土木工程专业大学生工程防灾减灾意识强化

土木工程专业大学生的工程防灾减灾意识直接影响其在未来工作中的思想及行为。本文首先对当前土木工程专业在校大学生的工程防灾减灾意识现状、现存问题及成因进行了较为全面地分析,然后有针对性地提出了具体对策,可为高校在制定土木工程专业大学生培养目标、培养计划和培养环节的设置提供参考和借鉴。

多重不确定性下水风光多能互补长期优化调度方法

如何应对水风光多重不确定性及其导致的高维优化求解难题是流域水风光多能互补长期调度面临的关键挑战。为此,提出基于马尔科夫链和Copula函数的水风光联合场景生成方法,并通过同步回代缩减法进行场景削减,量化表征水风光多重不确定性;以此为输入,构建流域水风光多能互补长期两阶段随机优化调度模型,并通过Benders分解算法和凸化线性化建模技术实现高维非线性优化问题的高效求解。最后以金沙江下游清洁能源基地为研究对象进行了仿真验证。通过对比分析,证明了所提方法能够有效提升长期调度方案对水风光不确定环境的适应性,提高了多能互补综合效益。在样本外检验中,所提方法比传统方法的发电量增加了0.552亿kWh,弃水量减少了1.694亿m~3,表现得更具可靠性。

考虑风电出力和电价不确定性的水风联合现货市场竞价策略

以风电为代表的新能源参与现货市场已是大势所趋,但出力不确定性导致其市场竞争力较弱,而电价的不确定性又进一步增大了其承担的收益风险。联合具有灵活调节能力的水电是有效的解决途径,而制定符合决策者风险意愿的竞价策略则是其中亟须解决的关键问题。为此,从价格接受者角度提出了水电联合风电参与现货市场的竞价模型。模型中采用笛卡尔积组合后的典型场景集描述风电出力、市场电价等多种不确定性,采用条件风险价值衡量不确定性导致的市场风险,并以风险因子作为决策者风险偏好纳入决策过程。通过引入0/1整数变量,将模型中的非线性函数转换为混合整数线性规划模型予以求解。以中国西南某省梯级水电站和风电场为背景,验证了模型的有效性,并进一步分析了风险偏好对竞价决策的影响。

耦合调峰与通航需求的梯级水电站群短期多目标优化调度的MILP方法

电网调峰任务与河道通航需求间的矛盾是水电航运梯级调度时所面临的突出问题,区间回水的顶托作用增大了该问题的复杂性。建立考虑回水影响的梯级水电站群短期多目标优化调度的混合整数线性规划模型,模型以剩余负荷平均距与下游尾水位平均距最小为目标,在将非线性约束通过函数聚合后,利用六面体栅格化技术与第二类特殊有序集约束方法实现该约束的线性化。利用法线边界交叉方法对模型进行求解。算例结果表明,所提方法可以充分计及回水顶托的影响,兼顾调峰与通航需求,高效求解多目标调度问题并获得较理想的结果。

考虑电站调峰性能差异的短期精细化调度方法

随着电网调管水电规模的扩大以及调度精细化的需求,如何考虑不同电站调节性能差异进行精细化调峰,使得火电平稳运行,减少参与深度调峰,成为电网短期水电调度亟需解决的关键难题。针对电网短期精细化调度问题,提出了在水电站群调峰优化调度模型中考虑各水电站调峰性能差异的差异化调峰优化模型,更好地利用水电的调节能力,使得短期调度计划编制更加准确、合理。依照电网所辖水电站的调节性能不同划分弱调峰电站、调峰电站以及平衡电站进行差异化约束处理,并采用关联搜索方法对差异化调峰优化模型进行求解。选取广西37座水电站进行实例验证,结果表明:对比传统调峰优化模型,差异化调峰优化模型考虑了不同水电站调节性能的差异,进一步降低系统剩余负荷的峰谷差,平抑剩余系统负荷波动并调平系统负荷微小和频繁波动,是一种满足实际工程需求的精细化调度方法。

土木工程结构健康诊断中的统计识别方法综述

本文对土木工程结构健康诊断中的统计识别方法进行了综述。对统计识别中的统计系统识别方法(Bayes模型修正、随机有限元模型修正)、统计模式识别方法和概率神经网络方法的基本理论及其在土木工程结构健康诊断中的研究现状进行了论述,在此基础上提出了土木工程结构健康诊断中统计识别方法需要解决的关键问题和研究发展方向。

