用广义简约梯度法求管网经济管径

本文针对提水灌溉管网设计中，管段流量分配对经济管径的影响，采用了非线性优化中的广义简约梯度法，构造了一个无需假定流量分配的管径优化设计算法．本文算例表明这一算法具有良好的收敛性，并且在管径优化的同时，作为从属状态的管段流量也达到了最佳的分配形式．该算法通过求解线性规划模型最终得出经济规格的管径，获得了较满意的效果     

给水管网优化设计的新方法—广义简约梯度法

本文讨论了城市给水管网设计中管段流量分配对经济管径的影响,采用非线性优化中普遍认为是行之有效的广义简约梯度法(GRG)构造了一个无需假定流量分配的管径优化设计算法。本文算例表明这一算法具有良好的收敛性,并且在管径优化的同时,作为从属状态的管段流量也达到了最佳的分配形式。该算法通过求解线性规划模型最终绘出标准规格的管径。     

农村供水管网管段流量与管径设计方法探讨

在农村供水工程中,管网管径的确定是供水工程正常运行的基本保证,正确的确定管段流量是基本条件。根据农村供水的实际工程经验,总结了计算管网管段流量和管径的方法和步骤,并举例说明,对农村供水工程的建设提供指导。     

扩建给水管网的直接优化计算方法

本文根据扩建管网的特性，构造了直接以管段直径为求解变量的优化设计目标函数，利用约束条件的水力特点，采用了优化效果明显的广义简约梯度法（ＧＲＧ）进行计算，并通过目标函数变换，一次性解决了求解管径标准化的难题，并通过了实例验证。     

应用图论及广义简约梯度法进行压力管网优化设计

广义简约梯度法(GRG)是非线性规划算法中最有效的算法之一，本文把图论应用于广义简约梯度法优化的过程中，使输入简便，计算简化，应用GRG算法对武汉市的汉阳管网进行了模拟优化设计，并对管段的计算管径用线性规划法进行标准化，取得了满意的结果     

重力单水源环状管网优化设计的遗传-线性规划算法

本文首先提出了基管段流量概念，并作为优化变量，建立环状管网流量优化分配的非线性规划模型；又以管道尺寸为优化变量，建立某一流量分配方案下管网优化设计的线性规划模型。在优化设计计算过程中，采用遗传算法求解非线性规划模型及单纯形法求解线性规划模型，两种优化算法交替计算，可确定环状管网优化设计方案。本文提出的方法，是一种有效地解决重力单水源环状管网优化设计的新方法。     

线性信赖域算法在给水管网优化设计中的应用

提出了将给水管网优化设计分解成管径优化和流量优化的方法.对于管径优化,以不同管径管长为优化变量,建立某一流量分配下的线性规划模型.利用管道造价公式和水力计算公式,建立以流量分配为优化变量的非线性规划模型.在计算过程中,采用单纯型法求解线性规划模型,用带有约束的信赖域法求解非线性规划模型,两种算法交替计算.算例表明这一方法是可行的,能得到管网的优化设计方案.     

基于整数编码粒子群算法的树状供水管网优化

以管网年费用折算值为目标函数,以管网布置形式及管径为优化参数,建立了树状供水管网的优化设计模型.利用基于整数编码的粒子群算法对这一模型进行了求解,该方法以某一管网连接状态及各管段管径作为粒子群个体,采用整数编码,通过不断地更新粒子的位置来搜索最优的管网结构及管径值,实现了对管网布置形式及管径的同时优化.优化过程中,对进化过程中产生的不可行解进行处理,提高了优化效率.实例表明,将粒子群算法应用于树状管网优化设计中可以获得更好的优化结果和效率.     

用基因算法求管网经济管径

基因算法是一种新的、正在发展中的人工进化寻优方法。其概念简单，有全局寻优的能力，可直接用离散变量计算，其成果可与确定性优化方法媲美。本文简要介绍了基因算法及其在求给水管网经济管径中的应用。     

给水管网水力计算及优化设计研究

本文依据水力学基本原理推导了有压管网水流的最小能量损失原理，并利用网络图论及其矩阵对给水管网进行表示，借助连支、树支管段概论，提出适用于给水管网水力计算和优化设计计算的数学模型。在管网水力计算时，管段初流量分配由计算机自动完成，不需编环号，手工预处理数据量少，当所计算管网的节点或管段数需要增减时，原始输入数据调整量小。在管网优化设计中，采用建立在动态技术经济分析理论基础上的管网等额年费用现值最小作为目标函数。约束条件中还考虑了现有管段管径约束，以使该计算模型也适应于扩建、改建管网设计计算。优化计…     

滑移线积分变换在土坡稳定性中的应用

根据边坡变形潜在滑体势能变换的特点,用 Bishop 法、耗散能法和有限单元法分别对双层和 3 层土质边坡进行了稳定性分析。首先通过对边坡滑移线积分公式的转化和推导,建立了以势能耗散能量表示的改进极限平衡法求解安全系数的计算式。结合平面应变两类型边坡算例分析,并利用 VC ＋＋程序语言编制简易的安全系数和滑移线方程的求解程序,对双层和 3 层土质边坡稳定性进行计算分析。计算结果显示：耗散能法得到的潜在滑移线解析式满足指数方程,且在层面附近间断; Bishop 法得到的潜在滑移线经过坡脚,其解析式满足圆方程;耗散能法所得安全系数介于 Bishop 法和有限元法之间,为研究边坡稳定性和工程加固的合理范围提供了借鉴,这对极限平衡法求解边坡稳定性也是一种有益的补充。     

