冰盖下桥墩局部冲刷深度预测
邓康,王军
(合肥工业大学土木与水利工程学院,合肥230009)
作者
邓康 (1995—),男,安徽宣城人,主要从事河冰水力学研究?
通信作者：
王军 (1962—),男,安徽天长人,教授,博士生导师,主要从事河冰水力学研究?
引用格式
邓康,王军.冰盖下桥墩局部冲刷深度预测[J].南水北调与水利科技(中英文),2021,19(5):999-1006.
摘要
利用实验室清水条件下桥墩局部冲刷的试验数据,采用支持向量机(suppcrt vector machine,SVM)和BP(back propagation)神经网络的方法,基于量纲分析原理,对影响桥墩局部冲刷产生的相关因子进行分析?将试验数据的3/4作为预测模型的训练数据集?1/4作为预测模型的测试数据集?模型的输入因子有水流弗劳德数Fr?水深与墩径之比h/D?床沙中值粒径与墩径之比d 50 /D?冰盖下表面糙率与床面糙率之比n i /n b ,输出因子为冲刷坑深度d s ?采用相关系数(r)?均方根误差(δ RMSE )?平均绝对百分比误差(δ MAPE )?确定系数(R 2 )作为预测结果的评价指标,并将预测结果与试验结果做了比较?BP神经网络模型和SVM模型在预测明流条件下桥墩局部冲刷坑深度时,预测结果的r分别为0.89和0.88?MAPE分别为38.8%和31%;在预测冰盖条件下冲刷坑深度时,预测结果的r分别为0.78和0.73?MAPE分别为43%和46%?结果表明BP神经网络和SVM 模型预测明流及冰盖条件下桥墩局部冲刷坑深度时具有较高的精度?
关键词
冰盖;局部冲刷;桥墩;预测;BP神经网络;支持向量机
基金项目
国家自然科学基金项目(51879065);国家重点研发计划项目(2018YFC1508401);中国电力建设股份有限公司项目(DJ-ZDZX-2016-02)
