基于BP神经网络的长江口深水航道回淤量预测

长江口12.5 m深水航道在发挥巨大经济效益和社会效益的同时,航道回淤量大、时空分布高度集中的间题突出,每年需投入大量的维护疏浚力量。长江口深水航道维护一般以月为时段安排施工力量,但月度回淤强度大且时空变化明显,导致如何精准预测航道回淤量成为了一个重要技术难题。根据2016~2018年实测水文资料和航道回淤机制,筛选了影响航道回淤的主要影响因子,建立了多影响因子作用下的长江口深水航道回淤量BP神经网络高精度预测模型,比较并推荐了训练和预测网络的隐含层数及各层神经元数;选取2016~2018年长江口长序列的水文资料进行预测模型训练,并选取2019年资料对预测模型进行验证,证实了模型选取的影响因子及构建的预测模型的合理性,验证了模型具有较高的航道回淤量预测能力和空间分布预测精度,研究成果可为航道维护的科学管理和疏浚船舶的合理调度提供参考。

长江口深水航道回淤量随水文条件变化的特征分析

文章以流量、潮位、潮差、水温、水深和波能为影响因子,建立了长江口深水航道回淤预测的神经网络模型,并利用该模型的预测结果分析了回淤量随单一影响因子的变化规律。结果表明:全航道回淤总量随流量呈一定的非单线性变化特征;波能、水温、潮位和潮差对回淤量的影响基本呈单线性变化特征,回淤量随各水文要素的增大而增大;洪季条件下对回淤量影响较大的水文条件分别为流量、波能和潮位,而潮差和水温变化的影响相对较小。本文的研究成果为长江口深水航道的维护以及回淤机制的研究提供可靠的理论依据和明确的参考指标,具有重要的工程实践意义。

基于分形插值方法的长江口深水航道回淤量计算

基于分形插值方法在时间尺度上对长江口12.5 m深水航道2011至2013年的回淤量进行研究。分析垂直尺度因子对年回淤量的影响,给出年回淤量的计算公式,预测和评估长江口航道的年回淤量。研究结果表明,分形插值可以较好的反映长江口12.5 m深水航道的月回淤量的变化,通过调整垂直尺度因子,可以得到包含动力和泥沙特性在内的综合因素对深水航道年回淤量的影响。基于分形插值方法构建了长江口深水航道年回淤量计算公式,可以依据垂直尺度因子di对长江口航道年回淤量进行相对准确的预测和评估。确定了垂直尺度因子的变化范围为-0.12至0.20,进而得到近些年的年回淤量的变化范围为8 023.7×104m3至10 303.2×104m3,其最小回淤量为6 580×104m3。

长江口深水航道回淤量时间序列混沌特征分析

针对长江口深水航道回淤分布情况,以回淤最严重的H^N段为中间段P2段,H段以上为P1段,N段以下为P3段,将全部航道分为3段。采用混沌理论对深水航道全段及各分段回淤量时间序列的饱和关联维数以及K2熵进行混沌特征分析。各分段的饱和关联维数变化范围为1.80~2.15,K2熵变化范围为0.08~0.12;全段的分数维与K2熵的值大于各分段,分别为2.93和0.16。各分段的饱和关联维数研究表明,长江口深水航道回淤量的时间序列具有混沌特征,全段混沌特征的复杂性高于各分段。根据2011年,2012年和2013年长江口深水航道回淤量的时间序列,利用混沌方法对深水航道未来回淤量进行预测,各分段可预报时间尺度最多为1年,全段的可预报时间尺度为半年。给出了长江口深水航道全段及各分段回淤动力系统数学表达式的一般形式,全段需要3~6个状态变量,3个以上控制变量;各分段需要2~5个状态变量,3个以上控制变量。回淤动力系统数学表达式的一般形式可为建立回淤量预报模式提供参考。

汕尾港外航道开挖后泥沙回淤量估算

本文根据汕尾港现有水文资料,结合二维潮流数学模型的计算运行结果,运用理论和经验公式,对汕尾港外航道开挖后的泥沙回淤量进行估算,得出结论:外航道按3000吨级和5000吨级开挖一年后的回淤量分别为5.5万m^3和10.5万m^3。

