吉林省两次典型的冷涡暴雨天气成因对比分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、FY-2系列卫星及常规气象资料,从环流背景、环境场特征、中尺度对流系统等方面,对比分析了2010年7月27—28日(过程1)和2016年6月18—19日(过程2)两次东北冷涡降水过程的特点及成因。结果表明:过程1受块状副热带高压影响,冷涡处于发展阶段,位置稳定少动,暴雨区水汽丰沛;过程2受带状副热带高压影响,冷涡相对较为孤立,处于减弱阶段,不易形成有组织的对流云系。过程1暖云厚度为过程2的两倍左右,且在水汽辐合方面的优势更为突出。两次过程的中小尺度特征存在显著差异,过程1发生大范围暴雨的主要原因为“列车效应”,过程2则是受MαCS影响产生的局地暴雨。因季节不同而导致的副热带高压位置不同是上述差异的主要原因,但相似的东北冷涡位置为暴雨发生提供了有利的环境条件。过程2冷涡和地面气旋减弱,与处于发展阶段冷涡相比,近地面风力相对较小,一定程度上减弱了水汽的蒸发作用。

大直径钢筒圆度异常区快速检测方法

大直径钢筒在制作、运输、安装及运行时均可能因某些原因导致其出现一个或多个圆度异常区,以至于不满足设备验收和运行的相关要求。目前,针对大直径钢筒圆度异常的检测方法均较为复杂,并不适合快速检出。为此,本文基于三坐标测量原理,结合高精度全站仪的非接触自动测量模式,并采用Matlab编制了自动搜索程序,提出了大直径钢筒圆度异常区的快速检测方法。通过AutoCAD算例模拟和现场实测,结果表明,该检测方法不仅速度快,且可通过增加测点密度实现大幅提高检出精度,为后续修复和改进工作提供准确数据。

一维管网与二维地表双向耦合的城市暴雨内涝模拟

为快速、准确模拟城市暴雨内涝演化过程,提出一种排水管网与上覆地表动态水力交互方法,构建了一维管网模型(SWMM)与二维水动力(LISFLOOD-FP)双向耦合的模型,解决了一维管网和二维地表的双向流量交换和时间同步难题。以上海外高桥地区为例,采用两次短历时降雨过程对耦合模型进行校准和验证,比较分析了单向、双向耦合的淹没范围与水深变化。结果表明:双向耦合模拟精度较高,在研究区具有良好的适用性;对于占比80%以上的轻度(<0.2m)积水区,单向、双向耦合的模拟积水面积比为1.21;对于中等(0.2~0.3 m)和重度(>0.3 m)积水区,单向耦合模拟结果趋于严重,该比值分别增至1.88和2.1。所构建的双向耦合模型能够揭示城区内涝积水、扩散及消退的全过程,可用于城市暴雨内涝推演,为内涝治理和灾害防御提供科学依据。

综合能源系统建模与仿真:综述、思考与展望

建模和仿真将真实系统及其物理性质抽象化为适当的数学形式,并采用数学方法求解以模拟真实系统行为或性能。为综合能源系统在各时间尺度的物理过程建立恰当的数学模型并进行仿真验证,是分析系统运行规律、优化运行策略以及评估运行性能的基础。文中围绕电气热综合能源系统建模和仿真问题,首先介绍了电、气、热子系统和耦合设备的机理模型,总结了建模的研究进展与技术难点。进一步,从仿真框架、算法以及改进策略3个方面介绍了综合能源系统仿真技术所取得的研究进展。特别地,总结了仿真算法中数值法、半解析法、解析法的原理、应用现状及其难点。最后,围绕现存技术难点,从建模和仿真算法2个方面对未来研究进行了展望。