以上海市为例对比分析几种常用水质评价方法

水环境质量的综合评价方法很多,特点各异。本文在重点分析最差因子判别法、有机污染综合指数评价法、主分量分析法和基于模糊理论的贴近度综合评价法这四种方法的特点的基础上,以上海市若干水质监测点的监测成果为例,应用这四对方法分别对它们进行了综合评价。评价结果表明,最差因子判别法评价的水质较差,而基于模糊理论的贴近度综合评价法评价的水质又过于乐观,另外,有机污染综合指数评价法需要多次计算,多次比较,比较繁琐。主分量分析法充分考虑了各参评因子的权重,评价过程只需要通过一次计算,就能得出一个判别式和判别标准,以后评价时可以直接使用,而且评价结果符合实际情况,因此是一种比较好的评价方法。     

水经济价值计算方法评价研究

本文以海河流域8个案例区为例,比较了残值法、扣除非水成本法和效益分摊系数法3种分析计算行业水经济价值的方法。结果认为效益分摊系数法相对合理,适用于计算各行业水经济价值,扣除非水成本法仅适用于计算种植业水经济价值,在计算第二、三产业行业水经济价值时会出现失真。     

混凝土结构非稳态温度场的新解法

本文提出了一种计算混凝土结构非稳态温度场的新方法，首先对空间域进行了有限元离散并用状态方程表示了有限元控制方程，然后利用精细积分公式导出了当前时间步结点温度向量与前一时间步结点温度向量之间关系的递推公式。算例结果表明本方法不但可行，而且比中心差分法具有较高的精度。     

Development of a hybrid particle-mesh method for simulating free-surface flows

In this work the feasibility of a numerical wave tank using a hybrid particle-mesh method is investigated.Based on the fluid implicit particle method(FLIP)a formulation for the hybrid method is presented for incompressible multiphase flows involving large density jumps and wave generating boundaries.The performance of the method is assessed for a standing wave and for the generation and propagation of a solitary wave over a flat and a sloping bed.A comparison is made with results obtained with a well-established SPH package.The tests demonstrate that the method is a promising and attractive tool for simulating the nearshore propagation of waves.     

含有非正态随机变量的结构可靠度简捷计算方法

本文对结构可靠度分析中非正态随机变量提出一个新的当量正态化方法.该法概念直观，而计算精度与JC法相差不大.对3个变量，功能函数线性情况也建议了近似计算方法。     

解明渠非恒流的混合网格法

根据小的依赖区内各元波波峰运动轨迹相似的假定，提出了解明渠非恒流的混合网格法，即首先用自然网格定出其结点的位置，然后再用固定网格求出其结点的水情。混合网格法综合了自然特征线网格法和固定网格法的优点，物理概念清楚，稳定性易于满足，计算格式为显式，无须迭代，计算速度快。     

堤防隐患瞬变电磁三维正演模拟及分析

瞬变电磁法具有定位准确、探测深度大、不受地形起伏影响等优点,已经成为一种重要的地球物理勘测方式。为研究瞬变电磁法在堤防隐患探测中的应用,采用有限单元法对多种堤防隐患进行瞬变电磁三维正演模拟计算,通过对比三维正演计算结果和野外实测数据反演结果可以发现瞬变电磁法对低阻体敏感,对不同形态的低阻异常体探测效果均较好,因此采用瞬变电磁法进行堤防隐患快速普查的研究思路是可行的。研究成果可为物探技术在堤防隐患探测中的应用提供参考。     

一种新的洪水频率分析方法研究

为解决采用参数法做洪水频率分析时的线型限制问题,同时避免非参数统计法计算过程中复杂的核函数选取问题,提出一种新的洪水频率分析手段,即基于概率密度演化法来推求洪水频率值。首先通过对概率密度演化法的介绍,给出了年最大洪峰流量联合概率密度函数模型;其次利用具有方向自适应性质的单边差分格式对模型进行数值求解,并对求解结果进行积分,得到洪峰流量概率密度函数值;最终,通过三次样条插值及梯形法由洪峰流量概率密度函数值推求洪峰流量频率值。分别以台湾石门水库及黑龙江省嫩江下游的大赉水文站为例,对其洪水频率进行分析。研究结果表明,同实际工程计算中经常应用的参数洪水频率分析方法相比,采用基于概率密度演化法得到的洪水频率曲线能更好地拟合于经验频率点据,是一种有效的水文频率分析方法。     

A radial basis function for reconstructing complex immersed boundaries in ghost cell method

It is important to track and reconstruct the complex immersed boundaries for simulating fluid structure interaction problems in an immersed boundary method(IBM). In this paper, a polynomial radial basis function(PRBF) method is introduced to the ghost cell immersed boundary method for tracking and reconstructing the complex moving boundaries. The body surfaces are fitted with a finite set of sampling points by the PRBF, which is flexible and accurate. The complex or multiple boundaries could be easily represented. A simple treatment is used for identifying the position information about the interfaces on the background grid. Our solver and interface reconstruction method are validated by the case of a cylinder oscillating in the fluid. The accuracy of the present PRBF method is comparable to the analytic function method. In ta flow around an airfoil, the capacity of the proposed method for complex geometries is well demonstrated.