Suspended sediment load prediction of river systems: An artificial neural network approach

Information on suspended sediment load is crucial to water management and environmental protection. Suspended sediment loads for three major rivers (Mississippi, Missouri and Rio Grande) in USA are estimated using artificial neural network (ANN) modeling approach. A multilayer perceptron (MLP) ANN with an error back propagation algorithm, using historical daily and weekly hydroclimatological data (precipitation P_(t), current discharge Q_(t), antecedent discharge Q_(t−1), and antecedent sediment load SL_(t−1)), is used to predict the suspended sediment load SL_(t) at the selected monitoring stations. Performance of ANN was evaluated using different combinations of input data sets, length of record for training, and temporal resolution (daily and weekly data). Results from ANN model were compared with results from multiple linear regressions (MLR), multiple non-linear regression (MNLR) and Autoregressive integrated moving average (ARIMA) using correlation coefficient (R), mean absolute percent error (MAPE) and model efficiency (E). Comparison of training period length was also made (4, 3 and 2 years of training and 1, 2 and 3 years of testing, respectively). The model efficiency (E) and R² values were slightly higher for the 4 years of training and 1 year of testing (4 * 1) for Mississippi River, indifferent for Missouri and slightly lower for Rio Grande River. Daily simulations using Input 1 (P_(t), Q_(t), Q_(t−1), SL_(t−1)) and three years of training and two years of testing (3 * 2) performed better (R² and E of 0.85 and 0.72, respectively) than the simulation with two years of training and three years of testing (2 * 3) (R² and E of 0.64 and 0.46, respectively). ANN predicted daily values using Input 1 and 3 * 2 architecture for Missouri (R² = 0.97) and Mississippi (R² = 0.96) were better than those of Rio Grande (R² = 0.65). Daily predictions were better compared to weekly predictions for all three rivers due to higher correlation within daily than weekly data. ANN predictions for most simulations were superior compared to predictions using MLR, MNLR and ARIMA. The modeling approach presented in this paper can be potentially used to reduce the frequency of costly operations for sediment measurement where hydrological data is readily available.     

压电无阀微混合器的数值模拟

设计了一种压电无阀微混合器,对微混合器的结构和工作原理进行了说明和分析,并对其进行了数值模拟.利用ANSYS软件对微混合器的驱动部件圆形复合压电振子进行了瞬态动力学分析,研究了压电振子中心平面上各点在正弦交变电压驱动下的振动位移随各点半径、驱动电压的变化规律,发现各点位移呈正弦变化规律,各点振幅随半径的增大而减小,随驱动电压的增大而增大.根据压电振子各点位移变化规律拟合得到了压电振子运动位移方程,并根据位移方程编写了UDF程序,经编译后将UDF程序调入到Fluent软件中,以此作为设定压电振子的运动边界条件,采用动网格模型对微混合器进行了动态数值模拟,得到了压电无阀微混合器的流量及微混合器不同时刻的微混合器腔内的混合情况.结果表明：设计的压电无阀微混合器不仅能实现流体泵送,也可以在较短的时间内实现流体间的均匀混合.     

不同保鲜处理对白灵菇保鲜效果的影响

本试验以白灵菇天山2号为材料,研究了不同保鲜处理对白灵菇贮藏效果的影响。结果表明,在冷藏条件下,采用直接装3 cm×4 cm硅窗PE袋和O3处理5 min后装3 cm×4 cm硅窗PE袋保鲜效果较好。     

从动件运动规律对凸轮机构效率的影响

在对高副机构效率分析的基础上，探讨了不同的从动件运动规律对凸轮机构效率的影响，绘出了机构瞬时效率的变化曲线，并分别就凸轮的结构参数与效率间的关系作了分析与讨论     

温度对锯谷盗成虫水平和垂直运动分布的影响

为明确不同温度条件下锯谷盗成虫的水平和垂直运动规律,设置不同温度观察了锯谷盗成虫在无粮和铺有小麦水平面上的爬行速度,以及其在垂直小麦粮柱内的移动速度和分布情况.结果表明:锯谷盗成虫在水平方向上的爬行起始温度为12℃,此后随温度的升高爬行速度加快,其中在无粮平面上的爬行速度与温度的回归方程为y=13.09x-18.79,在铺有小麦平面上的爬行速度与温度的回归方程为y=3.939x-5.307,且在无粮平面上的爬行速度显著快于铺有小麦的平面.锯谷盗成虫的垂直移动也与温度相关,温度低于11℃时少有垂直移动.温度大于15℃后垂直移动速随温度升高而加快.在等温小麦粮柱内,锯谷盗成虫向上运动的速度明显大于向下移动速度.在有温差的粮柱(堆)内,成虫较多地出现于温度22 ～34℃的范围内,且在温度为19 ～ 34℃时,移动速度差异不显著,温度高于37℃和低于19℃时,移动速度明显降低.     

谈高层建筑体型与侧移的关系

本文结合工程实践,详细论述了高层建筑体型与侧移之间关系,为指导高层建筑设计和施工提供了实践经验。     

有限长信号线性卷积计算的统一数学方法

引入有限长信号存在区间的上、下限及移动信号、参考信号概念，本文提出了简单直观、规律性强的有限长信号连续或离散时域线性卷积直接计算的统一数学方法与模型。     

宁夏盐池南海子湿地交错带判定及植被稳定性分析

为研究半干旱区盐碱湿地生态交错带及其植被群落多样性和稳定性,于2016年7月通过样方(1m×1m)调查法对哈巴湖自然保护区的南海子湿地进行了野外植被调查。首先通过游动分割窗技术将研究区定量划分为湿生带、交错带和旱生带3个不同生活环境地带(以下简称生境带),采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数、Margalef物种丰富度指数分析不同样线不同生境带间的植物群落多样性,采用M.Godron稳定性测定方法分析不同生境带植物群落稳定性。结果表明,1)东、西样线窗口宽度为6个样方,南、北样线窗口宽度为8个样方时交错带的边界可以被清晰地划定;2)不同样线不同生境带Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数的排列顺序均为交错带旱生带湿生带,而Margalef物种丰富度指数的排列顺序为湿生带旱生带交错带;3)湿生带植物种数最少,以耐盐碱植物为主,植被群落最稳定,旱生带次之,交错带植被种数最多,群落最不稳定。     

酒石酸泰乐菌素联合阿莫西林钠缩小猪链球菌耐药突变选择窗的研究

为了使临床合理使用抗菌药物,防止细菌耐药性的产生提供理论依据。本研究探讨了在体外初步联合用药缩小猪链球菌(S.suis)的耐药突变选择窗(MSW)。应用肉汤法富集1010CFU/mL细菌,琼脂平板二倍稀释法分别测定酒石酸泰乐菌素(TLST)、阿莫西林(Amoxil)钠及两药联用后对S.suis分离株D10的防突变浓度(MPC)和MSW。TLST、Amoxil钠单药和两药联用对S.suis分离株D10的MSW分别为9.71、5.16和2.81。TLST和Amoxil钠联合用药使TLST对D10的MSW缩小3.5倍;TLST和Amoxil钠联合用药使Amoxil钠对D10的MSW缩小1.8倍。TLST和Amoxil钠联合用药可缩小各自单药对S.suis分离株D10的MSW。     

关于无单元法中的插值基函数选取的探讨

无单元法不需要单元信息，它采用了一种基于移动最小二乘（MLS）的插值函数。插值基函数对插值函数以及无单元法的计算精度影响很大。本文就不同的基函数对插值函数及无单元法的计算精度的影响作了分析比较，得出了一些有益的结论，并用算例说明了这些结论的正确性。