水利水电工程

  • 三峡水库香溪河库湾特殊水温分层对水华的影响

    杨正健;刘德富;马骏;陈媛媛;方小凤;纪道斌;

    三峡水库蓄水后,香溪河库湾暴发了多次藻类水华.通过分析香溪河库湾2008年全年水温分层及水华暴发的空间特性,研究了水体分层特性与水华空间分布的关系.结果表明:三峡水库库首江段在3至4月份出现了水温弱分层现象,垂向温差在1~2℃,基本不暴发藻类水华;香溪河库湾中下游水体因受长江倒灌异重流的影响,呈"阶梯"型分层模式,上游水体因受低温来流底部异重流影响,呈"半U"型分层模式;香溪河库湾水体主要进行"水平"而非"垂直"能量交换,呈现下游深水区水温分层较弱、上游浅水区分层反而较强的特殊空间分布特点;受库湾水温分层结构的影响,香溪河库湾下游近河口段水域水华暴发强度低,上游水域水华暴发强度高;水华暴发率和水体稳定率能够分别反映香溪河库湾水华暴发程度和水体稳定程度特性,二者相关性显著.结合临界层理论能够很好地解释三峡水库干支流水华暴发过程.

    2012年01期 v.45;No.214 1-9+15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K]
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  • 二维格子Boltzmann方法圆柱绕流湍流模拟

    周新刚;陈效鹏;刘伟明;刘明;

    采用多松弛格子Boltzmann方法的大涡模拟技术对二维圆柱绕流问题进行了数值模拟.运用二阶插值反弹格式处理圆柱边界,同时结合Wall-Adapting Local Eddy-viscosity模型(WALE)对壁面附近湍流粘性进行修正,测算了其升、阻力系数和涡脱落频率.结果显示:在雷诺数小于300时,升、阻力系数以及涡脱落频率均跟实验值吻合较好;对于较高Re数问题,其三维效应不能忽略,模拟结果跟实验值有所偏差,但通过引入WALE模型进行壁面修正,该方法较其他二维方法在估算阻力系数上精度有明显提高.

    2012年01期 v.45;No.214 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K]
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  • 长江中游航道的临界归槽河宽

    唐金武;邓金运;由星莹;杨云平;

    实测资料分析表明,汛后退水过程中,当水位退至82航行基面以上6m时,长江中游水道浅滩开始冲刷,与此对应的河宽称为归槽河宽.长江中游水道归槽河宽存在临界值,当实际归槽河宽大于临界归槽河宽时,水道可能碍航,而当实际归槽河宽小于临界归槽河宽时,航道条件较好.实测资料统计及理论分析表明,沙市—藕池口、藕池口—城陵矶、城陵矶—武汉、武汉—九江临界归槽河宽分别约为1 300~1 500m、900~1 100m、1 500~1 700m、1 800~1 900m,随设计水位及航道尺度不同而有所变化.三峡水库蓄水后,沙量减小,洲滩萎缩,归槽河宽增加,应及时对归槽河宽接近或大于临界归槽河宽水道中的关键洲滩进行守护,防止归槽河宽进一步增加导致航道条件恶化.

    2012年01期 v.45;No.214 16-20+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 860K]
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  • 基于LISST的水库泥沙现场监测报汛系统

    杜耀东;宋星原;

    LISST-100X现场激光粒度分析仪可以现场获取大坝上下游水体含沙量、颗粒级配、温度等相关信息,具有较高的时效性,因此被长江三峡水利枢纽工程泥沙监测报汛系统所采用.该系统采集的即时泥沙数据信息能够很快传输到工程调度中心并作为工程调度运行的依据,为工程调度中心能够及时、全面获取水文泥沙信息提供了保障,该系统的建立也为水库泥沙监测报汛提供了方向.在系统建立过程中,对于数据分析、含沙量推算、系统运行模式等关键技术进行了探索和研究,取得了一些有用的成果.

