北江流域城市防护区超标准洪水演进模拟

在气候变化和人类活动共同影响下,极端水文事件发生概率增大,城市面临超标准洪水风险日益增加。为分析超标准洪水对北江流域城市防护区影响,以广东省英德市英城防护区为例,建立一、二维耦合数学模型,分析漫溢和溃堤情况下超标准洪水演进特征及其对防护区重要地物的影响。结果表明:超标准洪水条件下英城防护区主要洪水风险为堤防决口;洪水重现期由50 a增至200 a,漫溢条件下淹没面积由2.46 km^(2)增至5.52 km^(2);溃堤后,淹没面积由7.18 km^(2)增至14.24 km^(2),淹没水深最大值超过3.5 m,洪水由溃口向英城防护区演进,总体上最大流速为0.05~3.00 m/s,但溃口附近最大流速超过6 m/s。

小型水库超标准洪水溃坝模拟及风险分析

我国小型水库数目众多,承担着防洪、灌溉、供水等重要作用。为减少水库遇超标准洪水溃坝后下游风险区的生命财产损失,以南王水库为研究对象,考虑水库遇超标准洪水下瞬时溃坝与渐进式溃坝两种溃坝形式,采用DB-IWHR溃坝模型模拟溃口流量过程,利用MIKE软件构建一二维耦合模型模拟洪水演进情况并进行风险分析。结果表明,下游淹没情况符合溃坝洪水演进的一般规律,模型可较好模拟超标准洪水引起大坝溃决的溃口流量与洪水演进过程,可为小型水库超标准洪水溃坝应急预案提供参考。

基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法研究

提出一种基于图像三维重建的隧道超欠挖检测方法。该方法基于计算机视觉运动恢复结构算法(SFM)和半全局匹配算法(SGM)实现隧道实际开挖轮廓图像三维点云重建,再利用Delaunay三角剖分算法实现隧道实际开挖轮廓三维曲面模型重建,并基于设计开挖轮廓线和中心轴线建立隧道设计开挖轮廓三维曲面模型;以蒙华铁路大围山隧道DK1665+454—DK1665+484作为工程试验段进行现场试验分析,对所提方法有效性进行验证。研究结果表明:通过隧道实际开挖轮廓三维曲面模型与设计的开挖轮廓三维曲面模型比较分析,可实现对不同类型隧道整体超欠挖状况、超欠挖值、超欠挖面积以及超欠挖体积进行检测与评价;隧道设计开挖轮廓三维曲面模型具有数据采集设备简单、不干扰施工、检测范围全面、检测结果准确的特点;图像三维重建检测方法可实现隧道超欠挖准确检测,检测精度与三维激光扫描检测方法的相近,且比传统检测方法的精度高。

基于激光点云的隧道超欠挖检测方法研究

研究目的:隧道作为一种重要的地下空间结构体,在施工过程中需要经常检测其超挖与欠挖状况,分析评价隧道施工质量与隧道围岩稳定性。传统基于全站仪或断面仪的检测方法效率低,基于地面激光扫描仪进行隧道的超欠挖检测,检测效率高,成果精度满足规范要求。本文提出一种基于激光点云的隧道超欠挖检测算法,实现隧道的超欠挖自动检测。研究结论:(1)利用三维激光点云数据进行隧道超欠挖检测,不仅效率高,而且精度高;(2)基于KD tree树形结构对离散点云进行组织管理,采用半径搜索与矩形分割算法,实现断面点云快速分割;(3)基于多边形相交算法的超欠挖面积统计,可以适应多种隧道类型的超欠挖检测;(4)采用激光点云进行隧道的超欠挖检测,其效率高、结果全面详实,可以应用于隧道施工阶段的超欠挖检测。

穿越活动断层区隧道的抗断设计对策

针对穿越活动断层区隧道的结构设计,提出活动断层区隧道结构的抗断设计对策;对"超挖设计"和"铰接设计"两种抗断设计方法进行了讨论;提出了"铰接设计"中隧道节段长度及节段间连接抗剪刚度的计算方法,并分析了连接剪切失效后隧道节段的运动特征。

基于IGBT的固态断路器开断策略研究

根据IGBT关断不同电流时工作区的变化,通过栅极电阻控制其开断特性。在开断短路电流时,采用较大的栅极电阻,从而抑制开断过电压,其他情况下采用较小的栅极电阻,以保证开断速度。在Saber环境下,通过单相10kV固态断路器开断过载电流和短路电流两种工况,验证了所提开断策略的可行性及其抑制开断过电压的效果。本研究为开发适用于FREEDM等高压微网的固态断路器提供了新思路。

