群居蜘蛛优化算法在水位流量关系拟合中的应用

针对水位流量关系拟合中相关参数难以确定的不足,利用一种新型群体智能仿生算法——群居蜘蛛优化算法(SSO)优化水位流量关系的相关参数,以云南省丽江仁里站和总管田站水位流量关系拟合为例进行实例研究,并与粒子群优化算法(PSO)、最小二乘法(LSM)拟合结果进行对比。结果表明:SSO算法对仁里站和总管田站水位流量关系拟合的平均相对误差绝对值分别为0.57%、0.53%,拟合精度优于PSO、LSM算法。SSO算法具有收敛速度快、全局寻优能力强等特点,利用SSO算法优化水位流量关系可以获得更好的拟合效果。     

基于模拟退火算法的皮尔逊Ⅲ型分布参数估计

以渭河流域3个气象站的年降水量资料为例,采用模拟退火算法按照离差平方和最小准则、离差绝对值和最小准则、相对离差平方和最小准则对皮尔逊Ⅲ型分布进行参数优化,并与矩法、极大似然法、线性矩法3种常规分布参数估计方法计算结果作对比。结果表明:模拟退火算法是一种可行的水文频率曲线参数估计方法,其估计精度优于3种常规参数估计方法。     

SSO优化算法在水文频率曲线参数优化中的应用研究

文章结合蜘蛛群落中个体之间的协作关系,在分析了SSO算法的计算过程和优化原理的基础上,以辽河流域为研究对象开展水文频率参数优化研究,并将计算结果与采用PSO法和矩法的计算结果进行对比分析。结果表明:SSO优化算法能全面对可优参数进行提取,并快速设定参数收敛速性,明显提高了参数优化速率并降低计算误差,是一种适用性和精确性较好的水文频率曲线法。     

基于R软件优化绘制皮尔逊Ⅲ型频率曲线

皮尔逊Ⅲ型(P-Ⅲ型)频率曲线是水文分析过程常用的频率分析曲线。以某水文测站47年的年径流量实测资料,根据适线法和纵向离差平方和最小准则确定最优适线参数和频率分布曲线。利用R和Notepad++软件实现了水文频率计算、拟合和制图过程,并且在拟合过程中增加自动查找最优适线参数;最终输出经验频率、统计参数初值、最小纵向离差平方和及最优频率曲线。应用结果表明:运用R软件进行水文频率分析,可以快捷、高效地计算出不同分布参数和频率曲线的离差平方和,提高了拟合精度和工作效率,降低了水文频率计算的工作量,为水文频率曲线的优化绘制提供了一种新的实现方法。     

水文频率分析计算研究——以郁江南宁站为例

以郁江南宁站1943~1990年的历年最大流量、最高水位资料为基础,进行了水文极值的频率分析计算研究。分别采用矩法、权函数法、概率权重矩法和线性矩法4种数理统计方法,并以离差平方和最小、离差绝对值和最小及相对离差平方和最小3个准则作为统计参数计算结果的评价标准。结果表明,在年最大流量和年最高水位的频率分析计算中概率权重矩法均表现最好,权函数法和矩法各有优劣、相差不大,线性矩法表现最差。针对南宁站的水文频率统计参数计算问题,建议优先选用概率权重矩法。     

水文频率参数分析方法应用研究

对蚁群算法的原理和运算步骤进行分析后,将其应用到水文频率参数分析中,建立了基于蚁群算法的水文频率优化适线法模型。利用3个水文站年最大洪峰流量数据作为样本数据,对模型进行学习训练。试验结果表明,基于蚁群算法的优化适线法在使得离(残)差平方和(OLS)准则最小这个目标函数下,获得了P-III曲线3个参数的最优解,比常规算法结果精确度更高,同时能够克服常规算法收敛性较差问题,是一种可行的水文频率分析方法。     

陕北地区年降水量频率分布参数估算研究

以陕北地区年降水量系列为基础资料,选取12种概率分布模型,分别按矩法、极大似然法估计参数,并参照离差平方和最小准则OLS进行了参数优选,最终优选出在OLS准则下的最佳分布模型、参数计算方法以及最优分布不同频率下的设计值.结果表明:在OLS准则下,对数正态分布(LN2)或广义极值分布(GEV)拟合效果好.文中计算结果可以为水利工程的规划设计与运行以及水资源管理提供依据.     

