水库水温分布结构识别的高斯过程机器学习方法

利用高斯过程机器学习模型建立水库水温垂直分布结构类型与其复杂影响因素之间的非线性映射关系,提出一种基于高斯过程机器学习的水库水温垂直分布结构类型的模式识别方法。工程实例应用表明,该方法具有模型参数自适应确定、容易实现且识别精度高等优点。     

水库水温数值预测方法及其工程应用

水库水温是水电站混凝土大坝的一个重要的温度边界条件，是大坝温度应力和温度控制的重要影响因素之一。如何在水库建成前，合理的预测水库建成后的水温分布情况，是大坝设计的一个重要前提。本文通过作者二十多年来对水库水温的调查分析及预测研究工作，总结出水库水温分布的基本规律和影响水库水温分布的4个主要因素：水库形状、水文气象条件，水库运行条件和水库初始蓄水条件，介绍了目前工程中预测水库水温分布的3种主要方法：经验公式法、数值分析法和综合类比法，并介绍了采用《水库水温数值分析软件》，对二滩水库、锦屏一级水库水温的数值预测及反馈分析成果。     

考虑淤沙影响的高拱坝水库水温数值分析及应用

高拱坝的水库水温分布对坝体的稳定温度场和封拱温度有重要影响，研究水库水温的分布规律对于拱坝温度荷载的确定和坝体设计有着重要的意义。本文考虑高拱坝水库淤沙的影响，采用热流耦合方法对水库立面二维水温数学模型进行了数值分析，对高拱坝水库水温的分布规律做了一定的探讨，在此基础之上分析了水库水温分层的形成过程及原因，并重点探讨了淤沙对高拱坝水库水温以及运行期应力的影响，对比分析了水温的规范算法、实测值、本文数值计算方法之间的差别，并对规范的水库水温计算方法进行了评价。     

泥沙异重流影响下的水库垂向水温分布预测模拟

水库水体异重流的变化是影响水库水温分布最为关键的因素之一。本文以黄河上游刘家峡水库为例，建立考虑泥沙异重流影响的三维水库水温模型，利用已有水库水温分布监测数据对模型进行验证。在考虑有无泥沙异重流影响的条件下，对水库汛期库区垂向水温分布进行预测和比较。模拟结果显示，在不考虑来流含沙时，库区垂向水温分布始终为典型分层型，按实际含沙来流计算时，库区垂向水温分布随着水沙量增大而呈现从分层型转化为混合型分布的变化，泥沙异重流是造成夏季水库水温成混合型的主要原因，只有考虑泥沙异重流的影响才能正确预测多沙河流上水库水温的变化规律。     

支流影响下的水库水温预测模型

采用宽度平均的立面二维水温模型,通过分析支流和主库之间的相互影响,提出了支流与主库耦合的简化方法,建立了考虑支流影响的水库水温模型。在考虑有无支流影响的条件下,对水库水温分布、水库下泄水温和坝前垂向水温分布均作了比较,结果表明支流对水库水温分布有一定的影响,所建立支流与主库耦合的立面二维水温模型能够较好地反映存在支流影响的水库水温分布,预测水库水温分布比较合理。     

水库水温研究进展及趋势

水库水温时空分布的变化对库区及下游河道环境及水生生态系统等产生重大影响，水库水温研究对库区及下游河道生态环境保护具有重要意义。回顾了国内外水库水温研究历程，介绍了主要的水库水温结构判别方法和水库水温研究方法，重点论述了水库水温机理性模型与智能算法模型的最新动态及前沿进展，总结归纳了水库水温分层特性、生态环境影响及其改善措施的最新研究成果，提出了未来重点研究方向：梯级水库影响下流域河-库系统水热传递规律、基于非静压的水库水流水温耦合计算、面向下游水温改善的水库分层取水生态调度。     