    2012年01期 v.45;No.214 21-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 429K]
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  • 回灌型城市雨水综合利用系统

    严军;刘蛟;杨先波;陈仁;

    城市雨水通过回灌补给地下水是雨水资源利用的重要方面.通过分析城市雨水回灌利用的发展和现状,以及城市地下含水层的补给和生态城市的建设需求,提出了回灌型城市雨水综合利用系统的建立方法.通过以调蓄为主的动水回灌方式,补源地下水,恢复城市地表水系,综合城市雨水、地下水和地表水的调节,能有效解决雨洪产生速度快和渗透回灌缓慢、降雨时空分布集中性和雨水资源利用分散性之间矛盾,实现雨水资源的优化配置与高效利用.

    2012年01期 v.45;No.214 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
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  • 基于讨价还价模型的水权动态转换价格

    汪妮;张建龙;解建仓;李琰洁;

    为寻求水市场条件下,水权交易的合理均衡水权动态转换价格,根据博弈论和市场经济学原理,结合讨价还价中具有破裂风险和贴现率的特性,建立了水权动态转换价格的讨价还价模型.模型以初始水权价格为基础,考虑影响水权动态转换价格的因素,计算出水权动态转换的基础价格作为讨价还价模型中的最低价,综合外围因素的变化,提出变动最高价区间作为水权动态转换价格的上限,分析相应的均衡水权动态转换价格.模型考虑了贴现率、协商破裂风险等主观概率对水权转化价格的影响,从水权供应方和需求方的自身利益入手,模拟了水权转化中讨价还价的动态过程,为水权交易的实施提供决策支持.

    2012年01期 v.45;No.214 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 126K]
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  • 长距离渠系冰期运行过渡模式研究

    刘国强;闫弈博;王长德;管光华;

    高纬度地区的长距离输水渠系在冬季输水时,冰封初期渠道内水内冰、浮冰和冰盖容易引起冰塞、冰坝等灾害,严重影响渠道输水稳定和工程安全,冰害防治是渠道冬季输水的关键技术.在渠道正常明渠大流量输水状态情况下,根据提前3d寒流预报,通过自动控制手段使全线渠内水流流速降到0.4m/s以下,以便形成稳定冰盖,达到平封状态并过渡到冰期运行模式.采用控制与仿真模型,结合南水北调中线干渠的设计数据,在MATLAB平台上进行仿真计算,仿真结果表明可以在目标时间内完成状态过渡.

    2012年01期 v.45;No.214 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K]
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  • 含相关非正态变量边坡可靠度分析的子集模拟方法

    张曼;唐小松;李典庆;

    提出了分析含相关非正态变量高维小失效概率可靠度问题的子集模拟方法,采用Nataf变换方法成功地解决了输入变量相关时子集模拟方法样本点的模拟问题.编写了基于MATLAB语言的计算程序SUBSETREL,并以岩质边坡稳定可靠度问题为例证明了所提方法的有效性.结果表明:该子集模拟方法能够有效地分析含相关非正态变量高维小失效概率的边坡可靠度问题.子集模拟方法的计算精度和蒙特卡洛模拟方法相当,计算效率远远高于传统的蒙特卡洛模拟方法.此外,该方法在分析含有复杂的隐式及非线性功能函数的边坡可靠度问题方面体现出明显的优越性.研究成果极大地拓展了子集模拟方法在边坡可靠度分析中的应用.

    2012年01期 v.45;No.214 41-45+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • 结构可靠度分析的响应面法和随机响应面法的比较

    蒋水华;李典庆;方国光;

    从拟合功能函数方法、计算精度与效率、收敛性等方面对响应面法和随机响应面法进行了系统地分析.算例表明:与响应面法相比,随机响应面法实现了真正意义上的非侵入式分析.响应面法采用二次多项式响应面函数仅仅在验算点附近能较好地拟合真实功能函数,而随机响应面法采用高阶Hermite随机多项式,能在整个空间上很好地拟合真实功能函数.当随机变量个数较少时,随机响应面法的计算精度和效率均优于响应面法.并且随机响应面法可进行自身的收敛性分析,确定最优阶次的计算结果作为精确解,其收敛性也优于响应面法.

