基于Green-Ampt和稳渗不同入渗模型下的城市内涝影响数值模拟

为分析Green-Ampt和稳渗两种入渗模型对城市内涝的影响,以陕西省西咸新区沣西新城核心区为研究区域,应用基于水文及水动力方法的城市雨洪过程数值模型模拟城市暴雨致涝过程。以Green-Ampt入渗模型计算产流,模拟研究区内涝积水过程,发现计算数据与实测数据吻合度高,内涝积水点均实现精确的模拟。计算了1a、2a、5a、10a、20a、50a6种不同重现期设计降雨在两种不同入渗模型下的内涝积水总量与总面积的变化,结果表明:城市内涝积水达到峰值时,不同降雨重现期下Green-Ampt入渗下相较于稳渗内涝积水总量分别减少28.41%、26.49%、26.39%、21.04%、17.28%、15.02%,Ⅲ级及以上内涝积水总面积分别减少31.5%、28.6%、28.3%、20.7%、16.3%、12.7%。本研究应用不同入渗模型揭示了内涝积水程度在不同降雨重现期下的变化规律,对更合理地开展数值模型模拟以及城市雨洪管理工作具有重要借鉴意义。     

基于DSI插值的复杂地质体流程化建模技术在工程中的应用

介绍了当前国际领先的三维地质曲面建模技术,对比分析了算法的优越性,将算法引入到复杂地质体建模当中,结合工程地质工作流程与习惯,开发了流程化建模工具。巴塘水电站的成功应用证明,DSI算法适合非连续、非线性和具有二元结构的地质体三维建模。结合工程地质数据库,运用流程化工具建立复杂地质体三维模型,提高了工作效率,工作过程体现了地质工程师对地质体的认知过程,模型成果客观反映了地质对象的空间关系。     

考虑输电功率平稳性的水-风-光-储多能互补日前鲁棒优化调度

大规模水-风-光-储互补互济、打捆外送是促进新能源消纳的重要方式。如何应对风、光出力预测不确定性所诱发的运行风险,并满足特高压直流输电功率的平稳性,是当前多能互补调度研究的难点。为此,提出一种考虑输电功率平稳性的水-风-光-储互补日前鲁棒调度方法。首先,考虑风、光出力预测的不确定性,建立水-风-光-储互补多目标鲁棒优化调度模型。然后,研制双层嵌套优化框架对模型进行求解,其中,外层采用基于二维编码策略的智能算法优化系统输电功率;内层在给定输电功率下,通过判别系数和相对蓄水率联合确定梯级水电站间负荷分配策略与储能电站荷电状态。最后,以黄河上游清洁能源基地“青—豫”直流输电工程为例进行研究。结果表明,制订的发电计划能够满足输电功率的平稳性需求,互补运行后系统调峰性能提升13.3%～46%;相比于确定性优化调度,所提出的方法能够充分发挥梯级水电站和储能电站的灵活性,有效降低系统的弃电和失负荷风险。     

汉江桥闸工程下游河段典型鱼种栖息地模拟研究

探究水利工程干扰下的鱼类生境变化特征是维护河流生态健康的基础性研究。以汉中平川段内汉江三桥桥闸下游10 km为研究河段,利用水文学法和栖息地模拟法计算了生态流量。建立了河段二维水动力学模型,选用宽鳍鱲为目标鱼种,依据其对水深和流速的适宜性曲线确定了流量变化下的生境面积,并采用生境质量分级分析了不同流量响应鱼类生境的变化特征。研究结果表明:两种方法计算出河流生态流量相近,分别为54.3和53.1m~3/s,最终适宜流量为47.8～54.3 m~3/s;在流量8.8～212.7 m~3/s时,相比中等和低质量生境,高质量生境面积随流量的波动更为显著,呈现先升后降的趋势,212.7 m~3/s以上流量的各级生境面积随流量变化较小;高质量生境多分布于两岸和冷水河交汇口,中等质量生境主要分布在河段下游;低质量生境位置相对不固定;研究成果可为桥闸运行和河流鱼类保护提供重要参考依据。     

