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图 11 OPT方案吸水管特征断面轴向流速云图
4.3.2 泥沙淤积优化 效果分 析 对 OPT
方案下进水结构近底泥沙体积分数分布运
用水沙两相流数值模型进行模拟,如图 12
所示,发现进水结构内无明显泥沙淤积现
象,近底泥沙体积分数最大为 0.02283且
多数区域低于 0.013,由于水流挟沙能力小
且流速低,因此仅在流速低于 0.100m?s的
区域和进水池局部区域泥沙体积分数有细
微升高。通过耦合优化模型得到的优化方
图 12 OPT方案近底泥沙体积分数分布
案在一定程度上能够改善减少泥沙淤积,
但不能完全解决泥沙淤积难题,由于泵站引水含沙量本底较高,因此只能通过结构、运行优化和附加
工程措施等方式最大化缓解水源含沙提水泵站进水结构泥沙淤积问题。
5 结论
(1)通过 PSO - BPNN - MIGA耦合优化模型得到最优方案 OPT,其设 计参 数 组 合为:扩 散角 θ =
26.30° 、总宽度 B = 26.46m、底部纵坡 i = 1∶2.3、悬空高度 C = 1.05m、淹没深度 h= 1.38m、后壁距 T =
s
0.57m;各评价指标模型预测值与模拟计算值偏差率均在 10.00%以内,表明 PSO - BPNN - MIGA耦合
优化模型在泵站原型进水结构协调优化中可靠性较好,可实现各设计参数区间内的连续全局寻优。
( 2)优化方案 OPT下各评价指标数值模拟计算值分别为 H = 36.8mm 、M 珔 = 50.07%、C 珔 =
V
V
f
u,p
u,s
78.91%,较原始方案 ORG有明显改善,进水结构内无明显旋涡回流区及泥沙淤积区,水流流速较小
且流速分布较为均匀,泥沙淤积强度和范围明显较小,说明 OPT最优方案整体优化效果较好。
( 3)PSO - BPNN - MIGA耦合优化模型有机融合了 PSO、BPNN、MIGA三种智能算法的主要功能与
优点,有效解决了泵站原型进水结构流场特性多参数多目标优化问题中的参数区间内无缝式精确寻
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