武汉大东湖生态补偿机制研究

针对武汉大东湖资源环境的过度开发利用而导致的湖泊水质污染和生态破坏问题,为更加有效地实现大东湖水质净化、生态功能修复及资源可持续发展的目标,在分析大东湖的基本特征和资源环境现状以及建立生态补偿机制必要性的基础上,探讨了大东湖生态补偿的内涵及机制框架,分析了大东湖自然生态资源价值、生态补偿模式、专项基金的建设与运营以及补偿的实施与管理等问题,以期为大东湖自然生态健康的维系提供理论依据,进而推广到其他城市湖泊。     

微电流电解对尿素降解的机理及影响因素研究

采用微电流电解技术对模拟游泳池水中的尿素进行降解处理,探索了电解对尿素的去除机理,研究了电流密度和氯离子浓度等因素对电解去除尿素效果的影响。结果表明:以钌钛和不锈钢分别做阳极和阴极材料,当水溶液中有较高浓度的氯离子存在时,电解过程中产生的活性氯使得尿素被氧化,尿素降解产物中无氨氮、氯胺等二次污染物,尿素极有可能通过电解生成了N2等气体挥发到空气中。电流密度和氯离子浓度对尿素的去除效率有很大影响,随着电流密度和氯离子浓度的增加,尿素去除效率逐渐上升。在500 mg/L的氯离子浓度条件下,电流密度为12 m A/cm2时,电解处理30 min时尿素去除率可达99.5%。将微电流电解技术应用于游泳池水中的尿素去除,无需添加电解质,即能达到较高的尿素去除效果,采用该技术对游泳池水中的尿素进行降解去除完全可行。     

垂向振荡对螺旋桨敞水性能的影响研究

船舶在波浪中航行时,船身垂荡运动的同时也带动着螺旋桨相对于周围流体振荡。为了研究振荡对螺旋桨推进性能的影响,该文采用相对运动的数值模拟方法,实现了螺旋桨自身旋转运动和垂向振荡运动的同步进行。对比了不同振荡频率、振幅对螺旋桨敞水性能的影响,结果表明,垂荡会提高螺旋桨的敞水性能,且随着振荡频率、幅值的增大,螺旋桨的推力系数、扭矩系数和敞水效率也略有增大。     

基于水资源核算的太湖流域水环境退化成本分析

为合理制定流域水价,加强流域水资源统一管理,提高水资源节约利用水平,促进水资源可持续利用,对水环境与经济社会产生的关系进行综合考量;在核算太湖流域2010年水资源的基础上,分别利用基于防护费用的评估方法和基于损害的水环境退化估价方法,计算分析2010年太湖流域水环境退化成本。结果表明:对污染物进行源头治理不仅是出于对环境保护的考虑,更是尽可能地降低水环境退化成本、避免经济损失的最佳选择。水环境退化分析为合理制定水价及水资源统一管理提供了重要参考。     

1990—2013年湖南四水入洞庭湖汛期径流量的变化规律

根据湖南四水(湘江、资水、沅江、澧水)主要代表水文站1990—2013年汛期月径流量实测数据,应用滑动平均法、小波分析法和Mann-Kendall非参数趋势检验法、分配不均匀系数和变化幅度等方法和指标,分析四水流域汛期径流量的年际和年内变化规律,对汛期内分配指标与湖南省水旱灾害状况进行了灰色关联度分析。结果表明:1湖南四水入洞庭湖汛期径流量年际分配极不均匀,入湖汛期径流量呈现逐渐减少的趋势。2湘潭站和桃江站的第一主周期均为6 a,桃源站和石门站的第一主周期均为4 a。3桃江站和桃源站分别于2003年和2004年发生了突变,湘潭站和石门站均未发生过突变。4四水入湖径流量在汛期内各月之间分配极不均匀,但随时间的推移,逐渐趋向均匀;汛期内各月径流量呈现波动递减的趋势;4站各项分配指标值总体上呈现下降的趋势。5四水入湖径流量汛期内分配特征指标与流域水旱灾害的灰色关联度极高,并在一定程度上反应流域汛期水旱灾害情况。     

