中国龙卷风时空统计特性及灾情分析

龙卷风是毁灭性的自然灾害之一,其经过之处常发生严重的破坏。针对龙卷风危害程度大但相关统计数据少的问题,本文基于《中国气象灾害年鉴》中记录的有关龙卷风的描述,对2003~2019年发生在我国境内的648次龙卷风的时间和空间特性进行统计分析,对龙卷风发生后建筑物、树木、农作物的受损情况及人员伤亡情况进行探讨,并利用熵权法综合评定的思想对龙卷风灾情进行综合评价。结果表明:我国东南沿海、东北平原及高原地区为龙卷风的常发地带;龙卷风在夏季发生的频次较其他季节高,且常发生在下午14~16时。自2003~2019年间,龙卷风导致建筑物损坏和倒塌的数量分别为282,349和86,263间,且位于我国东部地区的建筑物受损数量大于西部;龙卷风过境后,树木的失效模式主要有连根拔起、树干折断、树干倾斜及枝条折断四类,2003~2019年间树木遭受龙卷风破坏的数量累计为2,390,457棵,且位于四川、河南、江苏省的树木受损较为严重;农作物受灾、成灾和绝收面积分别为1296920.8、337,529和233,010公顷;2003~2019年龙卷风共造成388人死亡、7485人受伤,受灾人数达20,033,080人次;根据熵权法建立的龙卷风灾情综合评价模型对龙卷风灾情进行评价,得出我国华东、华南和东北地区灾情最为严重。研究结果对中国龙卷风数据库的建立和防灾减灾具有一定的参考意义。

张雪门幼稚师范实习理论对学前教育专业实习的启示

张雪门先生在幼稚师范实习理论中提出“有系统组织的”实习,该理论对我国学前教育专业实习仍具有重要的借鉴意义。本研究根据张雪门幼稚师范实习理论的内容和形式、实习基地、时间、导师与方法四个方面内容,提出拓展实习内容、丰富实习形式,建立稳定的实习基地、与实习基地密切合作,延长实习时间、实施全程教育实习,选择优秀实习指导教师、提高实习质量等启示。

鞍形屋盖风压系数模糊聚类分区研究

以鞍形屋盖为研究对象,针对其破坏主要始于屋盖边缘等部位的现象和关于鞍形屋盖风压分区无据可循的现状,围绕鞍形屋盖风压系数分区问题,采用模糊C均值聚类根据风易损程度将鞍形屋盖表面划分为多个区域。分区过程中,针对模糊C均值聚类对初始变量具有依赖性的问题进行了改进,包括采取预先限制聚类数目最大值与采用有效性指标确定最优聚类数目的方式。基于此,给出了鞍形屋盖表面的最不利平均、极值风压系数分区图,并计算了各区域的分区风压系数。

起重设备多点无线应变监测系统设计

在起重设备作业过程中,其金属结构容易疲劳受损,须对其危险部位进行安全监测。基于STM32单片机设计一款多点无线应变测量系统,以单个应变传感器作为终端节点,多个节点通过LoRa技术将应变数据无线传输至LoRa网关,网关将数据打包后通过Wi-Fi将数据发送至监控中心进行实时监测和数据存储。测试结果表明,该系统的测试应变相对误差在1%左右,符合大部分工程的需求。该设计方案在解决传统有线应变测量布线困难、受限于环境、无法在起重设备作业过程中实时测量等问题上具有较高的实用性。

脉动风作用下塔线体系的风致响应特性分析

塔线体系是输电系统的基础,风载荷作为塔线体系所受的主要载荷,在风载荷下塔线体系的结构安全分析十分重要。考虑脉动风载荷的影响,采用Kaimal风谱与谐波叠加法,拟合确定了脉动风速,并考虑了风速沿高度的变化情况。基于ABAQUS有限元软件,建立“四塔五线”的典型耐张段模型,分析不同风速、风向角对于塔线体系结构动力响应的影响机制。通过对杆塔塔头位移、杆塔底座支反力以及塔线体系的应力集中部位的分析得出:随着风速的增大,重力塔与张力塔在两个方向的塔头位移幅值增大;随着风向角的增大,张力塔在两个方向的塔头位移幅值增大;重力塔在垂直于塔线体系方向的位移幅值增大,沿塔线体系方向的位移幅值先增大后减小,在45°时达到最大幅值。杆塔的应力集中点基本位于杆塔的钢材集中处。

