分别研究其渗透破坏机理。试验结果表明,渗透破坏都是开始于上层土,上下两种土层渗透系数之比大于100的地层为最危险结构,最终控制地基渗流稳定的是下层管涌型土层。整个破坏过程可描写为上层流土穿孔—下层管涌—上层流土破坏向堤脚发展—上层整体破坏。下层管涌型土的允许水力比降应采用水平允许水力比降,以此确定双层地基不允许的渗透破坏范围。

关键词：双层地基上层流土砂砾石层管涌水平水力比降

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江河大堤均匀砂基渗透破坏机理试验研究

岩土工程学报 2008年第5期30卷 642-645页

作者：刘杰崔亦昊谢定松中国水利水电科学研究院北京100044

为了摸清大堤堤基出现渗透破坏甚至溃决的原因,专门进行了模型试验。根据对堤基地质及水文地质的分析,将复杂的堤基归纳并概化为三种类型,并分别进行了各类模拟试验。阐述了均匀砂层堤基的渗透破坏特性及影响因素。均匀砂基的渗透破坏... 详细信息

为了摸清大堤堤基出现渗透破坏甚至溃决的原因,专门进行了模型试验。根据对堤基地质及水文地质的分析,将复杂的堤基归纳并概化为三种类型,并分别进行了各类模拟试验。阐述了均匀砂层堤基的渗透破坏特性及影响因素。均匀砂基的渗透破坏主要发生在堤基上部,特别是大堤与堤基的接触带,破坏水力比降决定于砂层土料本身的破坏水力比降,当大堤与堤基之间存在脱开问题,则破坏水力比降为砂层表面的冲刷水力比降。

关键词：均匀砂基渗透破坏水力比降

江河大堤堤基砂砾石层管涌破坏危害性试验研究

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岩土工程学报 2009年第8期31卷 1188-1191页

作者：刘杰谢定松崔亦昊中国水利水电科学研究院北京100048

江河大堤中下游堤基双层地基中下层渗透系数k>0.02cm/s的砂砾石土层居多数,这是一种管涌型土。研究了双层地基中这类土管涌破坏后的危害性,结果表明管涌破坏的后果,将在砂砾石层上部形成纯砾石的渗流通道,细颗粒的带出程度可达80%～100... 详细信息

江河大堤中下游堤基双层地基中下层渗透系数k>0.02cm/s的砂砾石土层居多数,这是一种管涌型土。研究了双层地基中这类土管涌破坏后的危害性,结果表明管涌破坏的后果,将在砂砾石层上部形成纯砾石的渗流通道,细颗粒的带出程度可达80%～100%。细料含量小于20%时带出程度可达100%,土骨架的结构不会产生明显变化,但渗流通道的渗透系数变为纯砾石的渗透系数,显著增大;细料含量大于20%时,渗流通道形成后将影响上部土层的稳定性。

关键词：砂砾石层管涌破坏破坏危害性