水资源刚性约束制度研究框架与展望

实行水资源刚性约束制度是当前水资源管理制度领域的重大改革措施,也是推动相关国家战略实施、实现人水和谐共生的必然举措。梳理了水资源刚性约束制度的提出背景与历程,分析了水资源刚性约束制度的概念内涵,从指导思想、理论基础、技术支撑、战略目标、研究内容和关键问题等6个方面构建了水资源刚性约束制度研究框架,从理论研究、技术研究、实践研究等3个方面对未来研究进行了展望,以期为水资源刚性约束制度相关研究提供理论和实践参考。

建立水资源刚性约束制度的几点思考

建立水资源刚性约束制度,是贯彻落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路和关于治水重要讲话指示批示精神的重要实践。文章聚焦新阶段影响国家水安全的新老水问题,分析了建立水资源刚性约束制度的重大战略意义,辨析了水资源管理刚性约束的内涵要义,并就加快建立水资源刚性约束制度提出了相关建议。

认真践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路 加快实施水资源刚性约束制度

近年来,水资源管理工作认真贯彻落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路,相关工作取得积极进展和成效。在学习研究“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路、总结水资源管理工作的基础上,以加快实施水资源刚性约束制度为主线,提出了当前和今后一个时期水资源管理的思路和重点。

刚性接触网磨耗动态检测系统视觉标定方法研究

接触线磨耗是综合反映接触网服役性能的重要指标。针对接触线空间布置范围大,磨耗检测精度要求高,人工检测效率低的难题,提出综合运用激光三角和沙姆成像原理,研究构建基于线结构光测量技术的车载接触线磨耗主动视觉检测方法。提出采用高斯-牛顿非线性最小二乘优化方法,对像平面与光平面单应性矩阵、镜头畸变参数进行交叉迭代求解,建立面向接触线磨耗动态检测的大视场、高精度视觉模型及其参数标定方法,解决接触线磨耗检测系统视觉建模及参数标定难题。立足现场实际需求,研制接触线磨耗车载检测装置,分步开展室内静态标定实验和现场动态检测试验。结果表明,实验室标定重投影误差控制在0.083 mm以内,与传统模型相比提高53.1%。接触线磨损宽度、磨损深度及磨损面积动态检测数据与人工静态测量数据相比,RMS误差分别控制在0.119 mm, 0.115 mm, 0.788 mm2以内。

开洞刚性墙后土体破坏模式运动单元上限分析

超载作用下开洞地下刚性连续墙后土体稳定性问题具有广泛的工程应用背景。考虑墙体矩形开洞宽度足够大,且刚性墙与土体完全光滑接触等条件,参考构造刚性多块体上限法思路,预设墙后土体极简破坏机构并转化为初始三角网格,提出交替循环式新增节点、单元缩减、对角互换及成层加密等网格更新措施,同步开展基于刚体平动运动单元上限方法的刚性墙后土体破坏分析,通过多层级非线性规划运算获得高精度临界超载系数σ_(s)/c上限解,界定墙后土体滑移线网破坏模式及其定量范围与扩展边界。进一步依前述流程计算获得多参数影响下的临界超载系数σ_(s)/c上限解图表,结果表明:1)刚性墙后土体典型破坏特征表现为土体上方和开洞处的整体下沉刚性区域,开洞前方核心区域以密集滑移线网区隔的刚性滑块群,以及外围主要滑动面;2)临界超载系数σ_(s)/c随土体内摩擦角ϕ增大而增大,且后续增幅显著增加;3)σ_(s)/c随开洞深度比C/D的增大呈现出近似线性增大的趋势;4)相较于ϕ和C/D,土体重度参数γD/c的变化对于σ_(s)/c的影响不甚明显,σ_(s)/c随γD/c增大呈现近似线性减小的趋势;5)σ_(s)/c受剪胀角参数ψ/ϕ的影响与ϕ的增大程度密切相关。本研究结果可为开洞地下刚性连续墙后土体失稳破坏模式定量分析、破坏机理研究及工程措施制定等工作提供有力的数据支持。