电网应急预案知识图谱构建方法与应用

为提高电网应急预案知识的检索效率以及电网事故的处置效率,提出电网应急预案知识图谱的构建方法。首先,以电网自然灾害和大面积停电事件应急预案为数据源,分析电网应急预案知识内容体系框架;其次,采用基于规则与基于深度学习的知识抽取方式对应急预案进行知识抽取,并基于Neo4j图数据库对电网应急预案知识进行存储和可视化展示;最后,以某市大面积停电事件应急响应为例,分析电网应急预案知识图谱在实际案例中的有效性。研究结果表明:所构建电网应急预案知识图谱可对电网突发事故进行辅助决策,从而缩短应急决策时间,提高电网事故的应急处置效率。

白云鄂博矿选铁尾矿中铁矿物的工艺矿物特征

白云鄂博矿矿区矿产资源丰富,氧化矿尾矿即将作为主要生产原料应用于白云鄂博矿综合利用示范基地生产线。文章以实验室氧化矿尾矿与磁铁矿尾矿为试验试样,根据粒度划分为5个不同粒级,旨在测定显微镜下上述尾矿的化学成分和粒度分布,同时深入研究其铁矿物的矿物组成和解离特性,从而为选铁工艺的优化提供必要的理论依据与技术支持。

基于空间插值的工程岩体RQD预测方法

作为工程实际中评价岩体性质的重要指标,RQD的应用已相当广泛。但工程岩体中RQD值的分布存在一定的结构性和随机性,因此,通过对特定位置钻探获取的RQD值无法很到位地表达整个空间区域的实际岩石质量。为了弥补这方面的不足,统计学中的空间插值法为此提供了有力的手段。考虑到空间RQD分布存在各向异性,以及在工程坐标系中很难描述RQD分布的结构性,首先计算工程坐标系下已获取RQD值的主要黑塞方向(p Hd);然后构建空间旋转与比例缩放矩阵对其进行坐标标准化处理。在标准化的空间中,引入Kriging插值法,采用变异函数描述RQD在标准空间结构上的变化,建立其空间变异规律的数学模型,并对其进行插值计算;最后将标准空间进行坐标逆变换,实现了对工程坐标系下RQD分布的预测。利用R语言编程将该方法应用于工程实例,结果表明,这种空间插值法能够有效地预测工程岩体中RQD值的分布规律,弥补了局部钻探的局限性。

超大跨度深埋地下结构围岩压力计算研究

围岩压力是地下结构设计与施工的重要依据。新建京张城际铁路八达岭车站拟定备选方案之一的单拱超大跨设计方案中,最大的跨度近45 m。对于类似超大跨度的深埋地下结构,传统的围岩压力理论与经验计算方法都存在着明显的局限性,已经不再适用。而结合现场勘查资料和室内外试验成果的数值模拟方法,尽管可以得到相对精确的围岩压力计算结果,但存在着计算过程复杂、计算效率低下的不足。因此,在计算分析了多种传统围岩压力计算方法与数值模拟方法获得的围岩压力所存在差异的基础上,对Q系统的围岩压力公式引入跨度项进行了修正,从而获得了能够快速估算超大跨度深埋地下结构围岩压力的估算方法。最后对不同跨度工程的围岩压力进行估算,并与监测值进行比较,对比结果良好。该方法不仅可以为工程设计人员及现场工作人员提供设计计算依据,还可为相关研究人员提供理论参考。