考虑时空相关性的流域水风光多能互补系统高维不确定性场景生成方法

受到变量维度高、时空随机关联等复杂因素影响,如何生成年周期的径流、风电光伏出力耦合场景序列是西南流域水风光一体化多能互补规划和长期调度面临的关键难题。该文提出一种考虑时空相关性的流域水风光高维耦合不确定性场景生成方法。以多年长序列历史数据为输入,首先,构建基于季节性马尔科夫链的时序相关性模型,分别捕捉径流、风光发电能力年内逐月时序状态转移特征;其次,构建基于混合Copula函数连接的C藤水风光空间相关性模型,表征流域内水风光异质能源的空间相关特性;以时空相关性建模结果为基础,结合蒙特卡洛抽样,提出水风光多能互补系统高维耦合场景集生成方法。最后,以我国金沙江下游梯级电站以及金沙江下游区域内风光电站为应用实例,对比验证了所提方法的有效性。

水利工程对洪水的影响研究

水利工程是人类活动对洪水影响极其重要的因子之一,近些年随着全国各地水利工程的大规模建设,其影响尤为明显与突出,且在不同地区对不同类型洪水具有不同的效果。通过对第二松花江丰满以上流域内各类型大、中、小、水利工程的基本运行资料进行调查分析,同时在按照《水文情报预报规范》进行洪水分类的基础上,通过统计方法推求出水利工程与不同洪水之间的影响规则,并将其转化为水利工程影响参数,嵌入到新安江模型中进行了场次洪水模拟,在满足预报精度要求的同时得到了水利工程对各类型洪水的影响程度。本研究为进一步探讨人类活动对洪水的影响提供了一个新的思路。

大连星海湾海水源热泵空调系统热扩散数值模拟研究

对大连星海湾海水源热泵空调系统的海水的热扩散输移进行了研究。结合该项目,对运行过程温(冷)排水排入附近海域的流速场和温度场进行了平面二维数值模拟。将流速的计算结果与实测资料进行了分析比较,二者吻合良好。在此基础上,对温(冷)排水的温度影响范围及取排水点的水温升进行了数值模拟预报,研究结果表明海水的温升满足国家海水排放标准。

模糊可变评价模型在评价农村水利现代化中的应用

本文应用了以模糊可变集合与相对差异函数为基础的相对隶属函数表示的模糊可变评价模型,评价农村水利现代化。该模型能够科学、合理的确定与农村水利现代化相关的各项指标处于区间值的相对隶属度、相对隶属函数,并且能够通过变化模型及其参数,合理地确定出农村水利现代化水平的评价等级,提高对样本等级评价的可信度。应用该模型对山东省2000年农村水利现代化水平进行了评价,并与其他评价方法的评价结果进行了比较分析。结果表明该模型实用性强,计算结果可靠,可应用于不同实际工程领域的综合评价中。

大连港大窑湾吹填区软基的堆载预压处理研究

结合大连港大窑湾吹填区软土地基处理具体工程,通过现场试验与监测比较详细地介绍了堆载预压方法中关于分级堆载设计、施工及监测等各方面的技术问题。通过对监测结果的综合分析,探讨了堆载预压处理过程中地表沉降、深层沉降等关键参数的变化规律及堆载级数、堆载高度与固结时间等参数之间的依赖关系,为吹填造陆地区软基处理提供了经验和依据。

土木工程结构健康监测研究进展

阐述了实施土木工程结构健康监测的必要性和迫切性,介绍了结构健康监测系统的概念、组成及其应用,信号采集与处理以及损伤检测的方法和研究现状,重点讨论了神经网络法在损伤诊断中的应用。介绍了利用小波神经网络和概率神经网络等新型网络的损伤诊断方法,最后指出了需要进一步研究的重点和难点问题。

多指标半结构性模糊评价法在水利工程后评价中的应用

水利水电工程项目后评价的特点是既要考虑定量指标也要考虑许多难以量化的定性指标的影响,即为多指标半结构性评价问题。本文提出多指标半结构性模糊分析评价方法,并将其应用于水利水电工程项目后评价中,把定性指标和定量指标相结合,从而给水利水电工程一个更加全面合理的后评价结果。最后通过我国某水利水电工程后评价实例验证了其可行性与合理性。