    2012年01期 v.45;No.214 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K]
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  • 全埋式钢衬钢筋混凝土管道与坝内垫层管比较分析

    胡蕾;伍鹤皋;苏凯;

    结合某坝后式水电站工程实例,对全埋式钢衬钢筋混凝土管道方案进行了平面非线性有限元分析,比较了不同管坝接缝面连接形式(垫层、冷缝、固结)对结构受力特性的影响.计算结果表明:垫层接缝方案可以有效地减少内水压力传至坝体,冷缝连接方案次之,固结方案最为不利,因此从坝体安全性角度考虑,建议在工程中使用垫层接缝方案.在坝址区域地震烈度较高或者对管、坝混凝土开裂有严格控制的工程中,建议使用坝内垫层管方案,这样不仅可以保证坝体及管道抗震安全,又能使钢管承担更多的内水压力,减少或避免管道及坝体混凝土开裂.

    2012年01期 v.45;No.214 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]
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  • 江坪河水电站混凝土面板堆石坝三维有限元分析与面板裂缝控制

    罗丹;段亚辉;苏凯;程宵;

    裂缝是制约面板堆石坝推广的重要控制因素之一.针对可能导致面板出现裂缝的各种因素,结合江坪河面板堆石坝实际工程,建立包含面板、堆石体和岩基的三维数值分析模型,采用邓肯-张E-B模型模拟堆石体的应力应变关系,对竣工期与运行期的面板、周边缝的应力与变形展开研究,并对邓肯-张E-B模型中的关键控制材料参数进行了敏感性分析.结果表明:参数n、m对堆石体和面板的变形及应力影响较小,而Rf和k产生的影响较大.因此,堆石体选料应该级配合理,碾压应充分,保证坝体填筑均匀上升,加速竣工期沉降,减少蓄水后的变形量,避免蓄水后的堆石体和面板产生过大的沉降以及出现裂缝.

    2012年01期 v.45;No.214 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
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土木建筑工程

  • 应用Daubechies小波理论求解应力大梯度梁

    陈雅琴;张宏光;党发宁;

    介绍了采用常规有限元法求解应力大梯度问题的缺点,指出小波理论具有多尺度、多分辨及紧支性等特性,应用小波理论计算应力大梯度问题将明显优于传统有限元法.以求解受集中荷载的平面弯曲梁为例,阐述了采用Daubechies小波理论进行计算时矩阵方程的建立及采用系数转换法施加本质边界条件的过程.分析系数转换法带来的不足,并结合广义变分原理对目前常用的Daubechies小波方法进行改进.通过实际算例中Daubechies小波方法的计算结果与理论解的对比验证应力大梯度问题计算中小波方法的有效性.

    2012年01期 v.45;No.214 65-69+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 454K]
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  • 自然火灾条件下约束钢梁可靠性分析

    杨秀萍;刘东亚;姚斌;

    为研究钢构件的火灾性能及火灾条件对结构可靠性的影响,采用非线性有限元法,基于蒙特卡洛原理建立了约束钢梁的可靠性模型;采用参数化方法研究自然火灾模型的随机变量以及防火保护层厚度对钢构件可靠性及灵敏度的影响.结果表明:火灾随机变量对钢梁可靠性的灵敏度不同,火灾最高温度Tm影响最大,形状参数sc影响最小;可靠性随最高温度Tm和形状参数sc的增大而降低,随达到最高温度所需时间tm的增大而增高;随火灾随机变量标准差的增大而降低.在一定范围内,适当增加防火保护层厚度可明显降低构件的失效概率.因此降低火灾最高温度、延长达到最高温度所用时间,减小形状参数,可以增加结构的耐火时间,提高结构的可靠度.应根据工程要求,确定最佳防火保护层厚度.所采用的模型为定量分析钢构件在随机火灾下的可靠性以及评估构件在火灾中的失效风险提供了研究基础.

    2012年01期 v.45;No.214 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K]
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  • 自攻螺钉连接抗剪承载力的有限元建模方法

    王小平;房玉松;

    随着轻钢龙骨体系及彩钢板的广泛使用,自攻螺钉连接受力性能也越来越被人们重视.目前国内有关自攻螺钉连接受力性能的研究主要集中在试验和有限元分析两方面,其中有限元的建模方法各有不同.采用ANSYS有限元软件建立了自攻螺钉抗剪连接的7种简化计算模型,对各种简化模型所得连接的极限承载力、破坏形式及建模特点进行了比较,得到了自攻螺钉连接合适的有限元建模方法,为自攻螺钉抗剪承载力的理论研究提供有益的参考.

