岩质边坡潜在滑块搜索方法及工程应用

岩质边坡安全系数的搜索方法一直是工程界的热门话题,本文基于第二类非圆弧滑动面特点,采用模式搜索法及形搜索法分别搜索岩质边坡的潜在滑动面,从搜索效果及搜索原理等方面,对比其搜索结果,总结其适用条件。结合工程实例,比较分析以上两种搜索方法的结果,得出在岩层分布倾角较小时,两者分析结果非常接近,为类似工程提供建议。     

多策略人工蜂群算法在梯级水电站优化调度中的应用

梯级水电站优化调度问题的准确、快速求解,是水利学科领域需解决的基本问题。针对该问题,提出了一种新的多策略人工蜂群算法。为更好地平衡算法的全局搜索与局部搜索能力,新算法在两个具有代表性的解搜索策略基础上,对其融合构成新的搜索策略,同时保留了原有的两个解搜索策略。新算法的三个候选解搜索策略,增强了对各类优化问题求解的适应性。为验证新算法的适应性及可行性,不仅在经典的基准测试函数中对其进行测试,并且将其应用于梯级水电站优化调度问题。实验结果表明,新算法具有适应性强、收敛速度快等优点。     

狼群算法在水电站水库优化调度中的应用

为探讨水电站水库优化调度问题求解的新方法,对狼群算法及其在水电站水库优化调度中的应用进行了研究。对狼群算法中的围攻算法进行了改进,给出了水电站水库优化调度问题的狼群算法设计及求解步骤。基于水电站水库优化调度实例,对狼群算法的敏感参数奔袭步长进行了模拟计算和分析,给出了奔袭步长的有效取值范围。实例计算结果表明,狼群算法是一种求解水电站水库优化调度问题的有效方法。     

基于文化基因算法的梯级电站负荷分配研究

为了解决传统基于种群进化的搜索算法求解电站负荷分配中搜索精度低、易陷入局部最优的问题,结合文化基因算法的框架,以粒子群算法(PSO)作为全局搜索策略,分别引入爬山算法(HP)与模拟退火算法(SA)作为局部搜索策略,形成HPMA、SPMA两种文化基因算法。设计了相应的局部搜索激活机制,并针对负荷分配问题初始可行解生成效率低的问题提出了一种初始种群快速生成方法。实例计算表明,两种文化基因算法较单独使用SA、PSO等算法具有更好的求解精度,同时SPMA算法优于HPMA算法,SPMA算法有利于提高了梯级水电站负荷分配问题的求解质量。     

基于和声搜索的配水系统优化设计研究

和声搜索具有不需要初始值,利用随机搜索代替梯度搜索,而无需更多信息的优点.以和声搜索算法为工具,建立管网优化的数学模型,以费用最小作为目标函数对配水系统管网设计进行管径寻优.并以Hanoi管网为例,将和声搜索算法同经典遗传算法进行比较.计算结果表明和声搜索算法在管网优化设计中有着很好的前景.     

搜索土坡潜在滑动面的蚁群算法

对土坡圆弧滑动面的搜索可以简化为圆心坐标及半径的搜索问题,而非圆弧滑动面的搜索,也可简化为滑动面上若干关键点坐标的搜索问题。因此,土坡潜在滑动面的搜索可变成一个典型的复杂连续函数优化问题。本文就此提出一种新的解决连续函数优化问题的连续型蚁群算法,它具有简单易实现且计算效率高等特点,特别适用于复杂工程优化问题。最后,通过一个典型算例进行验证,并与遗传进化算法比较表明,本算法的计算效率较高。     

基于和声搜索的边坡稳定性投影寻踪聚类分析

针对边坡稳定问题的高维非线性、非正态的特点,提出一种基于和声搜索和投影寻踪理论的边坡稳定性评价方法。利用投影寻踪理论将边坡稳定性评价多指标问题转化为单一投影指标问题,采用改进的和声搜索算法优化投影方向,根据最佳投影值实现在低维空间上的边坡稳定性评价。文中建立了基于和声搜索的边坡稳定投影寻踪聚类分析模型,并用作者编制的相关程序实证分析了某水库库区滑坡。实例分析结果表明:基于和声搜索的投影寻踪对于边坡稳定聚类分析是可行的,并且取得了较为理想的效果,为边坡稳定性分析评价提供了一种有效的新方法。     

英文编辑

Concrete construction of wake wall is usually carried out by using conventional steel forms or assembled large form- works . However , for high and thin wake wall , this conventional construction method is not suitable because of difficult construction , high cost , uncertain construction period and quality , high safety risk. In this paper, slip form design and construction technology for high and thin wake wall on dam at Jilintai I hydropower station is summarized to give references to similar projects.     

