江苏省江水北调工程水量调度

江水北调工程以向江苏境内工农业及城乡生活供水为主,同时保障改善洪泽湖、骆马湖生态,但工程运行现状存在运行成本高、湖泊弃水量大等不足。为此,采用模拟和优化技术相结合的方式,以供水缺额最小、湖泊水位超限制最小和泵站运行成本最低为优先级设定目标函数,构建江水北调工程年水量调度概化模型,开展不同水平年、不同补湖水位以及高水低用3种调度情景分析。结果表明:骆马湖调蓄库容小,调水运行期使得水位波动频繁,中运河泵站会同频开启补湖,且容易达到输水能力上限;适当降低洪泽湖补湖水位,可充分利用湖泊富余水量,使调水成本降低;完全禁止骆马湖高水低用会加重洪泽湖以下梯级线路供水任务的运行负担,同时增加骆马湖的弃水量,适当允许高水低用可使成本减小,减少泵站抽水任务。建立的模型以及相关研究成果可为江水北调工程调度运行提供一定参考。

基于压力估计的供水管网水力模型校核

供水管网水力模型校核过程中,由于监测点个数较少而校核的参数过多,校核结果往往与实际不符。为使校核结果较为符合实际,提出一种基于压力估计的水力模型校核方法,根据实测监测点压力和入口流量数据估计非监测点的压力,并将估计的节点压力作为校核问题中的已知条件。以管道海曾威廉系数为校核参数,使用多层感知器(Multilayer perceptron,MLP)估计节点压力,使用遗传算法(Genetic algorithm,GA)优化目标函数。案例分析表明,提出的MLP-GA比GA校核效果更好,3个监测点压力绝对误差之和从37.81 m减小到33.65 m,降幅达11.0%;管道海曾威廉系数的绝对误差之和从933.5降低到847.0,降幅达9.27%。

基于改进YOLOv8的道路积水监测方法

中国内涝灾害频发,尤其是发生在道路上的内涝灾害,严重影响了人们的正常出行,甚至是威胁生命,目前的道路积水监测技术效率低,迫切需要一种高效监测道路积水的方法。道路积水的精准监测有助于政府下达政策,人员做好预防,提出了一种基于改进YOLOv8的道路积水实时监测方法,在基于YOLOv8的算法下,在颈部结构网络加入了CBAM(Convolutional Block Attention Module)注意力机制,增强积水区域的重要特征并抑制一般特征,提高识别道路积水的准确率,并利用透视变换和像素来计算积水面积。选取河北工程大学新校区校内道路积水进行研究,结果表明,该方法的精确率达到93.83%,能精确实时识别出道路积水路面并输出积水面积,满足监测需求。

低影响开发设施的水文与水环境效应评估

低影响开发(LID)作为海绵城市理念的核心之一,其目的是最小化土地利用活动对水资源的影响,减少城市对传统水资源的依赖,从而缓解水资源压力。以广州庙头涌排涝片为研究区域,基于SWMM模型,模拟透水铺装、雨水花园和绿色屋顶三种LID设施组合的水文及水环境过程,并分析了LID设施空间分布变化对城市水文与水环境效应的影响。结果表明,单一LID设施中对城市水文效应控制最好的是透水铺装,对城市水环境效应控制最好的是雨水花园;当组合LID设施进行布设时,透水铺装+绿色屋顶+雨水花园(S7)对水文及水环境效应削减效果最好,对径流量的削减效果优于洪峰流量;LID设施布设在上游对径流量和污染物总量的削减效果最好,可以有效降低洪涝风险,改善城市水环境。

基于改进模糊评价法的海绵城市效益评估

近年来,社会经济迅猛发展,城市化进程加速,城市地表硬化率提高,导致城市内涝风险大幅提升,同时城市面源污染日益加剧,改善居住环境已迫在眉睫。以广州庙头涌排涝片为研究区域,建立SWMM模型并率定,对比分析布设LID设施对径流和污染的影响,最后运用改进的模糊评价法,从经济、环境、社会3个维度对LID综合效益进行评估。结果表明:布设LID之后,广州庙头涌排涝片的综合效益由Ⅳ级提升到Ⅱ级,综合效益良好;庙头涌排涝片多项LID设施布设时,应优先考虑透水铺装+绿色屋顶,可削减77%的径流总量,削减40%的污染物;庙头涌排涝片单项LID设施布设时,应优先布设透水铺装,可削减35%的径流总量,削减20%的污染物。