    2012年01期 v.45;No.214 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K]
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  • 早强混凝土脱模强度的试验研究

    郑立霞;曹源;李卓球;陈建中;方玺;

    为满足Fpccp管生产及施工的需要,围绕水胶比、外加剂的掺量及蒸养参数(静养时间、升温速度、恒温时间、恒温温度及降温时间)等对C40早强混凝土脱模强度的影响因素进行了系统的试验研究,得到了满足"6h脱模强度不低于20MPa"的早强混凝土配合比(水胶比0.34、减水剂掺量1.1%、速凝剂掺量1.8%)及蒸养制度(静养时间10~30min、升温速度20~22℃/h、恒温时间120~180min、恒温温度65℃、降温时间10~40min).可加快模具周转速度,缩短生产周期,提高生产效率,节约生产成本,为Fpccp管生产及施工提供理论依据和技术支撑.

    2012年01期 v.45;No.214 80-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
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  • 覆冰导线的空气动力参数数值模拟

    展雪萍;于波;郭菁;詹平;

    覆冰导线的空气动力参数是导线舞动的关键因素.由于覆冰形状的多样性,风洞试验研究代价巨大,仅靠风洞试验提供覆冰导线的空气动力参数是不实际的,因此有必要采用数值模拟的方法.提出了基于面元法的覆冰导线空气动力参数的数值模拟方法,采用有粘性的绕流模型,编制计算程序对覆冰单导线随攻角变化的空气动力参数进行了数值模拟计算.该程序系统简单易用,能快速得到结果.通过比较,所得数值模拟结果与试验结果基本一致,一定程度上反映了覆冰单导线气动力的规律.该方法是一种实用、快速、有效的数值解法,为覆冰导线舞动计算与仿真的深入研究提供了一种有效的途径.

    2012年01期 v.45;No.214 84-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
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  • 货币政策调控房地产市场效果的实证研究

    赖一飞;周雅;龙倩倩;

    采用时间序列计量模型来分析货币政策调控房地产市场的效果,主要通过货币供应量和房地产市场价格两个变量之间的关系来对其进行研究,并采用2010年1月至2011年9月的月度数据进行实证分析.研究结果表明:货币供应量和房地产市场价格之间存在较为显著的正相关关系,且在滞后3至6月时货币供应量是房地产市场价格的格兰杰原因,说明货币政策调控房地产市场的效果存在一个3至6月的滞后期.

    2012年01期 v.45;No.214 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 108K]
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动力与机械

  • 高温应力时效后T91钢组织与性能的演变

    钟万里;李正刚;王伟;杨兵;胡文龙;万强;

    为研究电站高温金属部件在高温应力作用下显微组织老化损伤程度的演化规律,设计了高温应力时效老化试验,对供货态T91钢在不同温度不同应力条件下进行高温时效老化.用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、定量金相和显微硬度等试验方法研究组织性能变化.结果表明,T91经不同温度老化后的微观组织随着温度和应力的升高,回火马氏体位向特征分散,晶界和晶内沉淀相粒子尺寸粗化,沉淀相颗粒Feret直径从原始供货态0.200μm增加到0.435μm.在相同温度下应力对组织老化的影响明显,马氏体板条内位错密度降低,板条亚结构退化,马氏体板条特征逐渐消失.随着温度的提高硬度呈现加速下降变化趋势,硬度的下降与析出相颗粒尺寸的增加同步变化,且变化趋势相似.

    2012年01期 v.45;No.214 91-95+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K]
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  • 高压多分裂输电线路自主巡检机器人及其应用

    吴功平;曹珩;皮渊;付兴伟;

    介绍了一种沿(超)高压多分裂输电线路行驶的自主巡检机器人,包括自主巡检机器人本体、地面基站、巡检后台管理系统.机器人机械结构的设计针对多分裂线路特色的障碍物如均压环、间隔棒的结构特点以及线路受到多种作用力后复杂变形的几何特点完成,使得机器人能顺利通过各种障碍物,完成线路的全程自主巡检.通过介绍本系统的关键技术:移动机器人机构、控制系统设计、基于电磁导航与机器视觉的自主巡检系统,给出自主巡检机器人的一个典型实例.不同环境下的现场运行试验表明,该巡检机器人系统正确、实用.