考虑节理岩体强度各向异性的最危险滑动面搜索

针对实际岩体中节理裂隙的分布特征, 为了找准岩体破坏性滑动面的位置，在考虑节理岩体强度各向异性的基础上，提出了重力坝坝基滑动面自动搜索算法，并基于ABAQUS和FORTRAN平台，开发了针对有限元分析结果的重力坝坝基滑动面自动搜索程序。该程序由有限元结果导入、滑动面搜索2个模块组成。采用该算法，对坝基基岩中含有不同节理裂隙分布特征的重力坝在地震动荷载作用下的深层滑动面进行了实例验证。结果显示，该搜索方法得到的滑动面同有限元法得到的屈服区相吻合，证实了该滑动面搜索程序的可行性和可用性。     

利用可视化语言实现拱坝优化设计的边界搜索法

边界搜索法是根据结构优化最优解必定出现在可行域边界上的原理，将搜索范围限定在约束曲面上，使原来的约束极值问题转化为无约束极值问题，因而可用比较简单的无约束优化方法来求解。本文在简要说明边界搜索法概念的基础上，介绍了如何将单形法用于边界搜索法及拱坝应力近似计算的逐步逼近解法，并以一个拱坝实例说明边界搜索法在拱坝优化中的应用及效果。     

基于改进混合蛙跳算法的梯级水库优化调度

针对混合蛙跳算法在寻优过程中出现的早熟收敛问题,利用混沌技术的遍历性优势对子群最优个体进行变异操作,形成局部精细搜索策略;根据蛙群相对多样性参数来判断算法是否陷入局部最优,进而对蛙群最优个体进行扰动以提高全局寻优能力,形成全局激励调节策略。耦合2种策略,提出了一种改进混合蛙跳算法。将其应用于李仙江梯级水库优化调度中,结果表明所提算法具有寻优质量高、收敛速度快的特点,有效地克服了标准混合蛙跳算法的早熟缺陷,为水库调度模型的求解提供了一种新方法。     

混合蜂群算法及其在混凝土坝动力材料参数反演中的应用

介绍了一种新颖的群集智能优化算法—人工蜂群算法（ABCA）,同时为提高算法的搜索效率,引入Nelder-Mead单纯形算法,提出了一种用于材料参数反演分析的混合单纯形人工蜂群算法。将所提出的算法用于混凝土重力坝动力材料参数识别,建立了基于不完全模态测试数据动力材料参数识别的优化反演模型。算例分析表明,混合算法融合了两种算法的优点,具有收敛速度快、识别精度高等特点,是一种高效的系统优化和参数识别方法。     

新型和声搜索算法在土坡稳定分析中的应用

首先提出了一种产生任意滑动面的策略,对可行的滑动面采用Spencer法计算其安全系数;其次改进了基本和声搜索算法的寻优思路,充分利用较优异的和声信息,在每一迭代步中产生多个新和声,然后重新选择优秀的个体进入和声库,构成迭代。该新型和声搜索算法应用于两个复杂土坡的稳定分析中,所得结果与文献中已有结果以及基本和声搜索算法的结果进行了比较,充分证明模拟任意滑动面的策略和改进和声搜索算法是高效的,可以用于复杂土坡稳定问题的分析。     

水利工程施工中软土地基处理技术

地基作为支撑建筑物的土体和岩体,其处理技术关乎着工程建筑安全及后续使用的寿命。水利工程大多建设在软土地基之上,软土地基的承载性很差,且含水率较高,空隙大,强度较低,如果没有处理好就会造成周围地面的变形,影响水利工程施工安全性,因此,水利工程施工前必须要做好软土地基的处理。本文主要探讨软土地基的危害,并提出水利施工中软土地基的处理方式。     