模块化建筑刚性桩复合地基共同作用试验分析

本文依据某模块化示范楼,制作了简化后的1∶10的模块化建筑刚性桩复合地基的室外缩尺模型,考虑了上部模块结构与地基基础共同作用。通过模型试验分析了上部模块刚度变化对上部模块钢柱、筏板基础和刚性桩复合地基各受力体的影响。结果表明:模块化建筑中部柱轴力>边部柱轴力>角部柱轴力;随上部模块刚度的增加,中部柱轴力逐渐减小,边部柱和角部柱轴力逐渐增大;筏板基础中部沉降最大,边部沉降最小,整体沉降随上部模块楼层的增加逐渐增大;角部桩身轴力>边部桩身轴力>中部桩身轴力,桩身轴力沿着桩深度方向先增大后减小;桩身上部一定范围内产生负摩阻力。分析结果能够为模块化建筑单元构件设计及刚性桩复合地基基础优化设计提供参考。

一例U-Ag杂金属半刚性羧酸配体配合物的制备及性质研究

为了深入研究锕系元素的配位行为,基于半刚性羧酸配体3-(羧基甲氧基)苯甲酸(H_(2)L),合成了一个三维结构的U-Ag杂金属配合物[(L)(HL)Ag(UO_(2))](简称UAgL)。通过X-射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱及X-射线粉末衍射对其晶体结构进行了表征,结果显示,配合物UAgL中铀原子处于稍变形的五角双锥配位环境中,银原子则处于五配位的四方锥配位环境中。铀酰离子中的氧原子参与配位且处于轴向位置,完全脱质子的配体L和部分脱质子的配体HL则采取两种配位模式将铀中心与银中心连接成二维层状结构,层状结构之间又通过铀酰氧原子连接成三维的网络结构。进一步探讨了配合物UAgL的热稳定性和在室温下的固态荧光性质,认为其可作为潜在的光致发光材料。

不均匀地层中刚性桩复合地基变形及加固措施分析

刚性桩复合地基凭借其工后沉降小、施工周期短、整体稳定性强、社会经济效益高等优势,逐渐得到广泛应用,但也伴随着一些工程问题,如在不均匀地层下刚性桩复合地基路堤容易出现稳定性问题。本文针对不均匀地层下刚性桩复合地基典型工程案例展开研究,采用有限元软件建立三维模型,揭示改进方案前后不均匀地层下刚性桩复合地基的变形规律,研究3种加固方式对于刚性桩复合地基稳定性的增强效果。结果表明:不均匀地层下刚性桩复合地基会产生偏应力进而引起路堤差异沉降,结构稳定性较差,改进方案可以有效降低路堤沉降,提高结构整体稳定性,横梁加固可以有效提高刚性桩复合地基的水平稳定性。

装配式冷弯厚壁型钢半刚性梁-柱节点抗震性能试验研究

冷弯型钢在装配式结构中应用具有天然的优势,为了扩展冷弯厚壁型钢结构的使用范围,克服冷弯厚壁钢的缺点,设计6个新型分层装配式“十字型”梁-柱节点,进行循环加载试验,对梁-柱节点的破坏模式、初始刚度、骨架曲线、等效黏滞阻尼系数、能量耗散系数、割线刚度、滞回曲线和关键部位应变分布进行研究,主要得到以下结论:通过螺栓和节点板的滑移,半刚性节点具有一定的耗能能力。增设高强螺栓可以提高梁柱节点的承载力,初始刚度和耗能能力也得到提高,避免梁端与连接板孔壁承压。增加可更换节点翼缘板,对梁-柱节点的破坏模式没有明显影响,承载能力、耗能能力、初始刚度分别得到较大提高。

实施水资源刚性约束制度的智慧化管理需求探讨

建立水资源刚性约束制度是提升水资源节约集约利用水平的重要举措,实施水资源刚性约束制度需要加强数字赋能。从水资源刚性约束对象与内容、水资源刚性约束指标及目标、水资源刚性约束措施等方面,分析了实施水资源刚性约束制度的智慧化管理业务需求,提出建立由实体水资源、数字水资源、市场水资源构成的实施水资源刚性约束制度的智慧化管理体系,分析了智慧化管理体系赋能水资源刚性约束制度实施的路径。