软岩隧道施工中超挖问题的处理探究

软岩隧道具有变形大和稳定性差等特点,超挖时必须采取适当的处理措施。应用FLAC3D分析软件对软岩隧道的施工过程进行了模拟,探讨了超挖未回填、未超欠挖、超挖时采用土石碴回填以及超挖时采用C40混凝土回填等工况对隧道稳定性的影响。分析结果表明,隧道开挖时严格控制超挖、超挖时采用强度较高材料密实回填对隧道稳定极其重要。

有载调压中互斥晶闸管开关组的通断控制

为提高调压速度,提出了有载调压过程中互斥晶闸管开关组的通断控制方法,它采用电流在过零点的瞬间来控制互斥晶闸管开关组的通断以限制有载调压过程中调压绕组过电压。理论分析及仿真验证了该法快速、无电弧、无冲击、平滑调压的可行性。该法还可用于切换感性负载的电源及投入备用电源。

10kV架空绝缘导线防雷保护的措施研究

分析了10 kV配电网容易遭受雷击的原因和绝缘导线雷击断线的机理,计算了不同雷电流的感应雷电压值。研究了氧化锌避雷器、穿刺型防雷金具、可调式保护间隙和采用绝缘塔头及横担的防雷保护原理。运用ATPDraw软件仿真标准雷电压在配电网中引起的感应雷过电压波形,比较了防雷金具与防弧金具的优劣,针对不同绝缘子的保护间隙做了相关击穿性试验。分析表明,根据不同的配电环境和要求,合理选择其中的一种或几种相结合的防雷措施可以有效地降低架空绝缘导线的雷击故障率,从而为10 kV配电网的防雷提供了参考。

再论隧道超欠挖的分析与检测

文章对隧道超欠挖问题进行了分析,评价了超欠挖的计算方法,指出了超欠挖对隧道工程的影响,同时介绍了超欠挖的各种检测方法,并把这些方法分为接触式和非接触式两类来阐述,以此作为隧道施工监控和验收的依据。

限流器晶闸管阀自触发保护动作电压阈值设计

为提高串联谐振型故障限流器(series resonant fault current limiter,SRFCL)旁路电路的可靠性,减小谐振电容的氧化锌避雷器(MOV)能量消耗,研究了晶闸管阀自触发保护动作电压阈值设计方法。限流器控制器失灵是最恶劣的故障态,只能依赖晶闸管阀自触发保护即击穿二极管触发晶闸管(break over diode,BOD)。设计了BOD动作时序,从动作时间和避雷器能耗角度分析阈值影响因素。BOD动作电压阈值决定了晶闸管阀过电压保护水平和触发时间。电压阈值设置低,BOD保护会和保护判据竞争;电压阈值设置高,避雷器能耗水平会提高。以华东电网限流器示范工程为背景,建立限流器仿真模型,通过大量仿真计算,总结了电压阈值变化对避雷器能耗水平影响规律,提出了电压阈值设计指标。研究结果对工程设计具有指导意义。

室温Zn粉直接制备ZnO纳米颗粒薄膜及其机理研究

首次在室温条件下超声方法直接将金属Zn制备ZnO纳米颗粒薄膜。利用滚压振动磨机械研磨的Zn粉作为原料,采用独特的油相水相混合溶液作为分散液,超声分散打破软团聚使金属Zn纳米颗粒水解得到了分散性较好的纳米粒子,并且可以利用该纳米粒子简单地制备出均匀致密的ZnO纳米粒子薄膜。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。结果表明,采用该方法可制得具有密排六方结构的ZnO纳米颗粒,并且该产物分散较好。原子力显微镜(AFM)、静电力显微镜(EFM)表明利用该纳米粒子制备的薄膜致密均匀,EFM显示纳米粒子表面电学性质有较大差异。探针台I-V测试显示不同原料Zn粉制备出的ZnO纳米颗粒薄膜可以获得不同导通电压从而获得不同的整流效果。该方法在室温条件下由Zn粉制备出ZnO纳米颗粒和薄膜,为制备不同维度ZnO纳米结构提供了新思路,同时也为制备、改善整流器件提供了创新和经济的途径。

歧南地区坡折带特征及对沉积作用的控制

以渤海湾盆地歧南地区沙河街组构造复杂、断裂发育等地质特征为背景,以进一步认识沉积砂体分布规律为目的,进行坡折带对沉积作用控制研究。在分析区域地质背景的基础上,结合地震、沉积等相关资料,将歧南地区古近系沙河街组坡折带按成因划分为4种类型。研究发现,坡折带对沉积的控制作用主要表现在3个方面:坡折带控制沉积物的供给,坡折带控制沉积相展布,坡折带控制沉积砂体的富集。该研究为砂体预测和岩性油气藏勘探提供了地质依据。