基于梅尔频率倒谱系数特征识别供水管网漏损的机器学习模型比较研究

当前,声信号在供水管网漏损识别领域备受关注,成为水务行业研究的焦点。针对探漏培训基地采集的声信号进行处理,提取梅尔频率倒谱系数特征,并运用支持向量机、随机森林、梯度提升决策树、XGBoost和BP神经网络五种有代表性的机器学习模型进行训练和测试。测试结果表明,5种机器学习模型都能有效识别管道中的漏损声信号特征,F1分数都超过86%。将上述模型应用于诊断实际管网中获取的漏损声信号,支持向量机表现最优,准确率达到82.8%,具有较强的泛化能力。结果验证了基于MFCC的机器学习模型可提高管网漏损诊断效率,降低维护成本。

新疆地区烧变岩分布特征与资源化利用对策

为研究新疆地区烧变岩的合理处置与资源化利用,分析了新疆烧变岩地理分布特征及产生的地质背景,提出了烧变岩资源化利用产业链布局模式,阐述了烧变岩处置和资源化利用对策,并进一步对烧变岩的资源化开发利用进行展望。研究表明:新疆烧变岩资源呈现“北多南少”的分布特征,一般为大面积连片分布或沿山脉边缘走向线状分布;烧变岩孔隙发育、地貌独特,具有储水和旅游资源潜力;烧变岩固体废物中富集有大量的矿物元素,可作为建筑材料、高性能材料、矿物添加剂,实现综合资源化利用;有价元素提取、化工产品制备,以及作为寻矿标志是未来新疆烧变岩资源化利用的发展方向。

316L不锈钢连续油管在塔里木油田应用的适用性研究

近些年来,随着材料技术和制管技术的不断发展,连续油管的制造质量不断提高,选用材料更加多元化。为了给油气田连续油管作业选材提供依据,考虑油田抗腐蚀性和经济安全性要求,对316L奥氏体不锈钢开展材料性能系统检测,并模拟油气井钻完井、酸化、生产阶段井下高温腐蚀作业环境,开展高温高压腐蚀试验研究,对该材质在油田应用的适用性进行探讨。结果表明:该3种工况下316L不锈钢虽具有优异耐蚀性,但其应力开裂敏感性较高,同时受屈服强度的限制,不适合在超深井中的该3种工况下应用。

调蓄水体及排口位置对城市管网排涝能力的影响研究

近年来城市内涝灾害频发,如何准确评估管网排涝能力,快速做出响应尤为重要。因此,结合不同区况特点,基于SWMM模型构建暴雨内涝模型,模拟分析不同工况下城区内涝情况,评估管网系统的排涝能力变化;并通过搭建物理实验平台,对不同工况下内涝结果进行分析验证。结果表明,研究区域在暴雨重现期大于20年一遇时,沿河排口位置变化对管网排涝能力影响不显著;大于50年一遇时,上游调蓄水体容积变化对内涝影响减弱;区域中排口位置于半淹没到全部露出水面状态变化时,发生大于2年一遇暴雨情况下,内涝变化程度最为明显;暴雨发生时当调蓄容积充满后,较大的调蓄水体可能对上游管网的液态变化造成更强扰动。研究可为暴雨期间城市防汛排涝提出指导性建议。

基于改进传递路径分析法的动力总成悬置系统优化及评价

提出一种基于改进的传递路径分析法的动力总成悬置系统的分析与参数优化方法,该方法利用实际工况测试数据建立整车传递特性模型,进行悬置传递特性分析与优化,并对整车车内振动进行预测,以国产某轿车为例验证了该方法的正确性。最后还提出悬置系统性能的一种评价标准。

南水北调中线突发水污染事件的快速预测

依据南水北调中线干渠资料,开展了正常输水情况下串联明渠内可溶污染物浓度分布规律数值模拟研究。采用数值模拟、数学归纳和统计分析方法,提出表征污染物输移扩散特征的峰值输移距离、污染带长度和峰值浓度的快速预测公式;通过示范工程验证了快速预测公式的可行性。结果表明:1串联明渠内,峰值输移距离随渠道流速减小而减小,并且污染带长度增加值随明渠内流速减小而减小,但是峰值浓度随明渠流速减小而增加;2快速预测公式计算结果与现场试验实测结果的误差均不到15%,证明了快速预测公式的合理性和可行性。这些研究结果为南水北调中线工程突发可溶性水污染事件应急预警方案的制定提供了科学依据。