一维垂向水温分布模型在隔河岩水库中的应用与检验

分析国内外水库水温研究的发展情况 ,并以湖北省清江隔河岩水利枢纽为对象 ,研究深水型水库的垂向水温分布的模拟问题。采用一维垂向水温分布模型 ,用有限差分法计算隔河岩水库的垂向水温分布 ,并将计算结果与实测值比较 ,其吻合效果良好。该方法可用于深水型水库垂向水温分布的预测。     

水库水温数值预测方法

水库水温是混凝土大坝的一个重要的温度边界条件,是大坝温度应力和温度控制的重要影响因素之一。如何在水库建成前,合理地预测水库建成后的水温分布情况,是大坝设计的一个重要前提。通过对多个水库水温的调查分析及预测研究,总结出水库水温分布的基本规律和主要影响因素,主要影响因素包括:水库形状、水文气象条件、水库运行条件和水库初始蓄水条件。介绍了目前工程中预测水库水温分布的主要方法,并采用水库水温数值分析软件,对二滩水库和锦屏一级水库水温进行数值预测,结果与实测资料吻合良好。     

浅谈水库水温计算方法

在收集国内外水库水温分布预测方法的基础上,简要分析了影响水库水温分布的影响因素,介绍了当前常用的水库分层判别方法及水库水温预测的经验法,重点介绍了当前流行的数学模型法,同时对各方法的优、缺点及适用性进行了比较评价。     

戈兰滩水电站水库水温数值分析

戈兰滩水电站建成后,正常蓄水时坝前水深超过百米,水库水温分布成为大坝设计、施工、运行管理及水环境保护工作的重要基础资料.为获取水库水温分布状况,满足工程需要,文章作者采用数值计算方法,重点分析和预测水库垂向水温分布,这种水温分布预测结果较好地反映了戈兰滩水电站水库的实际情况.     

喷涂聚脲弹性体材料人工老化性能试验研究

通过人工热空气老化试验及湿热老化试验,研究了喷涂聚脲材料的热老化和湿热老化性能,并采用动力学经验公式回归方法和Arrhenius外推法,以拉伸强度为考察指标、老化系数为0.5作为寿命临近值,对聚脲材料在热和湿热两种条件下的工程使用寿命进行了预测研究。试验结果表明,喷涂聚脲材料具有很好的热老化和湿热老化性能,并从分子结构方面对此进行了说明。试验预测结果表明,喷涂聚脲材料可以满足通常水利工程湿热条件下对材料使用寿命的要求。     

基于模糊逻辑的裂腹鱼幼鱼生境适宜度指数分析

通过模糊逻辑的方法建立了雅砻江裂腹鱼幼鱼时期的生境适宜度指数模型。根据野外调查和室内实验结果,结合有经验的鱼类学专家的模糊知识建立了关于生境因子和幼鱼生境适宜度模糊集合的隶属度函数和模糊推理规则。模糊集合根据水温、流速和溶解氧3个变量因子,以“if-then”的规则语句实现了生境特性和适宜度的联系。根据模型分析,得出溶解氧是裂腹鱼幼鱼重要的生境因子,其次是温度和流速。单因子变化引起的相对极端环境对鱼类适宜度有显著影响。裂腹鱼对水温、溶解氧和流速的最适范围分别为11 ℃~19 ℃,5.75~10 mg/L和0.1~0.65 m/s。     

FUZZY MODEL FOR TWO-DIMENSIONAL RIVER WATER QUALITY SIMULATION UNDER SUDDEN POLLUTANTS DISCHARGED

Based on the fuzziness and impreciseness of water environmental system, the fuzzy arithmetic was used to simulate the fuzzy and imprecise relations in modeling river water quality. By defining the parameters of water quality model as symmetrical triangular fuzzy numbers, a two-dimensional fuzzy water quality model for sudden pollutant discharge is established. From the fuzzy model, the pollutant concentrations, corresponding to the specified confidence level of α, can be obtained by means of the α-cut technique and arithmetic operations of triangular fuzzy numbers. Study results reveal that it is feasible in theory and reliable on calculation applying triangular fuzzy numbers to the simulation of river water quality.     

