BP模型的改进及其应用

本文针对BP模型学习收敛速度慢、容易陷入局部极小点等缺点，提出原始数据的非线性规格化函数、记忆式初始权值、阈值和参数自动优选等方法，对BP模型进行改进，并结合某水库大坝沉降实测资料分析，编制了改进后的BP网络算法程序，计算结果表明，改进措施有较大的实用价值。     

水电工程监理评标BP网络模型研究

为了使水电工程监理评标规范化、科学化，基于BP人工神经网络理论，并结合监理评标工作的特点，建立了监理评标BP网络模型。考虑到BP模型的误差反向传播算法容易陷入局部极小点，以及会出现收敛速度慢等问题，对模型训练的计算方法进行了改进。将所建立的评标模型应用于实际，并对模型的学习能力进行了检验，结果表明，该模型精度较高，具有较好的适用性。     

神经网络式距离保护的混合训练算法

针对BP算法存在的缺陷，如训练速度慢，易收敛于局部极小点及全局搜索能力弱等，利用遗传算法能够进行全局最优化搜索这一特点，在改进的自适应遗传算法的基础上，提出了一种新的用于BP网络训练的混合算法，即改进的自适应遗传算法与BP算法相结合的混合训练方法。将所提出的混合训练方法应用于神经网络式距离保护中，利用ATP仿真计算的结果进行训练及检验,结果表明：所提出的算法与单一的BP算法相比，不仅可避免陷入局部极小点，而且提高了网络的训练速度，同时满足对距离保护的速度和精度的要求。     

基于育种算法的BP网络学习研究

基于育种算法的BP网络学习算法．用育种算法替代传统BP算法中的梯度下降法，使得改进后的算法具有不易陷入局部极小、泛化性能好等特点。该算法应用于径流预测的实验证明：这种算法能够明显减少迭代次数、提高收敛精度，其泛化性能也优于传统BP算法。     

基于改进BP神经网络的海堤渗压监测模型研究

针对传统BP算法存在的收敛速度慢、易陷入局部极小等缺陷,采用附加动量算法和修正激活函数方法对网络模型进行改进。以BP神经网络为建模工具,将前期潮位因子、降雨因子和时效因子作为输入,多个渗压测点值为输出,建立了海堤渗压多测点监测预报模型。将原始网络模型、改进网络模型的预测值与实际测值进行对比分析表明,改进的BP神经网络模型在海堤渗压监测中具有更快的收敛速度和更优的预测精度。     

流域年均含沙量BP模型问题分析

本文在用人工神经网络BP模型对流域年均含沙量进行多因素建模过程中，对BP算法进行了改进，在学习速率η的选取上引进了一维搜索法，解决了人工输入η时，若η值过小，收敛速度太慢，η值过大，又会使误差函数值振荡，导致算法不收敛的问题，建模实践表明，改进后的BP算法可能使网络误差函数达到局部极小点，提高了算法的拟合精度。     

大坝变形预测的径向基函数网络模型

在大坝变形预测中,运用人工神经网络模型进行预测分析已较为广泛,目前使用最多的是BP网络模型,但由于存在计算量巨大,且易出现局部极小和收敛慢等缺点,为此建立了大坝变形预测的径向基函数神经网络模型,并与改进的BP网络模型进行比较.实例表明,径向基函数模型具有良好的泛化能力,克服了BP模型的局部极小和收敛慢等缺陷,在预测精度及训练速度方面显著优于BP模型,具有一定的推广价值.     

RBF神经网络在大坝应变预报中的应用

BP网络存在算法收敛速度慢和易陷入局部极小问题。构建某坝应变数据的RBF神经网络,并进行了预测,通过对比表明,径向基函数网络(RBF)的逼近能力和学习速度等均优于BP网络,RBF网络法的拟合误差和预测误差均比BP模型小很多。     

凌汛开河历时预测模型研究

将小波函数作为BP神经网络隐含层节点的传递函数,提出了预测冰凌开河历时的小波神经网络模型。实例应用结果表明:该模型具有收敛速度快、预测精度高等特点,克服了单一BP神经网络在预测中极易陷入局部极小点等缺点,模型预测结果更接近实际值,其相对平均误差比单一BP神经网络和模糊神经网络分别降低了2.24%和4.83%。     

基于遗传-神经网络的城市需水量预测方法研究

为了实现城市可持续发展，城市需水量预测极为重要。针对目前常用的灰色预测方法，从建模机理出发，指出了灰色建模中存在的不足。本文将人工神经网络原理引入城市需水量预测中，并针对BP网络收敛速度慢、易陷入局部极小的缺陷，提出了基于GA和BP的预测模型，实例研究表明该模型是一种行之有效的城市需水量预测模型。     

