RBF神经网络在线学习方式及其在大坝位移监测中的应用

针对目前RBF神经网络训练算法存在的问题,提出了一种模拟人类学习方式的自动调整隐层节点数的在线训练方法,对其理论依据进行了分析,并用实例对其进行了验证。结果表明,此种学习方法速度快、拟合精度高、新旧知识均可记忆,克服了以往算法的不足,具有很大的实用性。     

石头河东干渠渠系非恒定流的数值模拟

对于非恒定流,用常规的水文学方法很难分析计算渠道水流的水位、流量等水力要素随着时间和流程的变化,圣维南方程则可以解决这类问题.本文针对石头河东干渠渠系的具体情况,应用圣维南方程组建立数学模型,用特征线法对方程组进行求解,并对其中关键性参数进行分析研究.结果表明:计算水位、流量与实际过程相吻合,偏差均在允许范围之内.也进一步表明用圣维南方程组对石头河东干渠渠系进行非恒定流的数值模拟具有实用性和可操作性.     

小波滤波在大坝观测数据处理中的应用

采用回归分析直接处理大坝观测数据的方法容易受到噪声影响,针对这一情况,提出先对观测数据进行小波滤波,然后再用一元线性回归分析对滤波后信号进行处理的新方法。仿真结果表明,与直接采用一元线性回归分析法相比,该方法得到的待定系数更为准确。     

Topmodel模型在黑河金盆水库流域的应用研究

【目的】预测黑河金盆水库的入库流量过程,为水库汛期的安全运行提供理论依据。【方法】根据陕西省黑河金盆水库流域水文、气象资料,采用Topmodel模型模拟流域的降雨径流过程,以流域内2003-2007年雨量站及水文站的实测数据进行模型率定,以2009年的实测资料对模型进行检验。【结果】Topmodel模型模拟结果显示,模拟期Nash系数平均值为0.78,洪峰预报误差的平均值为-10.3%,峰现时间平均值为-1 h;检验期Nash系数平均值为0.875,洪峰预报误差平均值为11.2%,峰现时间平均值为-1 h。Topmodel模型在黑河金盆水库流域的预报水平为乙等水平。【结论】模型在该流域具有较强的适用性,可以用于金盆水库汛期的入库流量预报,可为水库的安全运行和科学管理提供数据支持。     

基于神经网络的灌区融雪型河源来水预报模型

该文将神经网络理论应用于冰雪融水补给为主的河流来水过程的模拟与预报，研究并识别冰雪融水补给为主的河流来水变化过程与其影响因子之间的复杂非线性关系，为无调蓄设施灌区灌溉来水预报提供一种新的方法和途径。在此基础上将神经网络模型与传统回归模型进行了对比分析，并用于新疆塔什库尔干河流来水量预报，两模型预报结果与实测结果一致，神经网络模型模拟精度更高；神经网络模型在预报因素选择方面较回归模型简单，有成熟的理论基础。研究分析表明其成果完全可以应用于工程生产，解决灌区来水的预报难题，有较好的应用前景。     

基于趋势辨识理论的神经网络及其在水文时间序列预报中的应用

训练样本在数量级上的差别和分配的不均匀会导致网络收敛缓慢,且训练结果偏向样本比重较大的那一方。由AR模型在水文时间序列的较好应用可知,水文时间序列中趋势项占有绝对优势。因此以趋势辨识理论对样本进行规范化,使样本规范化到同一数量级,同时时间序列的趋势保持不变。此外输出层不经过非线性处理,以保证网络有更大的预报空间。经黑河流域实测流量资料验证,基于趋势辨识理论的神经网络在水文时间序列预报中训练速度较快,预报效果较好。     

基于灌区信息化技术的区域旱情分析及预测

为了了解区域农业干旱状况,指导灌区适时适量灌水,将信息化技术与水量平衡模型结合起来,利用ArcGIS软件,对区域土壤相对含水率进行了模拟与研究,并绘制区域旱情趋势图,将模型中涉及的各个影响因素的确定方法应用于整个模型当中,并在陕西省眉县石头河灌区进行了运用,同时以灌区内某一支渠控制面积的TDR所测数据作为验证。结果表明,Hargreaves公式在4—10月高温季节日尺度计算上结果偏大,Priestley-Taylor公式日值计算的结果与彭曼-蒙特斯公式最为接近,可以作为研究区域日尺度的腾发量计算,彭曼(1956)与修正的彭曼(1979)公式计算结果在趋势上与彭曼公式保持一致,但是值偏大;通过地下水补给量与地下水埋深的历史资料建立了经验数学关系模型,进而获得研究区域地下水对作物的补给量;对比TDR水分传感器的实测土壤含水率数据证明应用水量平衡模型分析灌区旱情是可行的。     

基于非恒定水流模拟的渠道运行状态分析及渗漏检测方法

为提高灌区水的利用系数以及实时掌握渠道运行状态,提高灌区管理水平,该文以石头水库东干渠前10 km为研究对象,采用渠道非恒定流模拟方法,对渠道在不同水流情况下的运行状态进行模拟分析,并分析采用该方法进行渠道渗漏检测的可行性。通过模拟分析及渗漏检测验证表明采用非恒定水流模拟方法不仅可以实时了解渠道的运行状态,同时结合渠道水位测量可以进行渠道渗漏点位置检测,从而为提高渠道的安全运行、优化管理提供依据。     

基于非恒定水流模拟的灌区明渠水力响应特征分析

为了服务于石头河灌区信息化建设,该文以石头河灌区东干渠渠首约10 km渠道为研究对象,采用渠道非恒定流模拟方法以及闸门自动控制理论模拟分析不同边界条件下灌区渠道断面的水流和闸门开度变化特点,通过模拟分析获得研究渠段在不同水流控制情况下断面上水力响应变化特征规律:相同渠首流量变化条件下,距渠首距离越远断面水力响应持续时间越长;渠首流量变化率越大,相同断面上水力响应持续时间越短;当取水口取相同流量时,渠首稳定流量大小与取水口取水对干渠上游渠道断面水流的影响距离呈线性关系;渠首流量稳定在相同流量时,取水口取水流量大小与对干渠上游渠道断面水流的影响距离呈指数关系;在进行渠道流量控制时,取水初期取水口闸门调节比较频繁。由于渠道水流之间的相互影响,多个取水口同时进行取水,渠道任意取水口闸门开度变化,都可能引起其他闸门开度的调整。同时通过与实测资料进行对比验证,所获得的渠道断面水流响应特征规律与实际基本相符,模拟渠道水深值与实测水深值误差在±10 cm之间。该研究可为石头河灌区渠道信息化建设及水资源的优化配置提供科学依据。