基于遗传算法的水轮机模糊自适应PID调节系统控制规则

针对水轮机调节系统常规PID控制参数不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的问题，结合遗传算法与模糊PID控制，用遗传算法优化模糊自适应PID控制的模糊规则，利用模糊推理的方法求解PID参数的变化量，对PID参数进行自动整定。同时针对遗传算法寻优生成的模糊规则存在跳变和规则曲面粗糙等缺陷，在目标函数中引入光滑因子，有效解决了模糊规则跳变现象。仿真表明，该方法是寻找水轮机调节系统模糊自适应PID控制规则的一种可行方法。     

模糊聚类在水轮发电机模糊神经励磁控制器设计中的应用

本文提出了一种利用模型C均值聚类技术对模糊神 经励磁控制器的初始参数和结构进行辨识的建模方法。结合水轮发电机励磁系统，本文首先 利用模糊聚类方法对PID励磁调节器样本数据进行聚类分析，得出模糊神经励磁控制器的模 糊划 分和模糊规则，然后根据模糊划分和模糊规则建立模糊励磁调节器的初始模型，再通过参数 在线辨识得到最终的调节器模型，最后得用数字仿真，对得到的调节器模型进行了系统阶跃 响应分析，并与PID调节器进行了控制性能比较，从而验证了该方法的有效性。     

模糊物元模型在地下水水质评价中的应用

 在模糊物元分析的基础之上,与熵权法相结合,构建了用于评价地下水水质的模糊物元分析模型。在进行水质评价时,把水质的分类等级作为物元的事物 , 以它们的各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元,通过计算与理想模糊物元之间的海明贴近度,实现对水样水质的等级评价。采用熵权法确定权重,避免了人为因素的影响。应用此模型,对焦作市主城区中深层地下水进行了评价,结果表明：该模型应用于地下水水质评价,是合理可行的,且方法简单,便于操作。为水质综合评价提供了新的有效方法。     

基于自适应神经模糊推理的水电机组故障诊断

使用模糊诊断方法对水轮发电机组的故障进行诊断，可以获得令人较为满意的分析结果。但无论是使用模糊逻辑诊断还是使用模糊聚类诊断，隶属函数的好坏将直接影响诊断系统的分析结果。使用MATLAB中的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)可以更加准确地自动调整隶属函数参数。此外，利用MATLAB强大的模糊逻辑工具箱可以大大加快水电机组模糊诊断系统的开发速度。     

基于梯形模糊数的不确定性河道生态需水模型及其应用

将模糊数引入河道生态需水估算方法中,建立了模糊生态流速和模糊生态水力半径的概念。以抛物线型过水断面河道为例,在扩展原理的基础上,建立了流量与模糊生态流速、模糊生态水力半径的函数关系,提出了基于梯形模糊数的不确定性河道生态需水模型,设计了算法流程。以杜柯河壤塘站为例进行研究,计算并给出了其不确定性河道生态需水量的结果。最后利用Tennant法对所建模型的实用性进行了验证,并对计算结果的表达形式进行了分析。结果表明本文方法得到的结果更合理,效果更好。     

可变模糊集理论研究进展及其在水科学中的应用

介绍了可变模糊集理论的哲学基础及工程背景,简要描述了其相关概念及其理论方面的突破与进展,重点阐述了唯物辩证法三大基本规律——对立统一、质量互变与否定之否定定理的数学表达的研究情况。以此理论为基础建立的可变模糊聚类、模式识别、优选、评价的理论与模型,是可变模糊集通向实际应用的桥梁,详细评述了其在水资源评价、水质评价、水库调度与防洪、灾情评价、径流预报、农业水利工程等领域的应用。     

模糊数学在水质评价中的应用

由于水体质量的综合评价存在着一定的模糊性,因此,水环境质量评价可以引用模糊评价法.模糊综合评价通过确定因子集,评价集,评判矩阵和权重集,进行一定的计算来进行综合评价.本文采用此种方法对阜新地区水环境质量进行了模糊综合评价.结论符合实际情况,说明模糊综合评价法具有一定的合理性和可靠性.