海上光伏施工一体化智能装备研究

针对桩基固定式海上光伏项目预制桩施工效率低、成本和安全风险高等难点,从桩基设计趋势、施工需求和现有设备特点等方面进行分析,提出了一种适应于海上光伏预制桩施工的一体化智能装备及其施工方法,与传统打桩船的技术经济指标对比后表明,海上施工一体化智能装备在海上光伏桩基施工中具有一定优越性,总结了后继装备研制和施工方法改进的思路。     

基于RF-GWO的水利工程地质渗透系数智能反演分析

地质渗透系数是准确分析水利工程渗流的关键参数。针对传统反演方法计算效率低、精度差的问题,采用有限元正演模型和正交试验设计构建渗透系数反演样本集,建立了基于随机森林(RF)算法的渗流计算代理模型;在此基础上,引入灰狼优化(GWO)算法,提出了基于RF-GWO的渗透系数智能反演方法,并以Z抽水蓄能电站为研究案例进行了验证。结果表明：RF模型对各钻孔水位预测结果均接近实测值,性能优于CART和BP模型;GWO可搜寻到地质最佳渗透系数,钻孔水位反演结果合理,相对误差最大为0.42%,精度满足工程要求,计算的天然渗流场分布形态也符合一般山体渗流场分布规律。建立的反演模型能够快速准确地推断工程区地层渗透系数,具有实际工程应用价值。     

黄河上游梯级水库群调水调沙潜力初步研究

利用水库群开展水沙调控是解决黄河上游泥沙淤积的有效措施之一。以1956~2010年长系列来水、来沙资料为准,分析了黄河上游沙漠宽谷河段的水沙规律和调控时机,以龙羊峡、刘家峡水库(龙刘)为调控手段,在以水定电模式下建立黄河上游梯级水库群联合调度模型。在3种情景下求解模型可知:(1)黄河上游调水调沙14、30 d的最大需水量分别是32×10~8和67×10~8m~3;(2)定量给出了梯级水库群的调水调沙潜力,调水调沙14 d的周期为2年1次,调水调沙30 d的周期为3年1次;研究成果对黄河上游沙漠宽谷河段河道水沙调控以及梯级水库群科学调度具有重要的指导意义和应用价值。     

抽水蓄能电站拦砂坝堆石混凝土温度应力仿真分析与结构优化建议

通过研究抽水蓄能电站拦砂坝堆石混凝土重力坝最高坝段在不同坝宽（分别为22 m和42 m）情况下,施工期各自的温度和应力变化过程,结果表明原设计5个坝段变更为3个坝段的施工方案是可行的,为后续同类工程提供借鉴意义。     

基于三维地质建模的大型地下厂房岩体质量分级

岩体质量分级是定量化描述岩体结构复杂性的手段,为岩体工程稳定分析与合理利用提供依据。系统介绍了基于ItasCAD三维地质模型的岩体质量分级方法和实现过程,并以镇安抽水蓄能电站大型地下厂房为研究对象,运用BQ、RMR和水电HC分类对围岩质量进行分析评价。结果表明,虽然各岩体质量评价方法的侧重点有所不同,但ItasCAD能将这3种方法综合使用,起到相互借鉴与补充的作用,进而更加真实地反映岩体的质量条件,可为地下工程岩体质量分析与评价提供借鉴。     

修复缺陷超性能混凝土在输水渠道的应用研究

通过对缺陷修复用超高性能混凝土（UHPC）进行性能试验及现场工艺性试验,分析其力学性能及耐久性能;探究UHPC在缺陷修复施工中的优劣,为其在该领域的应用提供参考;提出UHPC材料改进方向与措施,为其性能改进及深入研发提供依据。该应用研究对城市输水渠道管理工作具有参考意义。