港珠澳大桥埋置式承台基坑冲淤试验研究

依托港珠澳大桥埋置式承台足尺模型工艺试验项目,采用理论计算分析与原位试验监测相结合的办法对埋置式承台基坑超挖深度进行研究。理论计算分析采用海港水文规范经验公式进行估算,原位试验采用单波束测深仪定期和不定期对试验基坑开挖后水下地形进行测量,在此基础上,提出适宜的承台基坑超挖深度,为港珠澳大桥主体工程建设关键施工参数的确定提供依据。

ZnO/Ag纳米复合材料的制备及电学性能研究

在室温下,利用超声活化法将机械研磨13h的Zn粉在V(水)∶V(环己烷)=19∶1的分散体系中合成ZnO纳米颗粒悬浮液,然后通过光还原AgNO3制备出ZnO/Ag纳米复合材料。并用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对ZnO/Ag复合颗粒表征,用扫描电子显微镜(SEM)和探针台I-V测试仪对ZnO/Ag复合薄膜表征和电学性能测试,通过XRD和TEM得出,超声合成的ZnO具有六方纤锌矿结构,长约20nm的短棒状;经光还原沉积在其表面的纳米Ag呈现面心立方结构,直径约为5nm。通过SEM和I-V伏安特性曲线得出,干燥温度对复合结构有较大影响,60℃干燥的复合薄膜比较致密均匀,导通电压大约2V左右,在100℃时开始转变为有氧化锌附着的枝状银网状复合物,导通电压在0.02V左右,通过控制干燥温度可改变复合薄膜中ZnO和Ag的结合方式以及相应的电学性能。

地下洞室超欠挖问题非线性有限元分析

运用数值分析的方法,采用ANSYS10.0版有限元分析程序对洞室超欠挖进行三维模拟计算,分析了不同超挖位置、超挖深度、超挖数量等对洞室围岩稳定性的影响,得出了超欠挖部位应力集中数值解及塑性区产生的影响范围,为地下工程掘进施工和初期支护设计提供重要的参考依据。

过山气流与大兴安岭焚风

本文利用二维大气中尺度数值模式,模拟了冬季1月份大兴安岭东坡的焚风现象,并讨论了该焚风的成因。

配电网中电压互感器消谐、单相消弧和单相永久性故障切线问题的解决方案

我国配电网的中性点不接地,需要抑制频繁发生的电压互感器谐振、设置消弧线圈以及处理永久性单相接地后的自动切线问题,因而叙述了解决以上3个问题的新方案。首先,将三相电压互感器的中性点通过常闭开关接地,谐振时跳开,随后闭合,谐振立即消除,并恢复互感器的正常运行状态。其次,在母线上设置常开的分相动作的三相接地开关,弧光接地时,故障相(根据最高对地电压的相别判定)的上述接地开关闭合,由于母线地网电阻远小于故障点电阻,故障电流被充分分流,恢复电压又极小,因而电弧顺利熄灭,随后跳开接地开关。最后,在永久性单相接地时,先将上述先闭合的故障相的接地开关跳开,并将三相接地开关中某一非故障相的开关接地,造成异地两相接地,故障线路就因单相过流而切除,随后跳开接地开关。总的说来,只用1个单相开关和1个三相开关,配以简单的控制环节即可抑制配网中电压互感器的谐振,从而使单相电弧接地和故障线切除,动作简单可靠,并能带来明显的经济效益。

火电厂废水处理系统氨氮超标处理浅析

火力发电厂的脱硝系统经常因为控制不好,氨逃逸浓度会增加,进而导致排放废水氨氮浓度超标。针对内蒙古某电厂氨氮超标问题,通过对系统全面分析诊断,经过化验分析,查明超标原因,采取了调整脱硝系统运行方式和折点氯化法除氨氮的处理措施,解决了氨氮超标问题。该方案效果明显,操作灵活,投资小,基本不占用场地,维护方便,有较高的经济效益,降低了环保风险,值得借鉴和推广。

电力机车关节式电分相过电压分析与抑制研究

电力机车通过关节式电分相时,经常发生过电压现象,导致牵引变电所跳闸,对接触网和牵引变电所的安全运行构成严重影响。电力机车通过关节式电分相时,入分相的受电弓与中性线接触、受电弓与接触网分离、出分相的受电弓与牵引网接触、受电弓离开中性线4个过程中容易产生过电压。本文使用Matlab/Sim Power Systems对上述过程进行建模仿真,分析中性段产生过电压的原因,提出抑制过电压措施。仿真结果表明,阻容保护器可有效抑制电力机车通过关节式电分相时在中性段产生的过电压。