长江口深水航道回淤特征与回淤量变化相关因素浅析

通过对长江口深水航道多年来的水深测量及疏浚数据的综合分析,比较全面地阐述了长江口深水航道的回淤特征及相关成因,以期能够找到长江口深水航道回淤变化的规律,更好地解决长江口深水航道的回淤问题。

长江口北槽深水航道回淤量计算模型研究

把长江口北槽深水航道内2012年洪枯季两次、大中小潮的观测资料以及对应时段的航道回淤量等实测数据,引入到常用的近底层泥沙通量计算模型中,通过选取和率定其中主要的模型计算参数以及率定人工维护条件下航道内底层泥沙的沉降概率,最终建立了一个适合长江口北槽深水航道回淤量计算的数值模型,并利用洪枯季航道回淤的实测资料对该计算模型进行验证,得到较符合的结果。

开敞海域淤泥质深水航道设计年回淤量计算方法及应用

连云港港深水航道是开敞海域淤泥质浅滩深水航道的典型。航道回淤规律和实践表明,连云港淤泥质浅滩深水航道中风天回淤量为航道回淤的主体,占年回淤总量的60%左右。由于中风天频率年际变化较大,导致航道年际回淤水平变幅较大。现有设计回淤量计算模式均未考虑风天分级。提出了"按小、中、大3个概化波浪动力计算回淤强度、再组合各自波浪频率得到设计回淤量"的开敞海域淤泥质浅滩深水航道设计年回淤量计算方法。该方法能够较为合理地体现全年波浪水平和波浪频率年际间差异对年回淤量的影响程度,显著提高了设计年回淤量预报精度,为合理确定开敞海域淤泥质浅滩深水航道的设计年回淤量水平和变化范围、正确评价航道的稳定性和技术可行性提供科学依据。经连云港区25万吨级航道和徐圩港区10万吨级航道工程实践检验,预报回淤量与实际回淤量偏差不超过25%。

关于对钻孔灌注桩的事故防范及桩底回淤量控制的有关探讨

在钻孔灌注桩施工过程中,对经常发生的工程事故,介绍了几种防范措施和钻孔灌注桩施工中的重要指标桩底回淤量的控制方法。通过防范工程事故、控制回淤量,从而达到提高桩基质量的目的。

京杭运河航道疏浚期回淤量对施工的影响分析

随着社会经济的迅速发展,京杭运河航道施工期间面临着众多影响因素,其中以疏浚期回淤量最为突出,需要相关人员能针对这一现状展开深入化研究阐述,借此提出可行性较强的实施方案,促使京杭运河航道施工能顺利开展。文章主要对京杭运河航道疏浚期回淤量对施工可能存在影响进行深入化阐述介绍,并提出针对性的解决措施,保证了京杭运河航道施工的顺利开展。

外海开敞航道回淤量计算方法的述评(下)

四、现场资料法 根据现场实测资料来推算当地的淤积情况,通常是最可靠的方法。

外海开敞航道回淤量计算方法的述评(上)

本文介绍开敞航道回淤量计算的几种方法:有理论计算方法;半经验半理论公式;现场资料法。理论计算方法通常利用流体力学基本方程,采用简化假定,借助计算机进行数值解。半经验半理论公式有Gole公式,罗肇森公式,刘家驹公式,曾祖德公式。现场资料法有试坑法。实测资料计算法和类比法三种。文中还建议进一步考虑水流与航道斜向作用及潮流的旋转影响。

探讨深圳大铲湾港区施工期回淤量以及对疏浚施工的影响

疏浚施工产生的港池泥沙二次回淤,已成为港池回淤的重要因素之一。文中根据施工期船舶周围泥沙的垂线分布实地观测数据,通过探讨泥沙扩散规律和衰减机制以及二维数值模型的构建和计算,得出较为符合实际的施工期回淤量。

