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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于Delphi的電算化調(diào)洪演算分析
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 首次將Delphi和三次樣條插值結(jié)合運(yùn)用到調(diào)洪演算中，且與傳統(tǒng)方法進(jìn)行了實(shí)例比較，得出結(jié)論：本方法運(yùn)算結(jié)果比線性插值和二次插值的調(diào)洪計(jì)算更精確，比其他復(fù)雜插值運(yùn)算速度更快，還避免了誤差。達(dá)到了電算化的目的，可以為水電站水庫提供高效的調(diào)洪演算方法。
- 詳細(xì)介紹：
- 利用水庫蓄洪或滯洪是防洪工程措施之一，在水庫的運(yùn)行方案中，調(diào)洪計(jì)算是必不可少的，調(diào)洪計(jì)算的目的是為了求出入庫洪水過程、下泄過程、攔蓄洪水的庫容、水庫水位的變化，以及泄洪建筑物型式和尺寸等之間的定量關(guān)系，這樣才能為水庫參數(shù)、泄洪建筑物型式和尺寸等提供依據(jù)，達(dá)到安全渡汛的目的。 調(diào)洪計(jì)算的方法有列表試算法、半圖解法等等，列表試算法具有概念清楚、易于理解，精確度高等優(yōu)點(diǎn)但是很麻煩，反復(fù)的從曲線上取點(diǎn)工作量較大，相對于試算法來說，半圖解法計(jì)算過程簡便，但必須借助于輔助曲線。此方法操作較為復(fù)雜，曲線更新比較繁瑣，需要反復(fù)查圖，其計(jì)算精度受主觀因素的影響較大。 隨著電子計(jì)算機(jī)的使用，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電算越來越普及。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、MATLAB、EXCEL、有限差分法、AutoCAD VBA等在調(diào)洪演算中應(yīng)用越來越廣泛。網(wǎng)絡(luò)上編制洪水程序的方法較多，如：利用C語言、Fortran語言等,利用快速應(yīng)用程序開發(fā)工具Delphi進(jìn)行此類編程的卻很少。Delphi作為新一代可視化開發(fā)工具，和VC相比，Delphi更簡單、更易于掌握，而在功能上卻絲毫不遜色；和VB相比，Delphi則功能更強(qiáng)大、更實(shí)用?？梢哉fDelphi同時(shí)兼?zhèn)淞薞C功能強(qiáng)大和VB簡單易學(xué)的特點(diǎn)。它一直是程序員至愛的編程工具。 本文基于調(diào)洪演算水量平衡原理，參照列表試算法步驟，在Delphi環(huán)境下利用三次樣條插值法模擬出通過一系列已知點(diǎn)的光滑曲線，然后編程求解彎矩方程組得出曲線函數(shù)組，最終依次解出每個時(shí)段的下泄流量。通過實(shí)例與其他常用插值法進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了本方法的可行性和精確性。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的性：1.目前常用的電算方法多使用線性插值或其他復(fù)雜插值算法，線性插值不夠精確，其他的插值算法易在邊界產(chǎn)生誤差。 2. Delphi同時(shí)兼?zhèn)銿C功能強(qiáng)大和VB簡單易用、適合開發(fā)界面程序的特點(diǎn)。 基本思路：1.基于水量平衡原理，參照列表試算法,利用三次樣條插值法模擬出通過一系列已知點(diǎn)的光滑曲線，然后求解彎矩方程組得出該曲線函數(shù)組,最終依次解出每個時(shí)段的下泄流量。2.編寫可視化的界面。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1.科學(xué)性：本文編程并通過實(shí)例驗(yàn)證、與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較等驗(yàn)證了其可行性和科學(xué)性； 2.先進(jìn)性：本方法能更精確的表達(dá)數(shù)量關(guān)系，相比起其他復(fù)雜插值，最大好處是可以用較低的階數(shù)來對較復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，可以避免使用高階多項(xiàng)式的時(shí)候引入一些不必要的誤差。 3.獨(dú)特之處：首次將Delphi和三次樣條插值結(jié)合運(yùn)用到調(diào)洪演算中，且與傳統(tǒng)方法進(jìn)行了實(shí)例比較驗(yàn)證了其合理和高效性。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 調(diào)洪計(jì)算的目的是為了求出入庫洪水過程、下泄過程、攔蓄洪水的庫容、水庫水位的變化，以及泄洪建筑物型式和尺寸等之間的定量關(guān)系，這樣才能為水庫參數(shù)、泄洪建筑物型式和尺寸等提供依據(jù)，達(dá)到安全渡汛的目的。本文通過實(shí)例驗(yàn)證得出的運(yùn)算結(jié)果比線性插值和二次插值的調(diào)洪計(jì)算更精確，比其他復(fù)雜插值運(yùn)算速度更快，還避免了誤差，作品界面簡介易懂，可以為水電站水庫提供更高效的調(diào)洪演算。