光伏组件柔性拖曳结构与传统刚性结构风振响应对比

为准确探究柔性支撑体系下光伏组件振动特性,以某光伏工程为研究对象,考虑稳定结构及承重结构对整体的影响,分别建立传统刚性支撑体系与柔性支撑下的“系泊-光伏组件阵列结构”有限元模型,基于Davenport风谱采用AR自回归技术模拟脉动风荷载进行风振响应分析,对比两种支撑方式的经济性、风振特性及稳定结构对柔性支撑体系的振动影响。结果表明:1)刚性支撑主要以横向摆动为主,平均振幅约为0.5cm,其风振系数分布均匀,建议取值2.0;2)柔性支撑体系以竖向振动为主,平均振幅约为12.3 cm,比刚性体系振幅大,风振系数建议取值1.7~1.8;3)柔性支撑体系建造成本比传统刚性支撑高出约40%,但占地面积减少约32%。说明柔性支撑在抗风性能、经济性方面都不及传统刚性支撑,但其优势主要在于对地形的高适应性,具有跨度大、净空高、有效提高地面利用率等优点,可在劣势地貌下作为刚性支撑的替代;4)地锚拖曳结构对光伏组件振动有明显约束作用,因此在设计时,地锚拖曳结构的数量、分布调整可作为柔性支撑下光伏阵列的结构优化首选条件,以提高整体稳定性。

刚性联接双电机系统功率平衡控制策略

针对刚性联接双电机系统因参数摄动和负载变化导致的系统输出功率不均衡问题,基于转矩闭环矢量控制系统,提出了一种自抗扰模型预测(ADRC-MPCC)转矩交叉耦合功率平衡控制策略。首先,建立刚性联接双电机系统的统一数学模型,基于该模型分析了功率不平衡产生的原因;其次,通过确定合适的转矩反馈补偿系数,提高了系统中双电机的同步性能;最后,设计自抗扰控制器对转速环、磁链环和转矩环的扰动进行估计和补偿,并通过简化模型预测控制方法对逆变器开关状态进行选择,减少了控制器的运算时间。仿真与实验结果表明,提出的控制策略实现了参数摄动和负载扰动情况下刚性联接双电机系统的输出功率平衡,验证了功率平衡控制策略的有效性。

弱刚性齿轮传动测试台的研制与试验

为了对齿轮传动系统进行更加深入、细致的研究,根据弱刚性齿轮传动轴的振动特点,提出将高精度激光位移传感器用于传动轴的振动测量,研制了一台用于测试弱刚性齿轮传动系统的齿轮测试台,针对弱刚性齿轮传动开展了不同工况条件下振动测试研究。根据弱刚性齿轮传动临界转速较低的特性,对由齿轮和轴组成的转子进行模态分析,得到转子的固有频率,计算了可能引发转子共振的电动机转速;并通过恒载变速试验与恒速变载试验进行了验证。结果表明,该系统在电动机转速为219.69 r/min左右时会到达转子的共振频率;分析数据发现,轴的振动幅值在一定范围内对载荷的响应成线性关系而受转速的影响并不显著。最后,对测试台进行重复性试验,验证了该设备的可靠性与稳定性。

刚性约束下人民胜利渠灌区水资源优化配置方案研究

为解决人民胜利渠灌区水资源利用的“瓶颈”制约问题,创新性地构建了基于刚性水资源约束的灌区水资源优化配置模型,并引入高效的改进型非支配遗传算法(NSGA-II)求解,生成规划水平年2035年不同供水保证率的100组优化配置方案。采用结合层次分析法(AHP)与CRITIC权重法的综合权重计算方法,利用TOPSIS法进行方案排序与优选,从众多可行方案中遴选出最优配置方案,为人民胜利渠灌区水资源节约集约利用提供参考,并有助于实现水资源的可持续利用。

