梁乃生 脱友才 邓 云 贾云霄

(四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，成都 610065)

引言

输水渠道是解决水资源时间和空间分布不均衡而修建的水利设施，闸门是渠道中调控水量的水工建筑物，而在冬季冰凌随水流运动到闸门前段范围时，由于闸前水流条件的变化，浮冰可能会在闸前形成堆积体，导致过水断面束窄，上游水位雍高，影响输水效率[1-3].因此，有效预测冰凌在闸前的输移与堆积状态，对于渠道输水效率和安全运行具有重要意义.

闸前水流受到闸孔出流收缩断面的影响，流线发生弯曲形成湍流漩涡，漩涡强度与闸前水深和出口流速有关[4-6].闸前浮冰在这种浮力-水力作用下的堆积和输移状态的判别较为复杂，目前主要通过物理模型实验来开展研究[7-8].Ashton 等研究了闸门中孔淹没出流条件下浮冰在闸前的输移与堆积情况，采用回归分析方法拟合判别函数对浮冰在闸前的状态进行判别[9].Fu 等研究了浮冰在倒虹吸口前的输移与堆积状态，采用回归分析方法拟合临界数据点得到判别函数[10].Mu 和吴艳等采用回归分析的方法分析了浮冰通过桥墩墩柱断面所需的临界水力判别条件[11-12]，但是由于边界条件的不同，物理模型实验数据回归拟合得到的结果差异较大，且存在一定的主观因素.

由于闸前浮冰输移与堆积是一个非线性发展过程，基于数据驱动算法的机器学习模型在处理非线性边界值问题上具有优……