引黄工程钢筋混凝土岔管应力分析

对山西省引黄工程中的钢筋混凝土岔管高应力的原因进行了分析，认为与围岩边界的温度低、约束力强有很大关系。在缺乏足够水位资料情况下，由于发现了最初通水时有一水位升高而岔管温度不变的极短时段，成功地进行了应力分解。为证实岔管是否处于弹性工作状态，提出用径向截面上的应变线性分布系数作为衡量的标准。结果表明，绝大部分截面的线性分布系数均接近于1，证明了岔管整体工作性态良好以及本观测系统已经达到很高的精度。研究发现。线性分布系数是混凝土“微裂缝”发展程度的有效指示器，为今后进一步研究洞室衬砌应力增加了一条新的途径。     

海绵小区削峰减洪效率对降雨特征的响应

海绵城市建设一定程度上增加了城市下垫面的种类,使得城市降雨径流的非线性关系更加复杂。以分析降雨特征对海绵小区的径流控制能力的影响为研究目标,以厦门市典型海绵小区为例,通过SWMM模型模拟计算,分析了降雨重现期、降雨历时和降雨峰现系数对海绵小区削峰减洪能力的影响,计算了不同设计降雨条件下普通开发小区、海绵小区的洪量削减率和洪峰削减率。结果表明:随着降水重现期由2年增加至100年,总洪量削减率由63.8%降至50.9%,洪峰削减率由66.0%降至37.4%;随着降雨历时从1 h延长至6 h,总洪量削减率由58.3%增至61.8%,洪峰削减率由63.7%降至56.3%;随着峰现系数从0.1增大到0.9,总洪量削减率由58.3%增至61.8%,洪峰削减率由63.7%降至56.3%;海绵小区削减洪峰的能力对降雨过程更为敏感,降雨量越大、峰值越靠后,越不利于洪峰流量的削减;而降雨量越大、历时越短,越不利于总径流量的削减。海绵小区整体在不同雨强下的效用比单一低影响开发措施更为稳定,证明了海绵城市建设中多种工程相结合、注重竖向设计的做法比大量建设某一种设施更为有效。研究成果为海绵城市规划和建设提供参考。     

1980—2016年清源河流域降水量时序变化规律及趋势研究

清源河是渭河的上游,属西北内陆典型小流域范畴,位于半干旱气候区,为了流域内水资源能够合理分配,对流域内降水量变化特征进行研究,掌握了其发展规律具有重要意义。本文采用垂直平分法对流域内的年平均降水量做了计算,采用不均匀系数法、集中期、极差法对降水量的年内分配进行了分析;采用线性回归法、斯波曼秩次相关法、Mann-Kendall秩次相关法对年降水量变化显著性进行了检验。结果表明:降水量年内分配极不均,主要集中在5—8月;年际变化趋于稳定,整体呈现不显著减小趋势;枯水期出现周期在2~8年,丰水期出现周期在4~10年,平水期持续时间短;降水量呈现由东北向西南递增趋势。经验证,本次研究成果精度相对较高,可以作为今后区域内水资源量计算等工作的参考依据。     

小浪底泄洪工程高标号混凝土裂缝产生的原因及防治

小浪底泄洪工程中采用了抗空蚀、耐磨性能好的C70高标号硅粉混凝土。孔板(导流)洞、排沙洞明流段、明流洞和溢洪道大体积、C70高标号硅粉混凝土中均出现早期和后期施工裂缝。早期裂缝主要与混凝土因水泥水化热引起的内外温差和干燥引起的内外湿差有关。后期裂缝主要由基础温差引起。采取掺加25-40%粉煤灰优化混凝土配合比、加强混凝土温度控制、缩短混凝土分块长度等措施能有效预防裂缝产生。工程修补时采用环氧树脂和特细水泥注浆法处理已出现的裂缝、效果良好。     

石板水库洪水预报软件开发与应用

龙河汛期洪水频繁，枯期来水少，中游的石板水电厂以发电为主、防洪为辅，为了协调石板水电厂水库防洪与发电用水矛盾，需建立一套完整的洪水预报系统。文中介绍了石板水电厂水情预报模型，根据模型原理开发了洪水预报软件。实践证明，开发出的洪水预报软件实用性强。对模型中的参数进行修改后，可用于不同河流的洪水预报。     

