輸水渠道攔冰索模型試驗(yàn)及攔冰厚度預(yù)測研究.pdf

1、南水北調(diào)中線工程是當(dāng)今世界上最宏偉的跨流域調(diào)水工程,是有效解決我國北方地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺的問題,建立全國水資源合理配置的格局,保證國家經(jīng)濟(jì)社會和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重大舉措?？偢汕诙据斔赡艹霈F(xiàn)流冰、冰塞、冰壩等冰害問題,影響正常輸水和工程安全。研究、優(yōu)化防治冰害的安全保障措施,預(yù)防和緩解冰情、冰害,是確保工程冬季輸水安全亟待解決的問題。
　　 本課題的研究提出了一種新型的有效的攔冰索結(jié)構(gòu)形式——雙軸攔冰索,較現(xiàn)有的攔冰索攔冰

2、效果有了很大改進(jìn)。本文以攔冰索模型試驗(yàn)為重點(diǎn),對實(shí)驗(yàn)設(shè)備、模型設(shè)計(jì)和加工、試驗(yàn)原理、試驗(yàn)步驟做了詳細(xì)描述,對攔冰索工作原理、失效模式等做了深入分析。
　　 通過對雙軸攔冰索模型試驗(yàn)的觀察和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,總結(jié)歸納出攔冰索的作用過程和失效模式,以及影響攔冰索攔冰效果的重要因素:水位、冰速、初始冰厚等對攔冰索攔冰厚度、攔冰索失效模式的影響規(guī)律,以及攔冰索的受力在不同工況下變化趨勢。
　　 分析模型試驗(yàn)結(jié)論,結(jié)合實(shí)際冰情,計(jì)算

3、得出各種工況下攔冰索的極限攔冰量,進(jìn)一步計(jì)算得出了攔冰索有效距離(即布置間隔)與渠道寬度、冰厚、冰速的關(guān)系。
　　 最后,分別基于BP算法和遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,依據(jù)模型試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù),對不同工況對應(yīng)的攔冰索前各斷面的攔冰厚度進(jìn)行了訓(xùn)練預(yù)測,將所得預(yù)測值與實(shí)測值進(jìn)行分析對比表明,該模型的泛化能力較強(qiáng),預(yù)測數(shù)據(jù)誤差絕大部分都在合理的范圍以內(nèi),其中遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)勢更為明顯,預(yù)測值與實(shí)測值曲線擬合較好