雷州湾东海岛滨岸地下水化学要素变化特征和水质现状

对位于雷州湾东海岛滨岸测井地下水进行了小、大潮周13取样及其化学测试。对Ca^2＋、K^＋、Na^＋、Cl^-、SO4^2-、TDS和总硬度变化与相互关系的分析显示,离子平均值范围为35．65—3610．41mg／L,K最低,Cl^-、Na^＋依次最高,TDS为4970．89～6441．48mg／L,总硬度为1054．75～1409．65mg／L,统计特征随潮期有所不同;离子比例较为稳定性,Cl^-含量占88～98％,为Cl^-·SO4^2- -Na^＋·Ca^2＋型水,潮周期内要素变化较剧烈,但同步性较好,绝对振幅以Cl^-、Na^＋最高,相对振幅以SO4^2-、Na^＋最高,Na^＋、Cl^-占离子强度,的比例较高,离子重新配对,盐效应明显,具有侵入特征;γNa^＋／γCl^-为0．75—0．83,γHC03^-／γCl^-为0～0．015,测次SAR平均值分别为16．60、20．17,活性系数r最高为0．77;线性拟合表明：阳离子对Cl^-趋向性以K^＋最高,其次是Na^＋;离子平均含量序列很好地满足指数规律;上述要素线性相关显著,又以Na^＋、Cl^-与各要素相关系数最高,再次表明两者具有主导性;γCl^-／γHC03^-表明咸化程度较高,潮周期内离子拟合趋势线斜率k〉0,表明调查期间呈现缓慢咸化趋势;水质除了总硬度为IV～V类,其它均为V类,总体结果为较差。     

梯级水电站群短期联合优化调度研究

遗传算法是一种简单、适用的搜索方法,经常用于解决非线性复杂的问题。水库群的最优调度问题,就是利用搜索算法根据水库群进出水和综合利用情况,把水电站水库看作一个系统,把系统的各元素,输入／输出参数等简化和假设后建立简化通用的数学模型,用搜索算法对该数学模型进行优化仿真,得出最优解。     

基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组调节系统优化控制

针对抽水蓄能机组调节系统PID控制器参数整定困难问题,提出了一种基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组PID控制策略。首先,构建了小波动情况下带有时滞的抽水蓄能机组调节系统的数学模型。其次,提出了一种融合自适应分数阶微积分与自适应更新步长的改进天牛须搜索算法。然后,采用改进天牛须搜索算法、天牛须搜索算法与粒子群算法,分别设计调节系统在空载与负荷情况下的PID控制器。最后,使用各个算法优化的PID控制器进行调节系统的空载频率扰动与负荷波动工况仿真实验。结果表明：所提出算法可以整定出最为合适的PID控制器参数,在不同时滞作用下调节系统均取得更好的控制效果。该研究为抽水蓄能机组调节系统PID控制器的设计提供了新思路。     

基于和声搜索算法的地下水污染源与未知含水层参数的同步反演研究

地下水污染源反演问题和含水层参数反演问题都是典型的地下水逆问题。在未知含水层参数(渗透系数、弥散度等)等先决信息的情况下进行地下水污染源反演计算时,需要根据已有的监测数据(水位和浓度等)对地下水污染源和未知含水层参数进行同步反演。在同步反演优化问题中,决策变量包括污染源位置、强度以及待求的含水层参数。论文首先介绍同步反演模型的框架组成(包括污染物迁移模型和反演优化模型),然后在对已有的各种和声搜索改进算法进行研究的基础上结合同步反演模型提出一种改进的和声搜索算法,最后将同步反演模型和改进的和声搜索算法应用于具体的算例研究。研究表明,改进的和声搜索算法具有算法稳定高效、求解精度高等特点,能够广泛应用于复杂的地下水污染源和含水层参数反演问题。     

基于FOA法搜索危险滑动面的三维极限平衡分析

针对三维极限平衡法分析边坡稳定时不能搜索最危险滑动面的问题,以索风营水电站Dr2危岩体加固工程为研究对象,采用果蝇优化算法搜索危岩体的滑动面,采用改进的三维极限平衡法对危岩体进行抗震稳定计算,提出基于果蝇优化算法的危岩体危险滑动面搜索方法,并分析了危岩体各种加固措施对稳定的贡献度。结果表明:加固后的危岩体在地震工况下可以维持稳定,其中泥岩灌浆对稳定的贡献最大,顶部锚索贡献最小。该方法弥补了传统极限平衡法无法所搜滑动面的缺陷,提高了边坡失稳的预测精度,可为类似工程提供一定的参考。     

粒子群优化算法在确定越流含水层参数中的应用

以第1类越流系统含水层中的非稳定流井流问题的解析解为基础,将粒子群优化算法应用于分析抽水试验数据、解决确定含水层参数的问题中,并就学习因子c1,c2及惯性权重系数ω等算法控制参数对算法搜索能力的影响进行数值试验。结果表明:①粒子群优化算法能够有效地应用于分析抽水试验数据、确定第1类越流系统的含水层参数,且结果精度不易受人为影响;②c1,c2和ω综合影响粒子群的搜索能力,当c1=c2=2.0,ω由0.9随迭代次数线性递减至0.4时,有利于粒子在个体极值和全局极值周围几率均衡地搜索,并有利于保持粒子的搜索能力。