李国栋
- 作品数：127 被引量：495H指数：11
- 供职机构：西安理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：水利工程理学建筑科学环境科学与工程更多>>
- 基于LS-SVM的侧堰泄流能力预测模型
- 2023年
- 为了准确高效地得出矩形侧堰流量系数(C_(d)),首先设计矩形侧堰模型试验,得出6种不同流量工况下的流量系数试验值,利用MATLAB搭建不同核函数的最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,将影响C_(d)的各无量纲参数作为模型输入,C_(d)作为模型输出.研究表明:LS-SVM模型可用于矩形侧堰流量系数预测,且高斯核函数优于多项式核函数和线性核函数,在测试阶段最佳模型的性能指标平均绝对误差(MAE)为0.005,均方根误差(RMSE)为0.005,决定系数(R2)为0.966,表明该模型性能较好,精度较高,预测值较准确.本文提出了一种预测侧堰泄流能力的智能模型,讨论了不同无量纲参数对该模型的影响,验证了该模型的适用性,为类似水利工程提供参考依据,同时为解决复杂水力学问题提供新思路.
- 李国栋沈桂莹李珊珊陆庆楠
- 关键词：核函数LS-SVM人工智能
- 小宽深比U型弯道环流试验研究被引量：2
- 2017年
- 采用多普勒超声测速仪(ADV),对小宽深比的U型弯道沿程断面上各不同垂线位置上的点进行了三维流速测量,并基于所测数据分析了主流线位置、横向流速沿垂线分布、环流结构以及环流强度等水力特性。研究结果表明:在60°断面后,水流的表层与底层主流线开始分离,形成复杂螺旋结构。水流进入弯道后,沿程各断面均形成一逆时针主环流,并且从75°断面开始,凹岸表层又出现与主环流方向相反的次生环流;环流强度最大值位置出现在弯道弯曲度1/3处附近。研究结果为进一步深入研究弯道水流紊动特性和泥沙运动提供了有效参考。
- 马淼李国栋宁健
- 关键词：宽深比弯道环流物理模型佛汝德数泥沙输移特性
- 基于人工神经网络对侧堰流量系数的预测研究被引量：1
- 2022年
- 流量系数是堰的设计重要参数之一,该文通过神经网络模型多层感知器(MLP)和广义神经网络(GRNN)对矩形尖顶侧堰流量系数(C_(d))进行建模和预测。通过MATLAB程序语言设计两种不同的神经网络模型,再以无量纲弗劳德数(F_(r))、堰长与堰宽之比(L/b)、堰长与上游水深之比(L/h_(1))和堰高与上游水深之比(P/h_(1))作为输入参数,流量系数(C_(d))作为输出参数。研究结果表明,验证阶段决定系数R^(2)=0.938、均方根误差RMSE=0.017、散度SI=0.036和平均绝对百分比误差MAPE=0.004%的GRNN模型优于MLP和GMDH模型,96%的预测数据误差在4%以下,具有较高的准确性,可为相关研究提供有价值的参考。
- 沈桂莹李国栋李珊珊
- 关键词：侧堰神经网络MLPGRNN
- 淹没效应对不同类型琴键堰泄流特性的影响被引量：1
- 2022年
- 为了探究琴键堰在淹没出流条件下的泄流情况及对淹没效应的敏感性,该研究在矩形水槽中对四种琴键堰基本体型(A型:上下游均倒悬;B型:上游倒悬;C型:下游倒悬;D型:上下游均无倒悬)进行了物理模型试验,分析琴键堰在淹没出流条件下的流态随下游水位的变化过程,得到其上下游堰上总水头之间的关系及淹没系数,并进一步分析四种琴键堰对淹没的敏感性以及比较四种琴键堰在淹没出流条件下的泄流量和泄流效率。试验结果表明,随着下游水位的壅高,四种琴键堰堰后依次出现了淹没后的冲击射流、破碎(表面跳跃)、表面波和表面射流流态;在来流量相同的情况下,C型和D型琴键堰在淹没系数S≥0.6时,逐渐发生淹没,且其流量折减系数随淹没系数的增大而减小,而B型和A型琴键堰分别在S≥0.15和S≥0.2时提前进入淹没状态。四种不同体型琴键堰的临界淹没度(S_(m))分别为:A型0.5、B型0.3、C型0.7、D型0.65。对比看来,仅具有上游倒悬结构的B型琴键堰对淹没最为敏感,其次是具有对称倒悬结构的A型,而向下游的倒悬结构可以延缓上游的淹没;四种不同类型琴键堰的淹没泄流效率受“对淹没的敏感性”和自由出流泄流效率两个方面的综合影响。研究成果可为完善琴键堰堰流理论、推动其在明渠及河道中的应用提供技术支撑。
