碳中和背景下我国电力碳排放水平分析

电力低碳化转型对我国实现碳中和目标具有全局性战略意义。在总结我国近10年电力低碳化发展历程的基础上,以人口、城市化、经济总量与经济结构为边界条件和驱动力,分析预测未来40年电力增长过程和阶段性发展目标;以系统安全、供需平衡为约束,分析了化石电力占比、终端电力消费比重、核电发展规模以及碳捕集、利用及封存(CCUS)等因素对碳排放水平的影响;预计电力碳排放峰值将出现在2035年前后,达到60~65亿吨,随后逐年降低,到2060年降至10亿吨以内,辅以CCUS技术,可实现电力零排放。最后,针对需求持续增长与低碳转型长期并存的矛盾,提出未来电力发展须以安全供给为前提,优先开发可再生能源电力、多能发展、更大范围多能互补协调开发和互补运行的建议。

基于有限元的重力坝抗滑稳定静动力可靠度快速求解方法

重力坝的抗滑稳定是重力坝工程能够安全运行的关键,其抗滑稳定的可靠度研究是当前水利工程领域的重要研究课题.为了解决采用蒙特卡罗法求解可靠指标时计算效率低、采用响应面法时求解精度不高问题,本文提出一种基于有限元的改进一次二阶矩法进行重力坝抗滑稳定可靠度计算.首先,将坝基岩体抗剪断强度参数视为随机变量,定义功能函数为抗滑稳定极限平衡状态下阻滑力与滑动力的差值,在极限平衡状态条件下推导了功能函数中随机变量的偏导数;然后考虑地震荷载作用的随机性,采用基于全概率公式的数值拟合积分方法计算抗滑稳定静动力可靠指标并将此方法应用于某重力坝工程的抗滑稳定分析中.研究结果表明,该方法在保证计算精度的情况下具有更高的求解效率和收敛速度,故可为类似工程的抗滑稳定静动力可靠度分析提供方法借鉴.

考虑渗流场作用的重力坝坝基物理力学参数有限元智能反演分析

针对因不考虑渗流场影响导致对软岩地基上混凝土坝的反演结果出现与工程实际情况不符的问题,本文在有限元计算时考虑坝基渗流场作用,比较不同坝基弹性模量下渗流场对重力坝位移的影响情况;探讨基于灰狼算法的某重力坝坝基弹性模量有限元反演方法的可行性,在重力坝坝基力学参数反演分析中考虑渗流场作用,研究渗流场对反演结果的影响,为科学合理地评价软基上重力坝的安全性提供真实依据.研究结果表明:当坝基为软岩时考虑渗流场作用的反演结果更符合工程实际情况.针对本文的重力坝工程,当其坝基的弹性模量处于3~6 GPa时,建议考虑渗流场的作用;当坝基的弹性模量小于3 GPa时,应考虑渗流场对坝基造成的影响.

极端气候下堤坝库群工程安全与应急管理的思考

保障堤坝库群工程安全对人类社会高质量发展极为重要。在梳理回顾了2020年~2022年国内外部分堤坝库群险情实例的基础上,分析了全球持续变暖、极端气候事件频发背景下堤坝库群安全管理面临的新挑战。提出了立足新发展阶段,必须高度重视堤坝库群安全管理;应坚持系统观念、统分结合、创新发展、底线思维的理念,从全生命期全流域系统安全层面,强化堤坝库群安全管理水平和应急能力建设。

面向新型电力系统的水电发展战略研究

践行双碳战略,能源是主战场,电力是主力军,构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳中和的必由之路。在分析碳中和背景下电力行业减排目标、电力结构及其占比的基础上,针对构建新型电力系统面临的问题与挑战,提出加快常规水电和抽水蓄能电站建设是新型电力系统可靠性和长周期调节能力的重要基础。结合我国能源资源禀赋和开发利用现状,提出强化水电与新能源协同发展战略思路,依托流域梯级水电建设更大规模清洁能源基地,并加快抽水蓄能电站和储能工厂建设的发展路径,重新定义了水电在新型电力系统中既提供基础电量又发挥容量功能的新定位,进而提出促进清洁能源大基地和储能工厂建设的政策建议。研究成果可为清洁能源基地规划设计和相关政策文件的编制与修订提供一定参考。

“十四五”水电开发形势分析、预测与对策措施

简要回顾了近10年中国水电开发理念的变化,分析了当前水电开发面临的新形势。从能源转型、江河治理、供水安全、生态安全以及自然灾害防治等方面,论证提出当前和未来都需要大力开发水能资源的结论。针对新时期水电开发面临的任务和挑战,提出未来水电开发必须贯彻落实“新发展理念”,创新设计思维,统筹水电开发与生态环境保护、水电开发与移民发展,强化科技创新引领和信息化支撑作用,才能做到工程安全、环境优美与社会和谐相统一。