高港枢纽二线船闸地连墙板桩结构整体数值模拟

针对建设中的泰州引江河高港枢纽二线船闸工程,基于ABAQUS平台建立了船闸地连墙板桩结构整体分析的有限元模型,预测锚碇桩、地连墙的变形性态以及拉杆在施工期不同阶段的内力状态。利用ABAQUS的用户子程序功能开发了相应的邓肯-张材料本构模型模拟土体填筑和开挖过程中的应力-应变特性,采用指数型的接触本构关系模拟地连墙与土体之间的相互作用。有限元分析计算结果与现场实测结果对比表明,所建立的整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变位情况以及拉杆的内力情况。     

Networked Estimation of Multi‐Agent Systems Subject to Faults and Unreliable Information

In this paper, a novel framework for networked estimation of multi‐agent systems subject to presence of actuator faults is proposed. This framework is developed based on the notion of sub‐observers where within a group of sub‐observers each sub‐observer estimates certain states that are conditioned on a given input, output, and other state information. We model the overall estimation process by a weighted estimation (WE) digraph. By selecting an appropriate path in the WE digraph, an assigned supervisor can select and configure a set of sub‐observers to successfully estimate all the system states. In the presence of large intermittent disturbances, noise, and faults certain sub‐observers may become invalid, and consequently the supervisor reconfigures the set of sub‐observers by selecting a new path in the estimation digraph such that the impacts of these uncertainties are confined to only the local estimators. This will prevent the propagation of uncertainties on the estimation performance of the entire multi‐agent system. Simulation results provided for a five satellite formation flight system in deep space confirm the validity and applicability of our proposed analytical work.     

Game‐Based Valley‐Fill Charging Coordination for Large‐Population Plug‐in Electric Vehicles

Charging coordination of large‐population autonomous plug‐in electric vehicles (PEVs) in the power grid can be formulated as a class of constrained optimization problems. To overcome the computational complexity, a game‐based method is proposed for the charging problems of the PEV population, which is composed of homogeneous subpopulations, such that individuals update their best charging strategies simultaneously with respect to a common electricity price determined by the total demand. To mitigate the oscillation behavior caused by the greedy behavior for the cheap electricity by individuals, a deviation cost is introduced to penalize against the deviation of the individual strategy from the average value of the homogeneous subpopulation. By adopting a proper deviation cost and following a best strategy update mechanism, the game systems may converge to the socially optimal valley‐fill Nash equilibrium. Simulation examples are studied to illustrate the results.     

临涣煤矿穿层钻孔水力压裂技术应用研究

针对临涣煤矿存在瓦斯抽采率低、打钻数量过多且瓦斯抽采周期短的问题,提出了采用穿层钻孔实施水力压裂工艺的方法。实验结果表明,临涣煤矿实验区瓦斯标况纯量平均提高了19倍,瓦斯抽采周期延长了3倍多,说明此次井下水力压裂实验基本形成了适用于临涣煤矿矿井的穿层钻孔水力压裂工艺,该煤矿适宜通过水力压裂卸压增透,减少打钻钻孔数量。     

基于小波变换的矿井监控图像增强研究

针对在矿井视频监控系统中采集到的井下图像质量差的问题,论文提出了一种基于小波变换的图像增强方法,使用该方法增强的图像细节显示能力强,图像对比度更高,该方法对煤矿监控图像有显著的增强作用.通过与传统的伪彩色增强算法、灰度线性变换算法和直方图均衡算法比较,该方法较好地增强了井下低对比度图像的可视化效果.实验证明,该基于小波变换的图像增强方法能够增强矿井下图像的清晰程度,使矿井视频监控系统更好地发挥作用.