大风地区支柱类设备风振响应研究综述

大风地区支柱类设备大幅风振引起的隔离开关开合困难及疲劳损伤、断裂问题,是目前亟需解决的一种影响变电站(换流站)安全稳定运行的灾害形式。文中根据不同支柱类设备风振破坏特征对变电站风振引起的灾害事故进行了分类。按照支柱类设备仿真分析、支柱类设备设计施工两方面阐述了国内外研究的现状,对比了结构整体的分析研究,分析了从静力角度对变电站支柱类设备模型进行计算的不足之处,指出了目前对支柱类开关设备的风振响应动力分析与测试研究存在的问题;并对大风区支柱类设备大幅风振引起的隔离开关开合困难及疲劳损伤、断裂问题的未来研究方向进行了展望。

输电导线结冰数值模拟与影响因素分析

通过建立二维输电导线结冰模型实现结冰冰形预测。空气流场和对流换热通过Fluent软件计算,采用基于拉格朗日法的离散相模型计算输电导线表面水滴收集系数,利用Fluent的用户自定义函数(user-defined function,UDF)编程求解Messinger热力学模型,计算得到了输电导线表面结冰冰形与结冰厚度。研究中考虑了风速、水滴中值体积直径、温度、空气含水量和风向角等因素对输电导线结冰特性的影响。通过UDF实现导线的强迫振动,着重分析了输电导线振动对结冰特性的影响,得到了振动幅度和振动频率对局部水滴收集系数和结冰冰形的影响规律。

输电塔塔型对气象监测塔影干扰效应影响分析

为了揭示输电塔的塔型对气象监测的塔影干扰效应,分别建立了双回路直线/耐张两用塔、单回路猫头塔与圆管塔3种不同塔型输电塔的计算流体动力学模型。运用切割体网格技术对计算域进行了网格划分,采用Realizable k-ε模型,结合雷诺平均Navier-Stokes方程模拟输电塔周围的流场,探究各截面风速变化较小的区域,对比得出塔影干扰效应最小的截面。结果表明:对于所研究的3种塔型的输电塔,塔影干扰效应较弱的位置一般出现在塔腿或塔身横隔面的迎风侧杆件附近,为获取准确的风速数据,可将风速监测装置安装在相应的位置。

白云鄂博萤石分布特征及放射性钍元素的影响

萤石在白云鄂博矿区分布广泛。因各矿段萤石矿化程度不同,将其划分为"四个矿化阶段"。借助显微镜、XRD及SEM研究了各矿化阶段萤石的分布特征,证明了放射性元素钍使得萤石呈现"非均质"的光学性质,也对其"钪化现象"产生了直接影响。

西南山地电力走廊导线覆冰及风载荷观测试验

本试验在高寒山区开展了基于拉力传感器的导线覆冰重量观测测试和基于三维测力天平的导线风载应力观测测试,探索了观测装置和试验方法的可行性。通过以西昌大菁梁子站为代表的测试结果进行分析,得出以下结论:基于拉力传感器的导线覆冰重量观测和基于三维测力天平的导线风载应力观测的试验方法可行、观测数据真实有效,具有输电线路导线覆冰持续观测能力;由风速和导线受力观测数据计算得到导线风阻系数,与其典型值相当;在高寒山区实地开展导线覆冰重量和风载应力观测试验,能够为评估导线力学模型积累观测资料,对导线覆冰和强风作用下的载荷基本特征及演变机理的研究具有重要的意义。

基于GA-BP神经网络算法的输电线路舞动预警方法

针对传统BP神经网络初始权值和阈值随机产生、易陷于局部最优化、收敛速度慢以及隐含层的神经元数量不易确定等问题,采用遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值空间进行遗传优化,获取最优权值矩阵和阈值矩阵,并由此进行误差反向前馈神经网络的训练学习,同时采用试错法,结合相关公式,缩小隐含层神经元数量范围,寻找最优神经元数量,建立GA-BP神经网络模型,对输电线路舞动的发生进行预警。通过对相关地区输电线路舞动历史数据进行了算例分析,对比其他机器学习算法的预测结果准确性,结果表明:改进的GA-BP神经网络能更准确有效地预测输电线路舞动的发生情况;为防止大规模舞动灾害提供有力了保障,进一步提高了电网抵御自然灾害的能力。

