高水头船闸第二分流口自分流体型水力特性研究

高水头船闸输水水流能量巨大,水力指标高,对输水系统布置和型式提出了更高要求。大藤峡水利枢纽工程船闸最大设计水头40.25 m,输水系统第二分流口拟采用空腔自分流型式,在国内外尚无先例。通过采用三维数值模拟的技术手段对该分流口型式及输水系统整体分流性能进行系统研究,详细分析在各典型充、泄水时刻第二分流口部位的水动力特性,论证在工程实际应用中的可行性。研究结果表明,在合理布置各分支廊道的出水支孔尺寸后,该分流口型式在充、泄水过程中分流效果较好,但在分流口内部存在典型流速、压力分布区域,特别是在泄水工况下分流口大墩头附近存在较大范围三角低流速紊动区域,可能会对分流口结构造成不利影响。研究成果可为全面掌握该分流口型式的水力特性以及进一步改进优化提供技术参考。     

基于非负矩阵分解的水量分配方案后评价

提出了水量分配方案后评价指标体系,建立了基于非负矩阵分解的水量分配方案后评价模型,并以1983年国务院批复的引滦水量分配方案为研究对象进行了水量分配方案诊断式后评价。该方法利用非负矩阵分解算法将指标矩阵最大程度分解为基向量和权向量,根据权向量元素的数值对水量分配方案进行评级,根据基向量元素的数值判断评价指标的实施状况。通过对引滦水量分配方案质量、实施过程、实施效果和可持续性的调查分析,得出方案综合后评价结果为优,但在来用水可持续性、对水环境影响及水质目标保证率等方面需加以改进。评价结果表明,基于非负矩阵分解原理的后评价方法评价效果较好,可为水量分配方案等项目的后评价提供科学依据。     

引水工程大流量渡槽结构型式选择

针对工程等级高、过水流量大、抗震设防要求高的引水工程,渡槽结构型式选择存在工程技术难题,根据引水工程渡槽槽墩较高、荷载大、结构断面大、沉降变形影响因素较为复杂特点,进行了渡槽支承型式、槽身截面形式、渡槽墩身的比选。结果表明:简支结构具有减少施工难度和不均匀沉降对槽体结构应力影响,简化结构受力条件,简支结构较为有利优点。空心重力墩具有节省材料,充分利用材料强度,刚度较大,墩身质量较轻,抗震能力和抗冲击强,高度较大优点,对类似工程设计具有参考意义。     

Multiple targets enclosure by robotic swarm

Target enclosure by autonomous robots is useful for many practical applications, for example, surveillance of disaster sites. Scalability is important for autonomous robots because a larger group is more robust against breakdown, accidents, and failure. However, since the traditional models have discussed only the cases in which minimum number of robots enclose a single target, there has been no study on the utilization of the redundant number of robots. In this paper, to achieve a highly scalable target enclosure model about the number of target to enclose, we introduce swarm based task assignment capability to Takayama’s enclosure model. The original model discussed only single target environment but it is well suited for applying to the environments with multiple targets. We show the robots can enclose the targets without predefined position assignment by analytic discussion based on switched systems and a series of computer simulations. As a consequence of this property, the proposed robots can change their target according to the criterion about robot density while they enclose multiple targets.     

南水北调中线总干渠水质变化趋势及污染源分析

为了解和掌握南水北调中线总干渠水质状况,依据总干渠26个常规水质断面监测数据,分析了总干渠沿程水质变化趋势。结果表明,主要污染指标(CODMn、氨氮、总氮和总磷)呈现出沿程增加趋势。根据影响总干渠水质的潜在影响因素,分析了7类污染源(直接水污染、大气粉尘沉降、桥面雨水污染、底泥污染、周边垃圾场淋溶液污染、雨洪污染、受污染地下水)及其可能对干渠水质产生的影响程度,并针对不同污染源提出了防控对策,供管理部门决策参考。     

