改进PSO算法在水位流量关系拟合中的应用

粒子群算法(PSO)是一种基于群智能的全局优化方法。将改进PSO算法应用于水位流量关系拟合优化问题,通过对结果的比较分析,验证了改进PSO算法在提高精度方面的有效性,说明了改进PSO算法在水位流量关系拟合中应用的可行性。     

自适应加速遗传算法及其在水位流量关系拟合中的应用

分析了传统水位流量关系曲线拟合过程中存在的精度不高等问题,在此基础上提出了自适应加速遗传算法,直接拟合水位流量关系。通过实例应用对该法与传统优化方法进行了比较。结果表明,该法具有直观、简便、快速,适用性强等特点,是一种优秀的全局优化方法。     

Excel在单一线法定线中的应用

应用Excel强大的绘图和函数功能,处理水文资料整编中单一线法图形的绘制和水位～流量关系曲线的拟合,具有很多优势:可以减少整编定线中因徒手绘制而导致的任意性,减小整编的工作量,提高工作效率和整编精度;并且拟合后的曲线用函数表达更便于计算机处理。以河边水文站2009年实测流量资料为例,说明Excel在单一线法整编定线中的应用。     

水土耦合作用下基坑支护结构的应力应变分析

随着中国城市化的快速发展,城市土地资源越来越稀缺,地下空间的开发和利用越来越重要。在深基坑工程中,基坑支护分析一直以来都是土木工程与岩土工程界的研究重点与难点。以某商业综合体深基坑的实际监测数据为研究基础,充分考虑地下水对基坑支护结构的影响,分析了不同水位对基坑支护结构处轴力与水平位移的影响,并运用高斯函数进行拟合,决定系数均大于0.85,拟合效果较好。通过分析可知随着水位的增加,锚桩接头处水平位移也在持续增加;水位深度与锚桩轴力之间的高斯函数关系成正相关性;不同水平位移与轴力之间的高斯函数关系也成正相关。这些高斯函数可为实际工程基坑支护结构的受力分析提供一定的参考价值。     

多方案加权模型在拟合复杂水位流量关系中的

目前,水位流量关系受单一因素影响的拟合,已有了比较成熟的方案,但对于受多因素影响的水位流量关系的拟合,尚没有理想的方案。多方案加权模型就是基于多因素影响的水位流量关系而建立的,本文运用了系统理论方法和数理统计理论对多方案加权模型从理论上进行了分析,并通过对湖南省朗梨水文站的实测水位流量资料的拟合,对其有效性进行了探讨。     

利用正交函数拟合水位流量关系曲线方法探讨

采用挽鱼沟水文站实测流量资料,利用正交函数对该站水位流量关系曲线进行拟合,对选配的各阶曲线进行误差统计与"三项"检验,选取满足水文资料整编规范规定的误差指标与定线精度要求的曲线,并与人工定线的整编成果进行比较分析,说明正交函数拟合曲线能满足水文资料整编要求,能降低劳动强度,提高工作效率和提高整编精度。     

基于分段二次样条函数的水位流量关系曲线拟合方法研究

提出了分段二次样条函数拟合水位流量关系曲线的数学模型.用非线性规划方法求解可以根据具体情况选择目标函数类型和添加约束条件,也便于进行人工干预.通过调整分段位置与数目可以控制拟合精度.适合以此为基础开发相关计算机软件.     

BP神经网络模型拟合受回水影响的水位流量关系研究

对受回水影响的水文测站的水位流量关系采用核水文渊站的水位及其与下游形成回水处的水文测站之间的落差作为输入建立BP神经网络模型进行拟合.结果表明,BP神经网络对受回水影响的水位流量关系拟合效果好,可以进行推广应用.     

样条函数在电算推流中的应用

一、问题的提出用电算整编流量资料,要求通过水位～流量关系点群作一条光滑的曲线,来推求其数学表达式。但是,由于天然河道各种水力因素变化复杂,水位～流量曲线只是一种相关的关系,因而很难用一个确切的函数来表达其相关的关系,通常根据水位～流量关系曲线的线型,选用特定的函数来逼近。如:抛物线,幂指数线以及双曲线等函数。这些函数往往只能在水位～流量关系曲线的某一段有定义,常采用分段选配函数的形式来提高求解的精度。然而由于分段选择函数的表达形式不一,导致曲线在分段处不连续,产生与实际情况不符合的现象。另一种常用的方法是,根     

基于改进群搜索优化算法的变差函数拟合

群搜索优化算法是一种群智能优化算法,通过研究群搜索优化算法的优劣以及其改进的方法,并将改进的群搜索优化算法应用于变差函数的高斯、指数和一阶及多阶球状模型的最优拟合。实例表明,群搜索优化算法能够有效地应用于变差函数拟合。     

洪水期水位流量关系绳套曲线的直接拟合

受洪水涨落影响的水痊流量关系通常为时序型绳套曲线,现有的校正因数法在电算整编中存在一定的困难,通过对校正因数法公式的幂级数展开,提出了水位流量关系绳套曲线的计算机直接拟合数学方法,并对该法原理、步骤作了较详细的介绍。实例验证结果表明,该法能有效地模拟受洪水涨落影响的水位流量关系绳套曲线、且具有计算速度快,推流精度高等优点。     

