LSTM神经网络和量纲分析法在弧形闸门过流计算中的对比

为保障工程建筑物的合理设计、输水渠道的科学调控及调水系统的安全运行,需对弧形闸门过闸流量进行精确计算。以南水北调中线工程干渠59座节制闸为研究对象,建立基于量纲分析法和长短期记忆神经网络两种不同的弧形闸门流量计算模型,选取2018—2019年2 h时间尺度的原始观测数据作为模型输入,对比分析两种模型闸门流量计算的平均绝对误差、平均相对误差、均方根误差及纳什效率系数。结果表明：对于工程整体而言,长短期记忆神经网络方法的误差结果略优于量纲分析法,两者流量平均相对误差分别为2%~2.5%和3%~4%。另外,量纲分析法受水位波动影响较大,更适用于中线工程中下游（中、小流量）的闸门过流计算;长短期记忆神经网络方法受水位波动的影响相对略小,更适用于中线工程中上游（大、中流量）的闸门过流计算。该研究为南水北调中线工程闸门水力计算及调度运行提供了科学依据。     

基于超材料结构的悬臂梁水听器设计

悬臂梁水听器可在谐振频段接收低频水声信号,相比传统水听器,其不仅能提升灵敏度,还可获得更优越的探测性能,在海洋工程领域具有广阔的应用前景。该文基于声学超材料设计了一种新的悬臂梁水听器,研究了声学超材料的负等效原理及材料参数对谐振频率的影响,获得了降低悬臂梁水听器谐振频率的方法。在此基础上分析了单纯铜梁、三层铜-橡胶梁、五层铜-橡胶梁的一阶固有频率,并结合实际使用需求选用三层复合结构完成超材料悬臂梁水听器的设计。仿真分析结果表明,在相同尺寸情况下,该文设计的水听器比传统悬臂梁水听器具有更低的谐振频率。     

基于生态足迹理论的区域可持续发展能力评估模型

针对传统生态足迹模型统计数据获取困难及计算结果的单一性,考虑了传统生态足迹模型中参数的不确定性,提出了表征区域可持续发展能力的负生态足迹指数概念,利用该指数将区域可持续发展能力水平分为强可持续发展、弱可持续发展、不可持续发展和严重不可持续发展4个等级。在Matlab平台上构建了区域可持续发展能力评估模型,可提供丰富的统计信息来直观地表达区域的可持续发展能力。应用该模型评估汉江流域可持续发展能力,结果表明汉江流域达到Ⅰ级发展水平的概率为0,达到Ⅱ级发展水平的概率为0.54%。     

信息扩散理论在农业旱灾风险率分析中的应用

基于信息扩散理论,以甘肃省2000~2006年农业干旱面积资料为例,建立了灾害样本与相应论域的模糊关系,根据扩散后的样本信息估计了旱灾指标的概率分布,定量分析了旱灾风险率,并与相关研究结果进行比对.结果表明,农业干旱的受灾面积风险率与成灾面积风险率均呈增大趋势,即相同干旱等级的旱灾更频繁,而相同干旱等级的受灾风险率大于成灾风险率.     

基于Python的民国报刊图像数字化信息处理

本文主要讨论了基于python的民国报刊图像中TIFF、JPGA类图像的数字化信息处理。民国报刊作为近代资料中的重要一环,在内容上相对客观、准确,在长期积累中形成完整系统的史料,已经成为近代资料专藏的主体之一,民国报刊的数字化有着十分重要而紧迫的意义。Python语言作为近来较为流行的脚本语言,具有良好的一致性,可以在多种平台上移植,而且采用Python语言进行编程时,编程人员不需要考虑内存占用等底层的细节问题,能够有效提升编程效率,可以对于国民报刊图像数字化信息处理提供新的思路和方法。     

基于Budyko假设的汉江流域径流变化归因

利用1964—2015年汉江流域气温、降雨和径流等资料,采用线性倾向估计与滑动平均法分析白河和沙洋站水文气象要素的变化趋势,通过Mann-Kendall检验和Pettitt检验确定2个站径流序列的突变年份,基于Budyko水热耦合平衡理论,计算径流量对各影响因子的弹性系数,并采用互补关系法进行归因分析。结果表明：白河与沙洋站年径流量均呈现下降趋势,变化速率分别为-2.797 mm/a和-1.875 mm/a,并在1991年发生突变;白河与沙洋站变化期（1992—2015年）径流对降雨、潜在蒸散发和下垫面的弹性系数分别为1.79、-0.79、-0.64和2.07、-1.07、-0.71,表明2个站的径流量均对降雨最为敏感,[JP]对下垫面最不敏感;下垫面变化是汉江流域径流量减少的主要因素,其对白河、沙洋站径流量变化的贡献量分别为74.67%、76.37%;变化期的NDVI较基准期整体增加,植被变化是导致汉江流域径流量整体下降的重要原因。     

温县农村饮水安全工程实施方案浅议

为贯彻落实党的十七大提出的"全面建设小康社会、统筹城乡发展,加强农村基础设施建设"的总体要求,以及《中共中央、国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见》中关于加强农村安全饮水等基础设施建设的意见,坚持以人为本,保障饮水安全,维护人民的生命健康。经过到温县进行实地调查,苦咸水和污染水、高氟水严重影响着农村群众的身心健康和生活质量。文章结合温县的实际情况,编制了焦作市温县2013年度农村饮水安全工程项目综合实施方案和全面实施后的意义。     

马沟水库除险加固存在的问题及处理措施

针对郏县马沟水库除险加固的小型病险水库,通过设计方案的实施效果分析,阐述了小型病险水库存在的主要病险问题以及所应采用的除险加固技术措施。只有结合病险问题分析以及工程的实际情况,才能选定除险加固设计的最优方案。     

JC法在鄱阳湖廿四联圩漫顶风险分析中的应用

为研究重大水利工程运行对下游圩堤漫顶风险率的影响,以鄱阳湖区廿四联圩为例,建立了基于JC法的防洪堤漫顶条件风险率的计算模型,计算了三峡运行前后鄱阳湖廿四联圩的漫顶条件风险率。计算结果表明,由于三峡水库预泄,当发生10年一遇洪水时,廿四联圩漫顶条件风险率增加0.21%,当发生20年一遇洪水时,廿四联圩漫顶条件风险率增加2.78%。通过对比分析漫顶风险率的变化表明,三峡运行前后,由堤前洪水位变化引起的廿四联圩的漫顶风险率变化并不明显。     

基于生态足迹指数的汉江流域可持续发展评估

以汉江流域为例,分别计算了流域内12个地市2008年的生态足迹与生态承载力,并引入生态足迹指数,从流域层面初步分析了汉江流域的可持续发展状况。结果表明,该流域整体处于不可持续发展状况,流域自上而下可持续发展状况由强可持续发展逐步过渡为严重不可持续发展状态。