大连饱和水土壤中Q235B钢和L245钢的腐蚀行为

对管线钢L245土壤腐蚀的研究目前未见报道。采用失重和电化学阻抗谱测试方法,研究了大连市2种在役燃气管线钢Q235B和L245在饱和水土壤中的腐蚀特性,比较了两者的腐蚀行为。结果表明:Q235B钢的腐蚀电位比L245钢高20mV左右;腐蚀初期两者的阻抗谱均由高频小容抗、中频大容抗和低频小感抗组成,腐蚀后期低频小感抗退化直至消失;随着时间的推移,Q235B钢的腐蚀速率先增大后缓慢减小,L245钢的腐蚀速率先缓慢减小后急剧减小;同等条件下L245钢的耐蚀性要优于Q235B钢。

大连市水基系统健康多目标模糊评价

阐述了城市水基系统的内涵．系统的健康应包括整体稳定、与依附其上的社会经济系统和生态系统和谐、保持健康的演进状态三方面内容，用稳定态、和谐度、演进率共同来表征．采用基于相对隶属度的模糊识别模型对大连市水基系统2001-2004年的健康状况进行了评价，结果表明：系统2001年和2003年处于健康状态，2002年处于不健康状态，2004年处于很健康状态，年际间有一定波动，其原因主要是在水文周期的影响下本地地表水和地下水的开发利用率过高．

MM5模式在大连近海风资源评估中的应用

利用中尺度MM5气象模式系统,对大连及其近海地区风场进行了较为系统的高分辨率数值模拟,定性及定量地得到了该地区10 m高度处的年平均风速等直线图、年有效风能小时数等值线图、年有效风能功率等值线图及长海地区的年风玫瑰图,进一步研究了该地区年有效风能功率密度沿垂直高度的变化。综合考虑该地区沿海水深、港口运输及水产养殖等因素的影响,建设性地提出了3个近海风能重点开发区域,并给出了这3个地区的年风速分布概率情况。基于MM5模式的数值评估结果,为该地区近海风资源的开发利用提供了重要的参考依据。

基于指标权重可靠性分析的大连市水基系统评价

阐述了城市水基系统的内涵,提出城市水基系统的健康包括整体稳定、与依附其上的社会经济系统和生态系统和谐、保持健康的演进状态三方面内容,用稳定态、和谐度、演进率共同表征。建立了评价指标体系并确定了指标标准值,从权重可靠性的角度研究了如何选择主观权重和信息量权重进行组合的问题,采用模糊识别模型综合评价了大连市水基系统1996年—2005年的健康状况。结果表明:"九五"期间系统均处于健康状态,但在波动中呈恶化趋势,"十五"期间系统2001年恶化至临界状态,2002年开始恢复至健康状态。其中综合和谐度水平较高,而综合稳定态"九五"期间在波动中呈恶化趋势,"十五"期间处于良性演化趋势。水文周期影响下的地下水过量开采是导致系统不稳定的关键因素。

水电支撑新型电力系统灵活性研究进展、挑战与展望

风光新能源发电的中长期季节性波动、短期随机性和间歇性波动使得新型电力系统面临巨大的灵活性需求和季节性保供挑战。为此,我国工业界和学术界提出“水电角色重塑和功能再造”的概念,目的是充分发挥我国独一无二的水电资源优势,重塑水电灵活性资源角色,支撑新能源大规模开发利用。这一理念和相关理论技术问题,受到政府部门、电力企业的充分重视和众多学者的广泛研究,且仍在发展之中。为了更好地总结和展望相关研究成果,该文归纳我国水电灵活性的重要现实基础,并从流域水风光综合基地、省级电网、区域电网3个层级,综述水电支撑新型电力系统灵活性的研究进展。在此基础之上,从理论方法和工程应用2个方面提炼亟待突破的关键挑战,并展望相关解决思路。

大连市多种水源对水资源配置的影响分析

从水量、水质、成本角度综合分析了大连市本地水资源、非传统水资源(尤其是中水、海水)、外调水的利用状况及其对水资源配置的影响,揭示了大连市水资源利用从单一的使用传统水源将向多渠道开发水源转变的必然趋势。指出了制定各种水资源配置策略及其利用的优先次序,合理有效地配置各种水资源、充分发挥各自优势将是大连市水资源合理配置研究方向。

时频联合分析方法在土木工程中的研究现状

时频联合分析方法因能同时提供信号的局部时频特征,适于分析非平稳信号而在土木工程领域得到了极大应用。线性变换、双线性变换和Hilbert-Huang变换是土木工程中常用的时频联合分析方法。根据时频分析方法的理论,将其应用于人工地震波模拟、结构动力反应分析和可靠性估计、结构参数识别及损伤检测等领域。通过对其在土木工程中的应用进行总结,提出了存在的问题,探讨了进一步研究的方向。