受多因素影响的水位流量关系单值化整编方法

对受洪水涨落率影响、下游支(干)流洪水顶托影响及人工水利工程影响的水位流量关系，提出了用计算机综合处理的校正因数一落差指数拟合法，较好地解决了水位流量关系单值化的问题，满足现行的《水文资料整编规范》要求，具有一定的推广价值。     

Influence of Stage Discharge Relationship on the Annual Maximum Discharge Statistics

Discharge data are traditionally derived from measures of watersurface levels using stage-discharge relationships. Astage-discharge relation is obtained from direct dischargemeasurements for a set of water surface levels by fitting anempirical relationship to the data set. Since discharge measuresare made only for low flow conditions, the historicalstage-discharge relationships can give rise to severemisinterpretation for high flow values. The present work analysisthe influence on discharge statistics of the rating curve errorsfor the Liguria region. The work shows that historicalstage-discharge relations are highly uncertain when used for theestimation of annual maximum discharge. Moreover, data produced bythe traditional stage discharge relationships when compared withdata derived from more reliable theoretical stage-dischargerelationships, have statistically important biases. The findinghighlights a new problem in the use of historical data for floodrisk assessment.     

基于多层递阶和回归分析的单一水位流量关系曲线高水延长方法

测站的水位流量关系由于受到多种因素的影响,没有固定的曲线线型,使得水位流量关系曲线的延长变得较为困难。多层递阶方法将预测系统视为动态系统,具有跟踪系统时变参数的特性,但没能考虑高相关影响因子的重要性。回归分析考虑到了高相关影响因子的重要性,但由于采用定常参数建模,不能反映动态系统时变参数的特性。将多层递阶方法和回归分析方法结合起来,用于单一水位流量关系曲线的高水延长。方法克服了传统的单一水位流量关系曲线高水延长时线型的需要选择、精度难以控制、效率低和不易程序化等缺点,为单一水位流量关系曲线的高水延长提供了一种新途径。     

考虑回水影响的河道水位流量关系确定方法

为评估长江中游受回水影响河段内河床调整引起的水位变幅,提出一种仅依赖水文资料的多值型水位—流量关系确定方法。结果表明:单值型关系无法区分河床调整与回水因素的影响,而已有的多值型方法可操作性受限;长江中游河道断面的河宽与水深之间,以及流量与糙率之间都具有明显制约关系,依据这些制约关系对恒定渐变流方程简化,可得到上下游水位与河段内流量之间的多值型函数关系;确定出多年平均水位—流量关系之后,计算水位与实测水位之间的残差能够反映河床调整的影响;在长江中游3个不同类型典型河段的应用表明,河床稳定情况下的计算与实测水位之间决定系数R2值超过0.99,河床调整情况下,新方法更易识别水位变幅。     

基于水位流量关系的流量估算不确定性分析

针对现有水位流量关系线型物理机制不强及流量估算不确定性来源考虑不充分问题,以北江流域石角水文站为例,推导该测站水位流量关系,基于BaRatin模型评估流量测量误差及率定样本选取对估算流量不确定性的影响。发现河槽控制宽浅矩形断面水位流量关系为幂函数,其系数可用糙率、河宽、比降表达,指数为定值5/3;考虑流量测量误差后高水估算流量总不确定性减小32%;率定数据增加1倍、3倍,高水估算流量总不确定性减小12%、34%。结果表明:① 水位流量关系模型建立方法可推广至多类型测站;② 高水测量误差对率定精度影响较大,建议提高高水流量测量精度;③ 现有实测水位与流量数据存在信息冗余,主要存在于低水数据中,本方法可减少率定数据使用,降低整编成本。     

基于水位流量关系的流量估算不确定性分析

针对现有水位流量关系线型物理机制不强及流量估算不确定性来源考虑不充分问题,以北江流域石角水文站为例,推导该测站水位流量关系,基于BaRatin模型评估流量测量误差及率定样本选取对估算流量不确定性的影响。发现河槽控制宽浅矩形断面水位流量关系为幂函数,其系数可用糙率、河宽、比降表达,指数为定值5/3;考虑流量测量误差后高水估算流量总不确定性减小32%;率定数据增加1倍、3倍,高水估算流量总不确定性减小12%、34%。结果表明:①水位流量关系模型建立方法可推广至多类型测站;②高水测量误差对率定精度影响较大,建议提高高水流量测量精度;③现有实测水位与流量数据存在信息冗余,主要存在于低水数据中,本方法可减少率定数据使用,降低整编成本。     

螺旋面的拟合应用研究

提出了一种螺旋面的拟合算法。利用参数方程建立独立参数与直角坐标的代数关系,构建出误差方程组,再利用非线性方程的多维数值寻根方法求解出螺旋面的各项参数。用模拟数据进行了算法的验证,并给出了误差的评定方法。此法可拓展到对其它参数曲面的拟合。