基于P-M模型的棉田智能灌溉系统的设计与试验

【目的】研究并分析基于P-M模型棉田智能灌溉系统的试验设计。【方法】基于P-M模型设计一套棉田智能灌溉系统,由数据采集节点、无线通信节点、云平台决策终端、灌溉应用节点四部分组成。数据采集节点的气象设备采集到数据后无线传输至云平台决策终端,终端基于P-M模型计算单次灌溉量,在指定的灌溉时间自动发出灌溉指令,灌溉应用节点接收指令开启阀门精确灌溉,土壤墒情变化由数据采集节点的墒情设备实时监测后无线传输到云平台展现;以当地传统灌溉模式作为对照(CK),灌溉系统设置120%(W_(1))、100%(W_(2))和80%(W_(3))3种灌溉模式,进行田间试验。【结果】3个试验组灌溉工作在无人为干预的条件下实现全智能化,系统有效精准执行灌溉指令;在灌溉水充足的情况下可选用W_(2)模式,总耗水量较传统模式增加16.85%的情况下土壤含盐量下降13.65%,籽棉产量提高20.84%,水分利用效率提高3.41%,能够大幅度提高产量的同时有效改善土壤环境;W_(3)总耗水量较传统灌溉减少6.52%,土壤含盐量上升0.16%,盐渍化速度较传统灌溉模式变缓,籽棉产量提高11.18%,水分利用效率大幅提高,可达到兼顾提高产量与节水的效果。【结论】验证了智能灌溉系统的有效性和可行性,增加了灌溉系统的可选参数范围。

基于WT-CNN-BiLSTM模型的日前光伏功率预测

光伏功率的准确预测对于电网的安全稳定和经济运行具有重大意义。为此,提出了一种日前光伏功率预测方法,利用小波变换(wavelet transform,WT)将数值天气预报数据(numerical weather prediction,NWP)和光伏功率数据分解为具有时间信息的频率数据,消除数据信息中随机性和波动性对预测精度的影响,利用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型深度挖掘输入数据的季节性特征和空间关联特性,利用双向长短期记忆网络(bi-directional long-short term memory,BiLSTM)模型获取输入数据序列的时间相关性,构建基于WT-CNN-BiLSTM的日前光伏功率预测模型。以某一光伏电站为计算对象,在不同季节和气候条件下对比分析WT-CNN-BiLSTM模型、CNN-BiLSTM模型、LSTM(long-short term memory)模型、GRU(gated recurrent unit)模型以及PSO-BP(particle swarm optimization-back propagation)模型的预测结果,计算结果表明WT-CNN-BiLSTM模型的预测精度高于其他模型的预测精度。

基于ALOHA软件模拟某水厂液氯泄漏扩散范围

液氯是一种对于化工产业发展至关重要的化工原料,液氯以液态储存,但是一般在使用时需进行气化处理,在国民经济发展中起着举足轻重的作用。液氯对人的主要危险性表现为中毒窒息。现以某水厂一组液氯钢瓶中一个质量为1 t的液氯钢瓶发生泄漏为研究对象,使用ALOHA(经典事故后果模拟助手)软件模拟液氯泄漏的扩散模型,对该水厂液氯钢瓶发生泄漏事故后果进行定量分析,通过扩散模型迅速确定事故中毒危险区域及作业人员的疏散区域,使用事故分析方法对事故产生的后果进行预测分析。

组合三棱柱振子流致振动运动特性分析

以流致振动能量转换系统(flow induced motion energy conversion system,FIMECS)为基础,以截面形式和刚度为变量针对组合三棱柱振子进行试验,评估振幅、频率等指标。试验选取了组合三棱柱振子进行了模型试验,通过改变截面排布形式以及系统刚度来研究截面布局、刚度对组合三棱柱振子的影响。该研究旨在探究组合振子流致振动的最佳振动条件,为后续多振子流致振动研究扩展思路。试验结果表明:三种不同排布形式的组合振子,在不同刚度工况下都有较好的振动效果,Ⅰ型和Ⅲ型振子振动随流速变化表现为典型的涡激振动,Ⅰ型排布振子具有最好的振动表现。

道路桥梁沉降段路基路面施工技术探究

本文探究沉降段路基路面施工技术,包括勘测与设计、施工方案的制定与准备、沉降段路基处理工艺、加固与加密技术、路面的修复与加固方法等。研究认为,应完善方案设计、优化材料管理、整合人员管理机制和强化后续监测,以提高施工效率、保障道路质量和确保安全。

简析机房空调的动环监控平台采集配置要求

通过对机房空调的工作特点和分类介绍,重点分析风冷机房空调、水冷机房空调、双冷源机房空调系统工作原理与动环告警配置差异,并列举通用动环告警点位清单与建议应配置的不同类型机房系统运行关键状态,对于数据中心机房空调系统动环监测具有参考价值。