考虑二维等效静力风荷载的导线风偏刚性直棒法

刚性直棒法作为一种简单高效的输电导线风偏响应估算方法,在输电工程领域得到了广泛的应用,然而其适用对象仅限于水平风作用下的未覆冰导线,对于线路常遇的覆冰以及二维风荷载情况未能涉及。该文采用阵风荷载包络线法(GLE法)推导了二维等效静力风荷载的表达式,获得了考虑二维风荷载作用的导线风荷载调整系数,通过引入二维等效静力风荷载改进了现有刚性直棒法,改进后的刚性直棒法综合考虑了线路是否覆冰、二维风荷载、上升气流以及风的脉动效应。建立了某真型输电线路的精细化有限元仿真模型,采用覆冰导线气动力风洞试验结果和非线性数值仿真验证了改进后刚性直棒法的准确性。基于改进后的方法分析了竖向平均风速和导线覆冰厚度对风偏响应的影响。研究表明:考虑二维等效静力风荷载的导线风偏刚性直棒法是一种准确度明显提高的通用方法,能适用于常规的、覆冰的、有上升气流的多种工况下的导线风偏位移计算。

超临界锅炉刚性梁内绑带原理及设计

本文主要介绍了超临界锅炉刚性梁内绑带作用原理以及结构安装等方面的相关内容。简单介绍了刚性梁附件现场安装曾出现的问题。

环境温度对地铁刚性接触网弹性与弓网受流质量影响研究

近年来全国地铁大面积发生弓网异常磨耗事件,特别是冬季异常磨耗已然成为常态,2022年全国有30余条地铁线路出现此现象,经济损失达数亿元。为了研究环境温度对弓网关系的影响,文章首先建立了某地铁线路刚性接触网有限元模型,计算得到环境温度-20~20℃下接触网刚度曲线,并分析了环境温度对接触网刚度影响规律;然后,构建地铁变刚度弓网耦合动力学模型,依据EN 50119等标准验证了其准确性,并计算了环境温度(-20~20℃)、列车运行速度(40~90 km/h)、受电弓静抬升力(70~160 N)、定位线夹卡滞工况下的弓网接触力,着重分析了环境温度对弓网接触力、弓网受流质量的影响规律。结果表明:环境温度与弓网接触力、受流质量具有强正相关性,当环境温度低于0℃时,弓网受流指标将严重恶化;线夹卡滞会对弓网接触力、受流质量带来恶劣影响,而且行车速度越高影响越大。

地下连续墙新型刚性接头设计与研究

城市建设的快速发展促使对地下空间的需求日益增加,地下连续墙作为深大基坑的支护或结构外墙的应用也越来越多。针对“两墙合一”的地下连续墙,提出了一种新型刚性接头、防绕流接头板及施工工艺,能有效预防混凝土绕流问题,进而提高地下连续墙的整体刚度、强度以及接头的止水能力。通过数值模拟计算了刚性接头的承载力与延性,并与普通工字钢接头进行了对比。结果表明,采用新型刚性接头的地下连续墙,具有较好的刚度和受力性能,施工可行性高,具有较好的应用和推广前景。总结的经验可供今后类似工程借鉴。

基于淮安市淮阴区“四水四定”试点的水资源刚性约束制度探讨

建立水资源刚性约束制度,落实以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,对于实现区域水资源的可持续利用具有重要意义。以江苏省首批水资源刚性约束试点地区淮安市淮阴区为例,分析了淮阴区可持续发展与水资源刚性约束制度建设的必要性。以水资源为刚性约束,构建了淮阴区“四水四定”13项指标体系,解析了刚性约束制度体系内涵,构建了淮阴区水资源刚性约束制度体系,提出制定水资源调度制度、建立淮阴区水资源费征收准则等建议。

起重机卷筒组刚性连接结构

在轻巧型起重机中,卷筒组的作用至关重要,它直接关系到起重机的起升能力和工作效率。非刚性卷筒组和减速器的连接方式存在传动链较长、传动件较多、效率低、故障率高的特点,刚性连接结构则可以有效解决上述问题。文章针对传统轻巧型起重机卷筒组刚性连接结构设计缺点,研发了1种采用连接轴、连接法兰替代传统球铰联轴器的轻巧型起重机卷筒组刚性连接结构,具有结构简单、工艺性好、安装维修方便的特点。