    2012年01期 v.45;No.214 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1279K]
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电气工程

  • WRF模式在风电场风速预测中的应用

    陈玲;赖旭;刘霄;陈秋华;

    准确的风电场风速预测是风电场安全稳定运行的基本保障.从风速预测的准确性和效率两方面分析利用WRF(Weather Research and Forecasting)中尺度数值预报模式时不同嵌套网格分辨率对风电场风速预测的影响.在此基础上,对宁夏某风电场进行提前102h的逐时风速预测并与实测资料进行对比.结果表明:随着网格分辨率的提高,风电场风速预测精度略有提高,但计算时间变长.兼顾预测精度和效率,建议使用3层网格.WRF模式能够较好地捕捉风速随时间的变化趋势,有效增加预测时效,使风电场风速预测可以提前到2~4d,为风电场的运行和控制提供依据.

    2012年01期 v.45;No.214 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
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  • CRH2型电力机车建模与谐波电流分析

    余新才;彭昌勇;施通勤;秦跃进;范传光;陈红坤;

    电力机车是电气化铁路牵引供电系统的主要谐波源之一,电力机车的运行对供电电网产生一定的电能质量影响.详细分析了CRH2型电力机车的电路拓扑结构和控制原理,利用Matlab软件中的Simulink仿真平台搭建了CRH2型电力机车仿真模型.采用典型参数进行仿真验证了模型的实用性,并利用SIMPOWERSYSTEM工具箱中的POWERGUI对CRH2整流器网侧电流进行FFT分析,得到了低次谐波和高次谐波的分布情况.

    2012年01期 v.45;No.214 107-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K]
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  • 异频法测量长线路工频参数的误差分析及校正

    蔡成良;程澜;范毅;

    基于长线分布参数模型对输电线路开路阻抗和短路阻抗进行了仿真分析和模型试验,分析了异频法单端测量超长距离交直流输电线路工频参数时由分布参数影响造成的测量误差,直流输电线路的工频参数的现场测试数据验证了分析结果,并依据分布参数模型进行数据校正,解决了长线路尤其是直流输电线路工频参数的测量误差问题.

    2012年01期 v.45;No.214 111-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K]
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计算机技术及应用

  • 网络取证数据的人工免疫网络聚类过滤方法

    杨珺;马秦生;王敏;刘源;

    针对当前网络取证数据过滤方法对先验知识过度依赖的问题,提出一种基于人工免疫网络聚类的过滤网络取证数据的方法.该方法以取证数据作为抗原,以具有动态作用域的B细胞作为人工免疫网络的节点,依据抗原与人工免疫网络的隶属度、B细胞的刺激度来进化人工免疫网络,根据过滤阈值判据,来筛选取证数据.实验结果表明,在不具备先验知识以及在合理选取时间窗口和过滤阈值以确保有较高检测率的情况下,算法能够提供较高的数据压缩比.该方法能够有效地确立调查数据的范围,有助于提高取证分析的效率.

    2012年01期 v.45;No.214 123-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K]
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  • 面向管理的三维模型段结构转换算法

    王先兵;张学东;何涛;詹涛;刘玲;张荣;

    三维模型大都采用固定的树形段结构组织模型中的几何对象,但面向管理的三维模型展示要求能够根据用户的需求动态调整三维模型的树形段结构,以便更加方便灵活、直观高效地展示模型及其相关信息,提高运行管理的效率.为了解决目前固定段结构带来的弊端,提出了一种能够动态调整三维模型树形段结构的方法,并给出了优化方案.

    2012年01期 v.45;No.214 128-131+136页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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  • 基于MAS小波的噪声污染图像边缘检测方法

    李雷;苏赋;

    提出了一种基于MAS小波变换多尺度相关的噪声污染图像边缘检测方法.该方法采用二进MAS小波对图像进行多尺度分析,由于小波变换的模极大值充分刻画了图像的奇异点,利用模极大值得到所有的奇异点包括边缘和噪声的图像;利用边缘和噪声具有不同的Lipschitz指数造成它们的小波变换模在不同尺度下的不同传播特性,根据小波变换模尺度相关性区分边缘和噪声,得到边缘轮廓不太光滑的图像;将两幅图像进行融合,得到最终检测结果.实验结果表明,该方法能够有效地对噪声污染的图像进行边缘检测.

    2012年01期 v.45;No.214 132-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K]
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