冈底斯成矿带谢通门县梅巴切勤早白垩世高分异A型花岗岩的地球化学特征与钨锡成矿作用

高分异花岗岩因其特殊的成矿专属性而受到广泛关注。谢通门县梅巴切勤复式岩体出露于冈底斯成矿带,由黑云母正长花岗岩、二云母正长花岗岩和白云母正长花岗岩构成,钨锡矿体处于白云母正长花岗岩内部或外接触带。在详细地质研究的基础上,用LA-ICP-MS方法获得了129.7±0.9 Ma(黑云母正长花岗岩)、128.4±1.6 Ma(二云母正长花岗岩)与129.5±0.5 Ma(白云母正长花岗岩)的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄。花岗岩具有高SiO_(2)、K_(2)O、K_(2)O+Na_(2)O,低Al_(2)O_(3)、CaO、MgO的特点,相对富集Zr、Nb、Ce、Y、Hf等元素,亏损Ti、Ba、Sr、P等元素,具有较高的10000Ga/Al、全岩Zr饱和温度和明显的Eu负异常,显示其为高分异A型花岗岩,形成于碰撞后的伸展环境。白云母正长花岗岩是分异演化的最终产物,为稀有金属花岗岩,存在较明显的稀土元素四分组效应,其更为强烈的熔体—流体作用造成W、Sn、Nb、Ta等稀有金属进一步富集,碰撞后的伸展环境以及热扰动在提供通道和热源的同时,也延长了岩浆分异演化时间,有利于成矿物质在岩浆演化的晚期阶段富集和品位高、规模大的稀有金属矿床的形成。梅巴切勤地区良好的成矿地质条件预示着其具有形成大—超大型矿的潜力,该研究对于冈底斯成矿带W、Sn、Nb、Ta等稀有金属找矿有着重要的引导和参考意义。

最优存款保险定价模型与中国抉择

防微杜渐,禁于未然,风险防控是金融工作的永恒主题。存款保险制度是金融风险防控的基础性制度,为其找到提供“公允交易价格”的定价工具非常重要。在此背景下,本文全面探讨了最优存款保险定价模型的中国抉择问题。本文的研究成果体现在以下方面:一是在国内存款保险研究中首次引入实物期权模型,区分了利率风险、信用风险和道德风险三种情景,为未来期权定价工作提供了一种新的思路。二是更新了基于概率分布的预期损失定价模型实证框架,结合真实银行数据,提供了更加及时和全面的预期损失定价结果。三是结合我国特殊国情提出一个基于分级模型的存款保险定价模型实证框架,拓宽了国内存款保险分级模型的实证思路。四是基于累积正确率验证、违约概率验证与风险承担验证三种方法对上述模型进行了全面检验,并据此验证了分级模型在我国样本中的相对优势。本文的研究将为我国最优存款保险定价模型的选择提供参考。

联合STFT-迭代变权拟合的LFM信号参数估计方法

针对现有线性调频(LFM)信号参数估计方法估计精度与估计速度难以兼得,以及对信号畸变敏感的难题,提出了一种联合Rife插值改进的短时傅里叶变换(STFT)-迭代变权最小二乘线性拟合(IRLSF)参数估计的方法。使用Rife插值改进的STFT较好地保持了LFM信号瞬时频率曲线的线性特征,迭代变权处理有效地抑制了估计得到的瞬时频率中出现异常值对参数估计精度的影响。该方法无需进行复杂的计算和参数搜索,实时性好。仿真分析表明,相对于常规最小二乘线性拟合(CLSF)方法信噪比下限降低了4dB。湖试结果验证了该方法的有效性和实用性。

潘庄区块煤层气井层间干扰数值模拟研究

以沁水盆地南部潘庄区块W01井为研究对象,运用Comet3数值模拟软件拟合了3#、15#煤层的实际排采数据,反演了煤储层的渗透率、含气量等煤储层参数,引入干扰系数的概念,采用控制单一变量的方法,讨论了储层参数对层间干扰系数的敏感性,并通过模拟单采、合采条件下煤层气产量及储层压力的变化,探讨了煤层气井排采过程中层间干扰的形成机制。研究表明:合层排采时,层间干扰程度随着煤层气井开发呈现先减小后增大再减小的特点;渗透率、孔隙度、朗氏体积是层间干扰的主要影响因素,原始储层压力的影响较小。

石灰固化电解锰渣路基土固化机理及性能研究

以电解锰渣作为基本材料,石灰掺量为研究变量,通过室内试验对电解锰渣作为路基材料的路用性能进行研究。分析不同石灰掺量对路基土最佳含水率、最大干密度、7 d无侧限抗压强度、CBR值、回弹模量的影响。同时,SEM结果显示石灰稳定处理后,电解锰渣体系中出现明显二水石膏晶体、无定型团簇状的水化硅酸钙晶体(C-S-H)和针尖状的钙钒石晶体(AFt),颗粒间连接性变强,孔隙变小,使得结构更加密实,大幅度增加了路基土的强度。