广州港深水出海航道伶仃航段回淤规律分析

根据实测资料分析了广州港出海航道泥沙冲淤时空变化以及伶仃航道的回淤原因，运用数学模型对伶仃航道不同开挖尺度方案回淤量进行预测．结果表明，航道的平均淤强随开挖深度的增加而增大．回淤量除与平均淤强有关外，还与开挖深度、宽度有关，不同方案的年回淤量在274．690万m^3之间．

黄骅港疏浚施工对航道回淤的影响

根据粉沙质海岸泥沙运动特点和黄骅港航道施工期回淤特点,分析了黄骅港航道施工期挖泥量、抛泥量、逸泥量、地形变化量之间的关系,建立了回淤量与抛泥量、地形变化量的关系式。利用黄骅港现场实测资料,率定了公式系数,分析了黄骅港航道的施工回淤量、正常回淤量与各影响因素,得到了施工期回淤量受抛泥影响的系数,并发现黄骅港正常回淤量与风能有较好的对应性。

粉沙质海岸开敞航道回淤计算的统计概化模型

针对粉沙质海岸开敞航道的回淤特点提出了一个计算航道回淤的统计概化模型。用此模型计算了某港粉沙质航道在施工过程中遭遇几次大风后的回淤量 ,并用此港实际测量所得回淤量来验证 ,得出较为一致的结果。因而 ,此模型可用于实际工程计算。又通过此港的实际资料 ,进行了粉沙质航道回淤的统计特性分析 ,为进一步开展粉沙质航道泥沙运动和航道回淤研究提供了一些参考资料。

伶仃航道三期试挖槽工程实施后泥沙回淤分析

在对伶仃洋河口湾来水来沙、潮汐与潮流特性分析的基础上,结合伶仃航道三期工程实施后的4次航道地形测量资料,对试挖航段的回淤量沿时间和空间的变化、以及航道稳定边坡进行分析。结果表明伶仃航道开挖段-15.5 m贯通后,经过2008年1月—2009年1月水沙过程的作用后(其间未进行疏浚),航道内以淤积为主,淤积量较以往(一、二期)没有明显增加。此结论为三期工程的进一步拓宽浚深提供了技术参考。

长江下游靖江新华港区疏浚回淤试验研究

近年来,福姜沙北水道成形心滩切割下移,河道左岸的靖江新港作业区码头前沿及进港航道水深严重不足,严重影响了港区的正常运行。在分析研究该河段演变特点,总结近期淤积的主要原因基础上,采用动床泥沙模型对港区疏滩方案进行了试验,对疏滩工程后回淤进行了分析研究。结果表明,随着采砂区泥沙回淤,引流作用减弱,新港作业区前沿动力会有所恢复,作业区前沿水深将得到一定程度改善。

淤泥质海岸半封闭港池回淤规律的初步研究

根据粘性细颗粒泥沙特性,考虑絮团动水沉降相似要求,选用木粉作模型沙,在连云港模型内进行定床浑水悬沙试验,研究连云港西海堤建成后各种半封闭港池条件下泥沙回淤规律,

长江口12.5m深水航道回淤变化及其影响因素

基于2010—2018年长江口12.5 m深水航道回淤、水文、泥沙、地形资料,对航道回淤变化及影响因素进行分析。结果表明:1)长江口12.5 m深水航道常态回淤量大,年际间存在波动,多年平均年常态回淤量约为6500万m^(3),2012年后总体呈减小趋势,目前基本稳定在5000万m^(3),年回淤强度约1.3 m/a;2)回淤量与回淤强度具有明显的时空分布特征,即洪枯季分布不均、航道中段回淤集中;3)影响航道回淤时空分布的因素主要包括洪枯季泥沙来源和输沙强度、水沙盐结构和泥沙落淤条件、北槽中段水沙盐结构及滩槽泥沙交换能力等。对于北槽中段航道而言,主要受南导堤越堤泥沙影响较大。4)年际回淤变化总体呈减小趋势,其中南港—圆圆沙航道与滩槽高差的缩小和上游底沙输沙量的减少有关;北槽航道则是由于南坝田挡沙堤加高工程的实施有效改善了北槽内水沙环境,其实测减淤幅度为17.6%。