供水管网状态估计研究进展

系统地总结了供水管网状态估计的研究内容，包括参数估计、校核评估、数据（样本）设计。20年来国内外学者根据优化和统计分析理论并结合现场试验，提出了系统的理论分析和数值方法，近年来管网不确定分析理论被引入到管网校核评估和管网率定的样本数据设计中。此外还介绍了国外供水管网状态估计的精度标准。指出虽然相关理论研究有了较大进展，但应用研究相当薄弱，大型管网模型成功率定的实例还鲜有报道，今后应加强实用研究。     

大规模供水管网爆管实时报警技术研究

供水管网爆管的报警方法一般是通过SCADA系统所采集的参数值是否突破下限来判断的。大模型供水管网比较复杂,且监测点数量较多,爆管经常出现误报的情况。采用对监测点进行分组,并剔除泵站的机组变化影响,同时加入突变报警的方式,建立了供水管网爆管报警系统,针对较大影响的爆管,能够实现准确的报警。     

抽水蓄能电站侧式短进出水口水力优化研究

结合某抽水蓄能电站的设计,对该侧式进出水口在不同工况下的流速分布、水头损失等水流特性进行了水力模型试验与三维数值模拟,并对原设计体型成功地进行了优化.数值计算采用RNG κ -ε模型,应用多子区域组合法求解,压力耦合计算采用SIMPLEC.研究结果表明,计算与试验结果吻合较好.通过对抽水蓄能电站侧式短进出水口分流墩、顶板和边墙等流道结构的体型优化,解决了在出流时流态分布不均匀与水头损失系数偏大的难题.     

基于广义逆理论的河网糙率反演研究

引入广义逆和Backus-Gilbert反演理论，构造了牛顿-广义逆方法和自然逆方法计算优化算法的搜索方向，进行 河网糙率反演，并推导了两种算法反演解估计的分辨率矩阵和单位协方差矩阵.理论分析表明,牛顿-广义逆优化算法具有 二阶收敛速度.在反演过程中结合Wiggins方法控制观测数据中的噪声，能够有效调节河道糙率反演结果的分辨率和方差. 数值仿真表明这两种算法与Wiggins方法相结合，选取适当的控制参数，既能达到较高的精度，又能有效地抑制噪声，提 高数值计算的稳定性.     

洪水预报模型的预评估机模型研究

洪水过程是一个高度复杂的过程，目前还没有一种水文模型是最优的，本文首次提出了洪水预报模型预评估机的概念，对给定的洪水预报模型的预报效果进行预评估，以作为是否采信该模型预报结果和选择洪水预报模型的依据之一。本文建立了基于相似系数和神经网络的预评估机模型，并通过对实例的分析，对它们实际应用的可行性进行了探讨，其中基于相似系数的预评估机模型尚有待改进；基于神经网络的预评估机模型有良好的应用前景。     

动态模型在土石坝长期渗流稳定性分析中的研究

本文建立了土石坝动态的统计回归模型。动态模型的统计参数是随时间变化的时变参数，参数的变化反映了大坝的渗流变化趋势。通过分析动态模型的参数变化趋势，可分析大坝长期渗流下是否趋于稳定。文中以实例介绍了如何进行渗流稳定分析，计算结果表明动态模型明显优于静态统计分析方法。同时以大坝综合渗透率是否随时间增大为标准，提出了监控大坝渗流稳定的临界水位，对实际运行监控有一定意义。     

基于逆向概率密度函数的一维污染源排放重构

应用逆向概率密度函数进行一维对流扩散方程污染释放过程重构,给出了采用逆向概率与传统优化过程的流程图和主要区别。采用逆向概率密度函数进行污染源重构,其微分方程求解次数等于观测数据量,有效地降低了数值计算量。应用逆向概率密度函数结合优化算法针对一维对流扩散方程中正态波式和矩形波式的污染源排放过程重构的仿真结果显示:对于1～2个污染物正态函数波释放过程,采用一到两个监测点即可准确得辨识出主要参数;3个正态函数波释放过程,采用3个监测点,辨识结果仍有一定误差,可能与模型的非线性特征或释放过程波的相互干扰有关。矩形波释放过程,采用三个监测能准确辨识出所有参数。     

方形混凝土桥墩裂缝成因分析及对策

针对实际工程中存在的方形混凝土桥墩易于开裂的问题,以一典型公路桥为背景,对其存在的裂缝形态进行了现场调查及统计分析,依据裂缝特征及环境条件,初步判定为温度效应引起的结构裂缝.进一步用数值仿真方法,对方型桥墩从混凝土浇筑开始到成型1年后的水化热效应、日温度变化效应、季节温度变化效应以及温度骤降进行了温度场、应力场的历时变化模拟,并具体就桥墩混凝土材料、施工养护及设计方案进行参数分析,对温度裂缝控制对策进行了探究.研究结果表明;混凝土水化热及温度骤降是引起方形桥墩竖向裂缝的主要原因;从设计角度,桥墩以圆截面为佳,其截面尺寸不宜超过1.9m2;从施工角度,水泥质量浓度控制在200～350kg/m3,并尽量选取矿渣325或矿渣275水泥,入模温度以5～15℃为宜,且立模养护时间以3d为适;对成型桥墩可选择传热系数不超过4.5W/(m2.K)的保温材料覆加于其表面.     

管网恒定流水力计算的最优化方法

本文把求解管网恒定流转化为无约束优化问题，通过对目标函数的分析，给出了管网恒定流解的唯一性的证明.在此基础上，提出了建立虚节点求解多水源管网的方法.算例表明此方法不失为一条管网平差计算新的有效途径。     

可持续发展理论在大型土木工程中的运用

英国土木工程协会章程把土木工程定义为 :引导自然力去满足人类的使用要求和利益需要的一门艺术 .传统的土木工程在很大程度上都是建立在这种思想体系上的 .近年来 ,加拿大土木工程学会根据可持续发展理论 ,把土木工程重新定义为 :设法让人类对自然的使用强度及获得的利益能与生态环境相和谐的学科 .在对工程项目的可行性分析中首先考虑的不是工程本身的因素 ,而是优先看项目是否与现场周围环境的特性条件及现有要素相适应 .过去很长一段时期 ,工程设计中也考虑了环境因素 ,但仅将其放在第二或第三位来考虑 .现在我们正处在一个树立可持续发…