引江济淮工程水源区论证分析

水源区论证是引调水工程前期工作的重要内容。引江济淮工程调水规模大且水源区受影响因素多、影响涉及范围广,因此,对该工程水源区进行论证较为复杂。在开展有关规划依据、经济社会发展需求分析的基础上,对引江济淮工程进行了取水合理性分析;在考虑规划水平年工程取水水源论证范围内水库群的联合调度、增耗水以及跨流域调水等因素的基础上,对水源的可靠性进行了分析,同时,也对工程给水源区水文情势、水域主要功能和纳污能力、咸潮上溯等方面可能受到的影响进行了分析研究。分析结果表明,引江济淮工程取水合理、水源可靠、对水源区造成的影响较小。     

浙东引水调度管理系统设计与实现

浙东引水工程输水线路长,运行管理十分复杂,为了保障浙东引水工程的长期安全稳定运行和工程引水调度效益的发挥,应用网络技术、数据库技术对引水线路沿程实时监测信息进行了汇聚和分析,提出了基于时间序列分析的引水调度的周期均值叠加预报的年计划预报方法、引水调度动态修正方法以及引水调度信息流程;研发了基于GIS的浙东引水调度管理系统。系统具有信息监测管理、调度管理、工程管理、政务服务等功能,实现了对引水调度信息的实时监测和汇聚共享。应用结果表明系统运行稳定,在工程引水调度中发挥了较好的作用。     

基于泄洪移民区域分汊河道泄流相互影响的模型试验研究

基于政府的组织行为、政府的协调行为和政府的监督行为与行洪移民区域后期扶持的具体工作的研究,治淮工程移民安置方案产生31.2亿元的投资。移民区域的大小与安全行洪区范围直接相关,分汊河道行洪的最佳分流比决定了行洪的安全与否。为了探讨复杂并联泄洪河道中不同的闸门控制对泄流的影响,论文结合淮河入江水道归江控制段模型试验,对复杂分汊并联河道的分流比及其流态对河道的稳定等进行了分析研究。通过对所采集的水位流量资料进行理论分析,按照不同的闸门开度组合,结合水面流态,系统分析入江水道中下段分汊并联河道在不同的流量下最优闸门开度组合及支汊分流比。单闸控制,主汊河道闸门开度一定时,分流比随着总泄流量增加而减小,两支汊河道分流比基本相同,且随总泄流量增加而增加。双闸控制,主汊河道和支汊河道闸门组合调节时,主汊分流比同单闸控制,支汊分流比变化量来自主汊,不影响其他支汊河道分流比。最优闸门开度为主汊单闸控制2/3开度,最优分流比为76%、12%、12%,在此分流比下行洪,将保持移民后期区域不扩大或缩小。     

三维激光扫描技术在引水隧洞检修中的应用

三维激光扫描技术是国际上近年发展的一项集光、电和计算机技术于一体的新技术,利用该技术可以快速、精确地获取空间数据。锦屏二级水电站引水隧洞放空检修时发现少数洞内存在混凝土破损情况,但受时间与费用等因素限制,难于以采用常规手段详细检查混凝土表面缺陷与变形等问题。通过采用三维激光扫描技术对隧洞进行全断面扫描,及时探查了混凝土表面的缺陷并进行了处理,确保了工程安全运行;同时,还得到混凝土表面的三维坐标信息,建立了混凝土表面缺陷基准数据库,可为后续进一步分析混凝土表面缺陷的变化情况提供参考。     

梯级水电站施工导流风险效益补偿机制研究

汛期通过上游已建水电站调蓄可保障下游施工电站的度汛安全。为有效均衡上下游风险,合理分摊合作利益,对梯级水电站施工导流风险效益进行了补偿机制的设计。以总效益可量化为前提,提出补偿是落实风险效益分摊的一种支付行为,分别从补偿主客体的界定、责权利的划分、风险效益计量、补偿实施方式、补偿管理流程设计等方面,构建了梯级水电开发条件下施工导流风险效益补偿框架和程序。针对补偿制度实施存在的难点,提出了相应的对策和建议,可为流域梯级水电站风险效益补偿管理模式和制度的构建提供参考。