新阶段中国水电开发新形势、新任务

简要阐述了新阶段中国水电开发的时代背景和国家要求,基于创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念,分析了当前水电开发面临的新形势,提出新阶段在“碳达峰”“碳中和”目标要求下,水电开发建设必须构建新发展格局,统筹水、风、光一体化多能互补清洁能源基地、流域梯级水电开发、抽水蓄能电站与“储能工厂”协同建设,推动清洁电力高质量发展,更好地服务于美丽中国建设。

“一带一路”倡议下中国水电国际化发展路径

"一带一路"倡议为中国水电国际化发展迎来前所未有的机遇。但是,"一带一路"沿线国家多为新兴经济体和发展中国家,中国水电国际化发展面临政治、经济、社会、技术等多方面的挑战。因此,中国水电国际化需要顶层规划、制定正确的发展路径。本文在深入分析"一带一路"沿线国家基本情况、水电开发迫切性和水电开发潜力的基础上,提出中国水电国际化发展应遵循"高端切入、规划先行;技术先进、质量优良;风险防控、效益保障;开放包容、合作共赢"的行动路径,认为中国水电企业在开拓国际水电市场的同时,应打造中国水电品牌、提升国际形象与影响力,确保中国水电国际化进程有序有效,可持续发展。

高坝水库放空要求及设施设计研究

高坝水库调节能力强,在流域梯级开发和防灾减灾中发挥重要作用,但其面临的风险也客观存在,一旦失事后果不堪设想。水库放空或降水位能力是经济社会发展新阶段对大坝风险防控和应急管理提出的新要求。本文给出水库放空的定义、目的及分类,系统阐述了放空水头比、放空库容比、库水位降速等水库放空能力评价指标,梳理了国内外对水库放空的要求,选取我国25座典型高坝水库进行放空能力分析。结果表明:高坝水库放空水头比介于17.5%~71.8%,均值为42.7%;放空库容比介于47.2%~99.2%,均值为81.7%;放空时间介于7.2~123 d,均值为42.7 d;库水降速介于0.71~9.03 m/d,均值为3.0 m/d。从实践来看,高坝水库放空能力受总库容、放空水位、坝型等工程特性参数影响,也受河流形态、河谷形状和库盆特点等因素影响。据此对水库放空设施设计中的入库流量、放空指标、启动条件和分级决策模式等关键问题进行了分析,对我国水利水电工程行业水库放空设施设计和应急管理有一定参考意义。

白格堰塞湖抢险处置应急管理与经验启示

基于2018年金沙江白格堰塞湖应急处置工作,全面总结了部际联合会商、央地协同联动等应急抢险工作机制,深入分析了金沙江中游梯级水库群联合调度削峰对防灾减灾所发挥的重要作用。研究表明,若无梨园水库拦蓄,将可能新增淹没面积约160 km^(2),必对沿江两岸造成更大的损失。据此认识到,迅速获取堰塞湖信息是抢险处置的前提,快速研判堰塞湖风险是重要支撑,精准分析溃决洪水是核心技术,协同联动工作机制是基本保证,动态抢险工程管理是科学方法,完善的高坝水库群是应对洪灾的根本手段。进而提出加强乏信息条件下堰塞湖多源信息快速获取与处理技术、乏信息条件下风险快速研判技术能力、抢险处置专用装备研发、抢险工程统筹管理和协同联动体系完善、高坝水库群开发建设和风险防控与应急调度体系建设等建议,为堰塞湖应急管理水平提升和流域综合防灾减灾提供借鉴。

文本对抗样本攻击与防御技术综述

对抗样本攻击与防御是最近几年兴起的一个研究热点,攻击者通过微小的修改生成对抗样本来使深度神经网络预测出错。生成的对抗样本可以揭示神经网络的脆弱性,并可以修复这些脆弱的神经网络以提高模型的安全性和鲁棒性。对抗样本的攻击对象可以分为图像和文本两种,大部分研究方法和成果都针对图像领域,由于文本与图像本质上的不同,在攻击和防御方法上存在很多差异。该文对目前主流的文本对抗样本攻击与防御方法做出了较为详尽的介绍,同时说明了数据集、主流攻击的目标神经网络,并比较了不同攻击方法的区别。最后总结文本对抗样本领域面临的挑战,并对未来的研究进行展望。

金沙江白格堰塞湖溃坝洪水分析

准确分析预测堰塞湖溃坝洪峰流量可为应急处置方案的制定和应急决策提供技术支撑。采用基于双曲线模型的冲刷侵蚀溃坝洪水分析方法,结合"10·11"和"11·03"白格堰塞湖溃坝洪水分析预测与应急抢险实践,对"10·11"白格堰塞湖自动漫顶溢流过程、"11·03"白格堰塞湖开挖人工导流槽和不开挖人工导流槽溃坝洪水过程进行了分析计算,并与应急除险过程中的实测资料进行对比。结果表明,数值计算结果与实测数据基本一致。这说明冲刷侵蚀模型的溃坝洪水分析方法可较好地分析预测堰塞坝溃决过程,白格堰塞坝溃决洪水分析预测时冲刷侵蚀率取a=1. 1,b=0. 000 5是合适的。此研究成果可供类似土石坝、堰塞坝风险分析和处理类似堰塞湖提供一定参考。