一起下击暴流导致500 kV输电线路倒塔事故原因分析

强风是导致输电线路倒塔的主要自然灾害。为揭示一起输电线路倒塔事故原因,基于灾损现场调查结果,结合气象雷达监测数据及杆塔力学模型分析结果,还原了输电线路故障及受损过程。分析结果显示,此次灾损具有不连续、多尺度和强灾害时空尺度小等特征,符合强对流大风中的下击暴流典型特点,下击暴流大风为引发此次事故的直接原因。该结论可为同类型大风灾害下的故障分析及下击暴流作用下的输电线路失效机理研究提供参考。

电费结算智能化系统以及深化应用

本文根据《2020年提质增效专项行动工作方案》要求,为确保高质量、高效率的完成提质增效专项工作,促进公司和电网发展“质”“效”双提升,结合电网实际,深化应用电费结算系统。将数据预处理、数据整合、数据计算以及数据可视化展示等各项业务框架结合,开展精益化研究分析,全面实现智能化电费结算系统深化应用。

基于K-means聚类的风压系数快速分区方法

提出了一种基于K-means聚类的风压系数快速分区方法。K-means聚类要求事先给出聚类数目k值,在风压系数分区应用中存在局限性。采取两种措施进行改进:一是预先限制k值范围,实现所有k值下的快速聚类。二是采用有效性指标确定最佳k值。分别以平屋盖、鞍形屋盖的两种代表性来流工况为例,说明和验证了风压系数分区方法。结果表明:分区方法能很好地完成不同几何形状屋盖、不同来流工况、不同类型的风压系数分区。

大尺度平屋盖聚类最优风压分区研究

以大尺度平屋盖为研究对象,针对其风压分布变化梯度较大的问题和GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》关于大尺度平屋盖风压分区规定的不完善,围绕大尺度平屋盖风压分区问题,在得到各种风向下风压测点最不利极值风压的基础上,利用最短距离聚类法对风压测点分区,得到不同分区类数下的分区方案,用基于质量系数的聚类有效性评价法确定最佳聚类数及最佳分区方案,并采用面积权重法给出大尺度平屋盖分区风压系数。研究结果表明:大尺度平屋盖聚类最优风压分区类数为3;大尺度平屋盖角部大致在10%屋盖跨度范围内,属于风敏感部位,设计、施工时需特别注意;整个屋面平均风压系数会导致大尺度平屋盖中部偏于保守设计,角部低估了风荷载;在进行大尺度平屋盖抗风设计时,应先确定极值风压分区,并针对不同部位分别进行设计和施工。通过与规范平屋盖分区方式、常用分区方式确定的分区风压系数对比显示,聚类最优风压分区较其他方式确定的分压风压系数结果更为合理。

多国规范平屋盖围护结构外表面设计风压对比研究

对比分析了中国GB 50009—2012、德国DIN 1055-4、美国ASCE/SEI 7-10、日本AIJ-2004、欧洲BS EN 1991-1-4:2005、加拿大NBC-2005、澳大利亚/新西兰AS/NZS 1170.2:2011、英国BS 6399-2:1997等规范中关于平屋盖围护结构外表面设计风压的有关规定。为便于比较,将各国规范风荷载标准值统一换算为外表面设计风压系数与基本风压乘积的形式。并且将外表面设计风压统一换算为与时距10min、重现期50 a的基本风速相对应的值。针对外表面设计风压相关因素,对风向、风压分区、面积折减、建筑尺寸等进行了对比研究。最后,结合平屋盖风洞试验,探讨了外表面设计风压的具体取值建议。研究表明:平屋盖围护结构外表面设计风压的确定,建议考虑360°全风向;对屋盖边缘应进行风压分区,角部也应进行单独的风压分区;屋盖表面不同位置建议采用不同的面积折减公式;针对不同高度或宽高比建筑给定不同的外表面设计风压建议取值。