提高传递路径分析速度和精度的方法

在简述了传递路径分析(TPA)方法的基本原理与局限性的基础上,提出一种实用的传递函数无偏估计方法,并改进了测试方法。从而可以在实车工作情况下,利用振动测试中容易测得的数据进行传递路径分析,提高了分析计算精度,简化了测试过程,并缩短了测试时间。应用MatLab编写了测试数据的后处理程序,并以国产某轿车为例验证了该方法的正确性。

被动吸振器在整车振动控制中的应用

在探讨被动吸振器基本理论和设计方法的基础上,设计一被动阻尼式动力吸振器DVA(Dynamic Vi-bration Absorber),并将其应用于某国产皮卡上。经仿真、优化和实车实验证明,该阻尼吸振器能够有效地解决该车存在的振动问题。

动力总成刚体惯性参数识别的实验研究

动力总成刚体惯性参数的精确确定是悬置系统设计的前提之一。在现有的识别方法基础之上,介绍并验证一种基于非线性阻尼支承系统的刚体惯性参数识别方法。该方法采用动力总成原装悬置系统作为支承,通过测量频响函数(FRF)求得刚体惯性参数,采用该方法充分考虑整车上悬置系统约束对动力总成惯性特征的实际影响。通过实例证明该方法的实用性和有效性。

基于传递路径的动力总成悬置系统优化及评价

为了研究车内振动的发生机理,根据传递路径分析方法的基本原理与动力总成悬置系统优化方法,提出一种基于传递函数的动力总成悬置系统的分析与参数优化方法以及评价指标.在实车工作情况下,该方法可以利用振动测试的数据建立整车传递函数模型,进行悬置传递路径分析与优化,对整车车内振动进行预测.测试过程简单,测试时间短,并以国产某轿车为例验证了该方法的正确性.

基于工作模态法的动力总成刚体参数识别

介绍一种基于多参考点最小二乘频域法(一种工作模态法)的刚体参数识别方法。它适用于具有阻尼和非线性刚度支承的系统(如汽车动力总成),可在实车工作情况下对动力总成的模态参数和惯性参数进行识别。通过实验验证了该方法的有效性。

某轿车车门轻量化与疲劳寿命多目标综合优化

为了提高某轿车车门的综合性能,对车门总成进行轻量化和疲劳寿命的多目标综合优化设计。首先建立并试验验证车身及车门总成有限元模型,基于模型分析车门总成装备件质量、结构尺寸、刚度和安装位置等8项参数对车门疲劳寿命的影响;然后,以这8项参数作为优化设计变量建立车门总成多目标综合优化参数模型,以车门总成质量和疲劳寿命为优化目标,以车门框刚度为约束条件,应用多目标粒子群优化算法对车门总成进行综合优化计算,得到Pareto最优解集,依据工程实际选取1组最优解,并依此进行样件试验以验证优化方法的有效性。研究结果表明:在保证车门总成刚度和提高疲劳寿命的同时,车门总成质量减少2.44 kg,说明优化方法是有效的。

动力总成悬置系统优化方法的对比研究

简述了动力总成悬置系统传递路径优化方法和能量解耦优化方法,应用这两种优化方法对某轿车的悬置系统进行优化,并从悬置刚度、能量解耦、振动传递率和车内振动4个方面进行对比。结果表明,与能量解耦优化方法相比,传递路径优化方法虽然在能量解耦方面相对较差,但在振动传递率和车内振动控制方面都较好,因而是一种可以满足整车要求并能更好地衰减振动的有效方法和新思路。

基于工作模态法的动力总成刚体模态参数识别

介绍工作模态法(PolyM ax方法)进行动力总成工作模态分析的优点,并模拟整车工作情况下对动力总成的模态参数进行识别,得到动力总成的各阶刚体模态,通过实验识别模态和理论计算模态的对比,说明采用工作模态法能够较准确地识别出动力总成的实际刚体模态。