优化适线法在水文频率分析中的应用

GA是基于自然群体遗传演化机制的高效、通用优化算法,具有广泛的实用性和全局优化的特点.介绍了遗传算法的原理、步骤及优点,并将它用于水文频率分析中,提出了基于遗传算法的优化适线法.试验结果表明,基于遗传算法的优化适线法所得P-Ⅲ曲线的3个参数,在使得离差平方和最小这个意义上达到了最优,同时能克服目估适线结果因人而异的随意性,是一种简单实用的水文频率分析工具.     

P-Ⅲ型曲线参数估计方法研究综述

水文频率分析以概率统计理论为基础,通过建立模型来优化理论频率曲线参数,对经验频率曲线进行延展。对P-Ⅲ型曲线参数估计的矩法、概率权重矩法、权函数法、线性矩法、优化适线法、加权适线法、数值积分算法、优化适线准则在水文频率参数估计中的研究和应用,以及水文频率参数估计的不确定性研究进行了介绍和阐述,并提出了水文频率参数估计的建议:(1)加强对水文序列不确定性机理的研究,使水文频率分析的适线结果具有较好的延展性;(2)应立足于现有的水文频率参数估计的理论基础,针对不同的适线目的和数据精度,选择合适的参数估计结果,提高人机交互水平,将客观信息和主观经验结合起来,为水利设施规划、工程规模的确定提供有力支持;(3)水文序列存在非一致性,应对水文序列的不确定性和模型参数估计的不确定性加以有效分离和衡量,进一步提高适线精度。     

基于运动扩散模型的含零值降水序列频率计算

应用运动扩散(KD)模型,研究含零值降水序列频率计算。以陕西省6个测站2月份降水序列为例,在Strupczewski推导矩法、极大似然法参数计算公式的基础上,利用数学变换原理和数值计算原理,推导了KD模型含零值序列分布概率权重矩法参数计算公式。采用AIC准则、OLS准则和残差平方和(RSS)最小准则,进行KD模型、频率比例法和II型乘法分布模型拟合效果评价。结果表明:KD模型可以应用于含零值降水序列频率计算,且该模型拟合效果优于频率比例法和II型乘法分布法;3种KD模型参数估计方法中,概率权重矩法估计KD模型参数拟合度最优。文中方法以期为我国含零值水文序列频率计算提供一种新的计算方法。     

试论《施工组织设计》的优化

《施工组织设计》是工程施工的指导性技术经济文件，为了充分发挥其指导作用，使企业获取最佳经济效益和社会效益，本文就《施工组织设计》的优化问题，阐述自己的观点。     

多元优化算法在马斯京根模型参数优化中的应用

以2个实例为研究对象,利用一种新型群体智能算法——多元优化(MVO)算法优化马斯京根模型参数,并与相关文献中加速遗传算法等多种方法的优化结果进行对比。结果表明:MVO算法优化结果优于其他算法,利用MVO算法优化马斯京根模型参数,可以获得比相关文献更高的模拟精度,不但为精确估计马斯京根模型参数提供了有效方法,而且拓展了MVO算法在水文模型参数优化中的应用。     

POS优化算法在SWAT模型参数优化中的应用

当前,分布式水文模型SWAT模型在国内水文模拟中应用较为广泛,但模型参数较多,人工经验设定参数存在工作量较为繁杂,且模拟精度不高的缺陷,为此本文引入POS优化算法,对SWAT模型参数进行批量优化,并以汤河西支流域为研究区域,结合区域实测水文数据,对比分析参数优化前后,对SWAT模型模拟精度的影响。研究结果表明： POS优化算法可实现SWAT模型参数的批量优化,相比参数优化前,参数优化后SWAT模型模拟径流深相对误差减少5.7%,流量过程拟合系数提高0.118。研究成果对于水文模型参数优化和自动率定提供参考价值。     