掺Yb^(3+)铋镓酸盐玻璃光纤芯材料的性能研究

为了获得性能优异的光纤芯材料,以掺Yb^(3+)铋镓酸盐体系激光玻璃作为光纤材料的研究对象,按照玻璃组成多元化进行配方设计,用高温熔融法制备掺Yb^(3+)的玻璃样品,采用X射线衍射分析、差热分析、吸收光谱和荧光光谱等测试分析方法,研究激光玻璃光纤材料的性能和组分之间的相互联系。铋酸盐玻璃具有良好的光谱特性,同时具有优于碲酸盐玻璃的物化稳定性与机械强度。报道的掺镱铋盐玻璃材料配方具有原始创新性。研究表明,组分为55%Bi_2O_3-20%Ga_2O_3-20%SiO_2-5%BaF_2-1.5%Yb_2O_3时,在波长972nm处有最大吸收截面为1.11489×10^(-20)cm2,在波长为979nm时有最大受激发射截面为1.26985×10^(-20)cm2。该组分材料热力学性能较稳定,有良好的增益放大特性,有望应用于性能优良的中红外激光器。

梯级水库群及高坝安全管理的新挑战与若干思考

新中国成立以来,我国河流梯级开发及高坝建设蓬勃发展,逐渐形成了河流梯级水库群格局,这对我国大坝安全管理提出了更高的要求。在分析大坝安全、安全管理和应急管理的基础上,指出了当前法律法规体系、安全监管机制、技术标准体系的不足;阐述了梯级水库群及高坝安全管理面临的全生命期管理、流域系统安全管理、紧急情况及极端工况下的安全管理、灾难性失事后果不可接受性等新阶段遇到的问题与挑战,从国家安全、法规制度、管理方法、监管机制、公众宣传、生命线工程等方面提出了应对挑战的若干思考与建议,可为流域梯级水库群及特高坝的安全管理提供借鉴。

基于地质雷达法探测冻结帷幕研究

人工冻结法的冻结帷幕直接关系到地下施工的环境安全,现阶段对于冻结帷幕形成与否的判定仅仅通过有限的测温孔和压力孔数据,常造成判定不准、开挖后透水无法施工、需二次冻结的情况发生。为了高效准确地探测冻结帷幕的性态,本文通过地质雷达法进行冻结帷幕的探测试验。在实际物理探测前,采用数值模拟进行可行性分析,数值模拟结果表明,地质雷达法是有效的。以此为依据,笔者对内蒙古某地铁采用冻结法施工的联络通道进行实际探测,表明采用地质雷达法进行冻结帷幕的探测是基本可行的,能够对冻结帷幕进行定性分析,但要做到定量分析还需要继续深入研究。

应用生长连接模型进行RCC结构温变效应分析

RCC结构为薄层碾压施工,各碾压层因龄期不同而存在材料属性差异,采用层合单元模拟施工仿真分析,能有效减少计算模型的节点和单元数。在层合单元的基础上,提出层合单元、连接层合单元以及生长单元等构成模拟RCC施工过程的生长连接模型。该模型在新老混凝土连接部位设置生长单元和连接层合单元,可以较好模拟新浇混凝土与老混凝土或岩石之间的单元连接问题,避免了网格重构的复杂处理和影响计算精度问题,采用生长连接模型对RCC结构温变效应分析,可以较好提高数值模拟的计算效率而不降低计算精度。

层合单元形函数的修正算法

应用层合单元对多层材料进行合并划分网格,可大大提高有限元计算效率。由于常规层合单元采用四节点等参元形函数表达形式,当互层材料的性能参数差异较大时,将导致较大计算误差。文章根据层合单元各层材料自身变形特征,提出了修正层合单元形函数的数值算法。该方法能更好地描述互层材料单元的实际位移场,从而提高层合单元的有限元计算精度,同时扩大层合单元算法的应用范围。数值算例表明,对于材料层数多、特性相差大的层合单元,修正算法优越性较为明显。

武汉某多功能会议厅结构设计

武汉某多功能会议厅属于工期要求紧、质量要求高的工程。项目无地下室,结构主体高度45.2m~50.7m,上部结构采用全钢框架结构体系,主楼平面呈圆形,结构存在两项一般不规则,不属于超限高层。介绍了项目桩基设计、钢管柱基础埋深及柱脚设计、结构整体分析及性能化设计、变截面钢管柱设计、钢梁优化设计、焊接H型钢梁腹板与翼缘连接要求分析、温度应力分析、考虑刚(弹)性楼盖的区别及建议设计方法、楼盖舒适性分析、钢结构防火与防腐设计、屋顶环向幕墙支承钢结构构架的设计与施工等。

浅谈LNG应急供气工程

介绍了液化天然气(LNG)气化站应急供气的主要工艺流程、设备、技术要点和施工中常见的问题,为LNG灵活应用和城镇燃气的应急供气提供了典型案例。

浅谈城市推广LNG公交车的可行性

从技术可行、结构安全、经济合理等方面介绍了LNG公交车的推广应用,为进一步推广应用城市LNG公交车提供了全面的参考依据。