冷涡背景下吉林省双台风暴雨诊断分析

利用常规气象观测资料及NCEP1°×1°再分析资料,从环流背景、物理量场等方面对吉林省2018年8月23—26日发生的一次暴雨过程进行了分析。结果表明:(1)本次天气过程分为两个阶段,第一阶段受东北冷涡和台风(苏力)倒槽及双台风外围水汽影响,暴雨主要发生在吉林省中东部,第二阶段受冷涡诱发的低空低涡和减弱的台风(苏力)残余水汽影响,降水强度较第一阶段显著减弱,但影响范围较大;(2)第一阶段双台风外围的低空偏东风急流叠加形成来自日本海区域的暖湿水汽输送带,并在吉林省中东部强烈辐合,为暴雨的产生提供了有利的水汽条件;(3)第一阶段在冷暖平流作用下东北冷涡斜压发展加强与北上台风(苏力)倒槽相互作用在吉林省东南部产生暖锋锋生,斜压锋生下次级环流的发展及高低空急流耦合作用显著,有利于降水强度增强,同时Q矢量锋生函数对暴雨落区有一定指示意义。

浅析道路桥梁的常见病害与养护方法

本文旨在对道路桥梁的常见病害进行分类与分析,并提出相应的养护方法。首先介绍了桥梁病害的分类与特点,包括超载病害和湿度引起的腐蚀与防护;然后对道路桥梁常见病害类型及成因进行了详细阐述;接下来提出了针对不同病害的养护方法;最后展望了桥梁养护的未来发展。本研究为相关从业者提供了重要的参考和指导,对桥梁养护也具有重要意义。

公路桥梁伸缩缝装置的分类和特点分析

本文通过对公路桥梁伸缩缝装置的分类和特点进行分析,探讨其在桥梁工程中的应用。首先介绍了伸缩缝的作用,随后对伸缩缝装置按照结构形式、使用功能、材料和施工工艺进行了分类。通过分析伸缩缝装置的构造形式、材料、连接方式以及工作原理,总结了其特点。最后,探讨了伸缩缝装置在桥梁工程、公路工程、市政工程以及其他领域的应用情况。本研究为优化桥梁伸缩缝装置设计和施工提供了参考。

有色噪声背景下的水声跳频信号参数估计

针对现有跳频信号参数估计方法未考虑有色噪声的影响,且估计精度与速度难以兼得的问题,提出了一种有色噪声背景下的水声跳频信号参数估计方法.该方法首先根据水声信号有色噪声背景的特点,对有色噪声进行白化处理;然后,在详细推导分析跳频信号短时傅里叶变换时频脊线的特征的基础上,给出了跳频信号跳周期和起跳时间的估计方法;最后,基于估计得到的跳周期和起跳时间,进一步估计跳频频率.理论分析和仿真结果表明,该方法计算量小,工程实用性强,在有色噪声背景下可以实现跳频信号参数的快速稳健估计.

基于主分量反转-递归最小二乘的双基地直达波抑制算法(英文)

由于目标回波信号与主动声纳直达波干扰能量比值小,且目标回波信号与直达波干扰相关性强,因此双基地声纳目标回波的检测受直达波影响严重.为了克服双基地声纳系统中主动声纳直达波干扰,达到检测弱目标回波信号的目的,本文提出了一种时域分块自适应主动声纳直达波干扰抑制方法,该方法利用主动声纳直达波干扰能量远大于目标回波信号的特点,将主分量反转算法(PCI)与最小二乘算法(RLS)相结合.该方法首先对接收信号分块构造前向矩阵,然后利用主动声纳发射信号形式与参数已知的条件,通过主分量反转算法对构造的各前向分块矩阵中的直达波干扰分量进行提取,最后将提取得到的直达波干扰作为参考信号输入到递归最小二乘算法的自适应滤波器以剔除直达波.其中,主分量反转算法可以通过对构造的前向矩阵进行奇异值分解(SVD)实现,递归最小二乘算法收敛速度快,能够动态的跟踪直达波干扰信号的局部畸变.文中还对构造的前向矩阵的秩与主动声纳发射信号形式与参数的关系进行了分析.最后,进行了计算机仿真和湖试实验对本文方法进行验证.计算机仿真和湖试实验结果表明,本文方法能够较好的跟踪直达波信号的局部畸变,有效地抑制直达波干扰,降低直达波干扰对目标回波信号主动检测的影响.