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文基于調(diào)洪演算水量平衡原理，參照列表試算法步驟，在Delphi環(huán)境下利用三次樣條插值法模擬出通過一系列已知點(diǎn)的光滑曲線，然后編程求解彎矩方程組得出曲線函數(shù)組，最終依次解出每個時(shí)段的下泄流量。通過實(shí)例與其他常用插值法進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了本方法的可行性和精確性。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] 周之豪, 沈曾源, 施熙燦等. 水利水能規(guī)劃(第二版)[M]. 北京: 中國水利水電出版社,2003. [2] 衣秀勇. 使用AUTOCAD VBA進(jìn)行水庫調(diào)洪計(jì)算[J]. 水力發(fā)電, 2002,(11). [3] 顏婷莉, 鐘平安, 劉偉莉等. 水庫調(diào)洪演算方法比較與改進(jìn)[J]. 水力發(fā)電. 2007, 33(3):26-28. [4] 王志剛. MATLAB在竹林水電站調(diào)洪演算中的應(yīng)用[J]. 中國農(nóng)村水利水電, 2006, (4):105-107. [5] 陳開德.調(diào)洪演算的有限差分法[J]. 西北水電, 1998, (4): 41-44. [6] 金菊良, 魏一鳴, 楊曉華, 等. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在水庫調(diào)洪演算中的應(yīng)用[J]. 災(zāi)害學(xué), 1997, 12(4): 1-5. [7] 黃文鈺. Delphi 8程序設(shè)計(jì)經(jīng)典解析[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社,2006. [8] 朱萬清, 吳明官, 姬忠光等. 三次樣條插值法還原入庫洪水過程線[J]. 黑龍江水利科技, 2005,33(4):7-8. [9] 唐清培, 程漢湘, 黃樹毅等. 基于Delphi平臺平滑曲線的算法實(shí)現(xiàn)[J]. 微型機(jī)與應(yīng)用, 2010,(2):7-10. [10] 孫贊盈, 魏軍, 田世民等. 水庫調(diào)洪演算新方法[J]. 人民黃河, 2010,32(12):47-48.
同類課題研究水平概述
- 利用水庫蓄洪或滯洪是防洪工程措施之一，在水庫的運(yùn)行方案中，調(diào)洪計(jì)算是必不可少的，調(diào)洪計(jì)算的目的是為了求出入庫洪水過程、下泄過程、攔蓄洪水的庫容、水庫水位的變化，以及泄洪建筑物型式和尺寸等之間的定量關(guān)系，這樣才能為水庫參數(shù)、泄洪建筑物型式和尺寸等提供依據(jù)，達(dá)到安全渡汛的目的。 調(diào)洪計(jì)算的方法有列表試算法、半圖解法等，列表試算法具有概念清楚、易于理解，精確度高等優(yōu)點(diǎn)但是很麻煩，反復(fù)的從曲線上取點(diǎn)工作量較大，相對于試算法來說，半圖解法計(jì)算過程簡便，但必須借助于輔助曲線。此放法操作較為復(fù)雜，曲線更新比較繁瑣，需要反復(fù)查圖，其計(jì)算精度受主觀因素的影響較大。 近年來．國內(nèi)外學(xué)者對應(yīng)用最為普遍的樣條插值法進(jìn)行了深入的研究。并提出了一些新的保形插值算法，例如圓弧樣條插值算法、非均勻有理B樣條插值算法等。這些算法能精確地描述曲線。平滑性、保形性好，因此被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造軟件中。 隨著電子計(jì)算機(jī)的使用，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電算越來越普及。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、MATLAB、EXCEL、有限差分法、AutoCAD VBA等在調(diào)洪演算中應(yīng)用越來越廣泛（見原文參考文獻(xiàn)）。而基于Delphi利用三次樣條插值法對調(diào)洪進(jìn)行電算化的卻沒有。Delphi作為新一代可視化開發(fā)工具，和VC相比，Delphi更簡單、更易于掌握，而在功能上卻絲毫不遜色；和VB相比，Delphi則功能更強(qiáng)大、更實(shí)用?？梢哉fDelphi同時(shí)兼?zhèn)淞薞C功能強(qiáng)大和VB簡單易學(xué)的特點(diǎn)。它一直是程序員至愛的編程工具。 本文針對基于DELPHI的調(diào)洪演算中無規(guī)律離散點(diǎn)的平滑連接問題，提出采用計(jì)算最為簡單的分段三次樣條插值算法來解決。三次樣條插值相比起簡單的線性插值或者二次曲線插值，能更精確的表達(dá)數(shù)量關(guān)系，相比起其他復(fù)雜插值算，最大好處就是可以用較低的階數(shù)來對比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，可以避免使用高階多項(xiàng)式的時(shí)候引入一些不必要的誤差，同時(shí)可以取得較快的運(yùn)算速度。 本文給出了分段三次樣條插值的構(gòu)造過程、算法，然后利用Delphi 7軟件編寫三次樣條插值函數(shù)的程序．并通過實(shí)例驗(yàn)證證明了該程序的正確性。