PID优化算法在分布式水文模型参数优化中的应用

采用PID优化算法对分布式水文模型VIC模型进行参数自动优化计算,并对比分析参数优化前后对分布式水文模型模拟精度的影响。研究结果表明:参数优化后,分布式水文模型VIC模型在年尺度和小时尺度的水文模拟精度均有所改善,误差减少13.8%和13.2%,拟合度提高0.28和0.14。研究成果对于分布式水文模型参数优化方法提供参考价值。     

Hydrodynamic optimization of a triswach

A new methodology for hydrodynamic optimization of a Tri SWACH is developed, which considers not only the positions of the side hulls but also the shape of the side hulls. In order to account for the strong near-field interference effects between closely-spaced multihulls, an integrated hydrodynamic computational tool that consists of a potential-flow based simple CFD tool and an Euler/RANS/Navier-Stokes based advanced CFD tool has been further developed and integrated into a practical multiobjective hydrodynamic optimization tool. The other components of this hydrodynamic optimization tool consist of a hull shape representation and modification module and an optimization module. This enhanced multi-objective hydrodynamic optimization tool has been applied to the hydrodynamic design optimization of the Tri SWACH for reduced drag by optimizing the side hulls only. A new methodology is developed to optimize side hull forms so that the Tri SWACH has a minimal drag for a wide speed range and for various side hull positions. Two sets of the side hulls are developed and used for the design of two optimal Tri SWACH models. Model tests are carried out for two optimal Tri SWACH models at Webb Institute for validations. Substantial drag reductions have been obtained for a wide range of speed.     

基于多目标模糊优选模型的引嘉入汉工程调蓄方案优选

针对跨流域调水工程水资源配置决策存在的多层次、多目标性、模糊性等特性,采用多目标模糊优选方法原理,确立跨流域调水工程调蓄方案评价指标体系,考虑调水工程多管理主体的特点,在原有权重计算基础上引入决策者权重,建立多目标模糊优选模型,综合评价获得各方案的群体相对优属度。将该方法应用于引嘉入汉调水工程调蓄方案分析和排序优选上,得到工程调蓄最优方案。结果表明,该模型计算简便,具有较好的应用性和可操作性,结果合理,为工程可行性论证提供决策支撑,对于加快区域水资源均衡配置有重要作用。     

灰狼优化算法在洪泽区灌溉渠道断面优化设计中的应用

传统渠道断面优化方法多采用试算法,存在效率较低且工作量较大的问题.为顺利推动洪泽区灌溉渠道运行能力整体提升工作,将灰狼群体智能优化算法引入灌溉渠道断面优化设计中.介绍了灰狼优化算法的基本原理以及其在洪泽区灌溉渠道断面设计中的应用,结果表明灰狼优化算法收敛效率很高,只需要极短的时间便可以取得最优断面,克服了传统试算方法计...     

苏只水电站设计优化

苏只水电站是依托公伯峡水电站工程，发挥“以大带小”建设优势，实现了“优质、高效、快速”的建设目标。苏只水电站工程进行了大量的优化设计工作，优化了枢纽布置及建筑物设计、节省了工程投资、为施工创造了便利条件、加快了施工进度，为工程首台机组提前发电创造了条件。     

三峡施工栈桥设计优化

水利水电工程大南方栈桥是水利水电工程中一项重大型临时结构设施，其结构特点是荷载大，要求能快速安装，拆除，临时性和尽可能重复利用。三峡工程大坝混凝土施工布置多层混凝土施工栈桥，为世界已建最大规模之一，并列入“七五”攻关课题。栈桥设计优化在工程招投标后的实施阶段中进行，取得了巨大经济效果，并经施工运行考验，其成功经验，可供其它工程借鉴。     

下福水利枢纽工程前期设计优化

介绍广西桂江下福水利枢纽工程的前期设计情况，指出工程优化设计的必要性，分析制约优化设计的客观条件，提出优化设计的原则，列举了前期设计优化取得的成果，并简述优化设计成果对工程建设和应用产生的积极影响。