- 李珊珊李国栋姜铎沈桂莹
- 关键词：水力学
- 管道输沙阻力损失规律的多相流数值模拟研究被引量：2
- 2017年
- 阻力损失规律与管道的输沙特性密切相关。本文采用多相流混合模型,利用小浪底水库现场管道抽沙试验的管道参数,研究其管道阻力随含沙量及流速的变化规律,并将模拟结果与费祥俊、Durand、陈广文阻力模型计算结果进行了对比。研究表明:(1)在各种流速条件下,压降均随着含沙量的增大而增大;同一含沙量时,压降随流速增长呈指数型增长,表明就单位重量而言,同样速度下的不同浓度混合水沙体的阻力损失规律基本相同。(2)除了在高含沙量、低流速时模拟结果偏离Durand阻力公式较大以外,其他各种情况下,数值模拟结果与陈广文、费祥俊以及Durand阻力计算公式的结果均十分吻合。(3)当流速很小时(v=1m/s),模拟结果出现了进出口输沙率不守恒的现象,进一步可通过综合考虑实际情况以及采用模拟中的输沙率差法分析判断管道不淤流速。
- 李珊珊李国栋张巧玲秦毅
- 关键词：数值模拟管道输沙混合模型
- 弯道弯曲度对水流结构的影响被引量：9
- 2016年
- 为研究弯曲型河流中不同弯曲度河段的水流结构及演化规律,对同一曲率半径,同一渠宽,同一水深下,弯道弯曲度分别为30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°的7种矩形弯道内的水流进行了三维数值模拟.研究结果表明,弯道弯曲度对水面超高、主流位置、弯道环流结构均有显著影响.随着弯道弯曲度的增加,弯道内水面超高增大,但纵横比降反而减小;弯道弯曲度越大,主流集中程度越高,弯道出口断面主流区向凹岸偏移程度也越大.随着弯曲度的增大,环流强度也不断增强,环流中心也有向上向凸岸偏移的趋势.
- 马淼李国栋张巧玲陈刚
- 关键词：弯道数值模拟二次流
- 基于MATLAB的泄洪洞气泡运动轨迹检测被引量：3
- 2008年
- 针对高水头泄洪洞气泡运动轨迹难以测定的情况,设计并制造了比尺为1∶100的雅砻江锦屏一级水电站泄洪洞模型,首次采用图像测量方法对泄洪洞内气泡沿程运动特性进行测量。使用高速摄像机拍摄到清晰的气泡运动图像序列,并利用MATLAB图像处理方法实现了对流场中气泡的分割识别,得到气泡的面积、形心等参数,并进一步获取了泄洪洞流场中单个气泡运动轨迹。
- 薛瑞邵建斌陈刚李国栋董少敏
- 关键词：图像测量气泡运动MATLAB
- 某供水工程竖管式和斜管式出水管道设计及停泵水锤防护研究被引量：3
- 2015年
- 以陕西某工业区短距离、高扬程输水工程为例,提出了竖管式自由出流和斜管式淹没出流两种管道设计方案。对于竖管式自由出流的边界条件,提出了一种分段式自由出流的边界处理方法。采用特征线法对两种管道设计方案进行停泵水锤计算,结果表明,对于竖管式和斜管式出水,在泵出口处安装两阶段关闭蝶阀,合理控制其快关慢关时间及角度均能有效降低水锤压力、机组倒转和倒流。经对斜管式出水的爬坡段实地勘察后发现,斜管式设计方案施工难度较大,综合考虑二期供水要求,最终选用竖管式出水方案。
- 张大帅李国栋周标
- 关键词：水锤自由出流淹没出流
- 高含沙河流注入型供水水库泥沙淤积模拟研究
- 本次研究针对西北地区的注入型供水水库泥沙淤积问题,以鸭子荡水库为例,在其一期运行计算与实测相符的基础上,对其二期工程全段进行数值模拟预测计算。结果表明,输水渠道在水库水位高于1252.26m时,渠道将发生淤积。库区泥沙随...
- 李鹏峰李国栋史蝶祁媛媛
- 关键词：泥沙淤积数值模拟悬沙浓度
- 大风环境下大坝浇筑过程中坝址区域风场变化的数值模拟研究
- 以金沙江干流某大型梯级水电站为研究对象,应用流体力学软件FLUENT对坝址区域进行了风场数值模拟分析。通过对多种工况的对比分析,分析了山区峡谷地形的风场特性,得到了大风条件下大坝周围的风场绕流情况,探讨了随着大坝浇筑高程...
- 李国栋李莹慧李珊珊
- 关键词：坝址区FLUENT风场特性