基于特大暴雨分级的水库上限起调水位分析方法

为提高水库抵御洪水能力,增加洪水调度预警时间,保证水库安全运行,提出了基于特大暴雨分级的水库上限起调水位分析方法,首先分析特定历时暴雨总量范围,在此基础上对可能发生的特大暴雨按雨量进行分级处理,对各级暴雨进行时空分配,应用水文模型模拟洪水过程,并按原有调度方法对研究水库进行调洪演算,进而确定安全运行理想暴雨量,在此基础上进一步研究超过安全运行理想暴雨量的各级特大暴雨,计算对应的上限起调水位,为水库预泄调度提供数据参考,增加防洪预警时间,以确保调洪时坝前最高水位不超过允许上限水位。该方法应用于洪渡河石垭子水库,计算确定了原有调度方法下水库安全运行理想暴雨量,并分析了超过该暴雨量的各级特大暴雨对应的安全运行上限起调水位,为石垭子水库防洪调度提供数据支撑。研究发现,部分中小水库防洪调度存在显著特点,按原有调度方式抵御特大洪水能力有限,新方法能够有效提高水库抵御特大洪水的能力。     

三峡工程三期上游碾压混凝土围堰拆除方案与实施

三峡工程三期上游碾压混凝土围堰拆除的规模、总装药量及技术与施工难度均超过国内外已实施的围堰拆除,因爆破紧邻主体建筑物,为确保建筑物的安全,通过理论分析与模型试验,选取了以“倾倒为主,炸碎为辅”的拆除方案,由于爆破水深,为确保倾倒缺口的形成,由我国国内企业自主研制并使用了高威力、高抗水型的混装炸药,同时为防止爆破振动叠加,首次从国外引进了数码雷管实施控制爆破。根据安全监测成果和围堰拆除后的水下地形测量成果分析,围堰拆除设计方案是成功的,达到了预期效果。     

潘家口抽水蓄能电厂下池闸门监控系统改造

泄洪闸门是防洪泄洪的执行部件,汛期闸门启动次数频繁,其可靠性直接关系到大坝、厂房及下游河道的安全.原系统采用人工方式启闭,存在启闭高度难以控制、放水量无法计算、控制不及时等缺陷.为了确保闸门控制的可靠性和安全性,改造后的系统采用了分层分布式系统结构,由主控级、现地控制单元级和现地动力箱3个部分组成高可靠性的控制网络,并在控制方面增加了若干闭锁条件、优先级判断及闸门泄流量的自动统计等功能.     

非线性动力系统长度分形维理论及工程应用研究

在Hausdorff维和分配维的基础上，将超立方体作为覆盖单元，根据非线性动力系统振动波形的前向性特点和拓扑映射技术，提出了长度分形维的概念和计算公式．对长度分形维的数学严密性进行证明并对其工程应用可靠性作出评价，说明其具有概念明晰、计算简单、对理论值逼近较快、适合于少样本点集等特点．工程应用实例表明。基于长度分形维能够对非线性动力系统进行状态空间检测，噪声免疫力强和缺陷识别精度较高是其突出特色；它对理论分形维的适度近似性使其可以作为非线性动力系统的有效特征量，依其进行模式辨识是可行和有效的。     

水岩作用下裂隙岩体变形特性试验研究

为了解水岩作用对完整岩体及损伤裂隙岩体变形特性的影响,在一定应力状态下将岩样预压损伤后,分别在0 MPa、0.4 MPa、0.8 MPa的水压力缸中密封浸泡30 d再进行重复加载破坏试验。试验结果表明:经预压破坏后,未浸水的裂隙岩样在不同围压下再次加载至完全破坏时,极限应变变化幅度较小,低于7%,弹性模量降低12%~23%,变形模量降低3%~5%,极限应变、模量变化与围压之间没有明显关系;压力水浸泡对岩体软化作用明显,经预压破坏含有裂隙的岩体,浸泡后再次加载时,极限应变增加0%~37%,弹性模量降低28%~61%,变形模量降低32%~57%。相同围压下,含预压裂隙岩样在浸泡后的强度相比完整岩样未浸水时有较大幅度的下降。比较不同水压浸泡后裂隙岩样,随着浸泡水压的增大,岩样强度降低程度越大;随着围压的增大,岩样强度随水压增大降低的程度逐渐减小。含预压裂隙岩样若不考虑压力水浸泡作用,第二次加载强度与第一次加载相比亦有所降低,围压越大,降低程度越小,裂纹对岩体强度的影响越小。与"完整"岩体相比,裂隙岩体对水软化作用更加敏感,长期浸泡后岩体力学性质弱化明显,更易产生不稳定问题。