基于不同信息程度攻击下的长距离输水系统抗毁性研究

综合运用图论和复杂网络理论,构建了长距离输水系统网络拓扑结构图,选取破坏效率较高的节点攻击,分别在输水系统网络拓扑结构信息未知、部分已知和全部已知的情况下展开随机攻击、条件攻击和蓄意攻击,进行了3种攻击策略下输水系统抗毁性的仿真试验,并在网络拓扑结构信息完全获取的情况下采用度、介数和接近中心性3种特征参数量化节点重要性,分析了输水系统对不同节点重要度参数的抗毁性响应。研究结果表明:不同攻击策略下的破坏效率呈现为蓄意攻击>条件攻击>随机攻击,对拓扑网络结构的信息获取程度越大,攻击效率越高;完全信息攻击下的输水系统抗毁性受节点的介数影响较大,受节点的度影响较小。本研究可为长距离输水系统的重要设施识别及保护提供理论支撑。     

面向网络抗毁性的输水网络拓扑结构优化设计

为优化输水网络拓扑结构, 量化网络抗毁性, 建立以网络抗毁性最大化为目标的输水网络拓扑结构优化模型。 首先, 以输水网络拓扑结构为基础, 从节点所处位置的中心程度和可替代程度出发, 推求节点结构重要度, 并以此表 征网络抗毁度。其次, 以网络边可连接数及边无交叉性为约束条件, 建立以网络抗毁性最大化为目标函数的优化模 型。最后, 结合某输水网络算例, 应用遗传算法求解该模型, 寻求最优输水网络拓扑结构。算例计算结果表明: 优化 后网络中的节点结构重要度数值离散程度减小, 网络抗毁性相较优化前得到了很大的提升, 说明该模型能够为解决 输水网络拓扑结构优化问题提供参考。     

基于路径熵的长距离输水系统脆弱性研究

为定量分析长距离输水系统的脆弱性,综合运用图论和信息熵理论,建立长距离输水设施系统脆弱性计算模型。首先,根据输水系统拓扑结构网络图,分析长距离输水系统特征,阐明输水系统脆弱性产生机理;其次,依据水流不确定性,提出输水系统路径熵概念,定义最大路径熵,计算相对路径熵,表达输水系统脆弱度;最后,运用深度优先算法(DFS)对节点按离水源距离由近到远进行分层排序,借助序贯方法逐层逐点对模型进行求解。工程案例表明:该输水系统整体脆弱度为0.237 7,可靠性高;节点14脆弱性最小,脆弱度为0.047 0;脆弱度大于0.500 0的节点有6个,应重点监控并优化。本方法为长距离输水线路设计和确定重点监控对象提供决策支持。     

大伙房输水工程SCADA系统网络结构及现地控制单元设置

主要介绍基于ControlNet的现场总线、SJ30B通信管理装置、AB7006-B网关的应用和针对工程的特殊设计等关键技术在辽宁大伙房输水工程数据采集与监控(SCADA)系统中的应用,并简要阐述了辽宁大伙房输水工程SCADA系统的概况和网络结构,给出了长距离输水控制及SCADA系统通信的解决办法和数据安全采集的不同方式,为长距离输水工程自控系统的设计提供了借鉴.     

非一致激励下长距离输水隧道地震响应分析

近年长隧道结构震害频发，随着调水工程大规模建设，长距离输水隧道抗震性能的重要性愈加突出。在隧道传统抗震分析方法的基础上，针对非一致地震动作用下地基土－长距离输水隧道体系的地震响应问题，建立了非一致激励下长距离输水隧道的大规模地震响应分析方法，并以上海市某重点工程中的长距离输水隧道为工程应用，计算模型中不仅考虑了土体的动力滞回非线性、土体与隧道之间的接触非线性等因素，而且引入“附加质量法”来考虑了地震作用下输水隧道内水体的动水压力作用。通过与一致激励的计算结果对比，表明非一致地震激励会显著增加输水隧道结构的内力和变形响应，从而对隧道抗震产生不利影响。研究结论可为长输水隧道结构的抗震设计和分析提供科学依据。     

非一致激励下长距离输水隧道地震响应分析

近年长隧道结构震害频发,随着调水工程大规模建设,长距离输水隧道抗震性能的重要性愈加突出。在隧道传统抗震分析方法的基础上,针对非一致地震动作用下地基土-长距离输水隧道体系的地震响应问题,建立了非一致激励下长距离输水隧道的大规模地震响应分析方法,并以上海市某重点工程中的长距离输水隧道为工程应用,计算模型中不仅考虑了土体的动力滞回非线性、土体与隧道之间的接触非线性等因素,而且引入"附加质量法"来考虑地震作用下输水隧道内水体的动水压力作用。与一致激励的计算结果对比表明,非一致地震激励会显著增加输水隧道结构的内力和变形响应,从而对隧道抗震产生不利影响。研究结论可为长输水隧道结构的抗震设计和分析提供科学依据。     

对空气阀用于长距离输水工程的探索

在长距离输水工程中空气阀是其关键设备,主要负责排气与负压控制,因此对长距离输水工程的空气阀应用进行研究具有重要意义。基于此,文章首先对长距离输水工程中气囊危害进行分析,对空气阀设置的作用、技术要求、类型、性能参数进行研究,对长距离输水工程中空气阀设置原则进行总结,对安装位置进行校核,在完成孔径计算的基础上,结合应用实例进行计算分析,以期对空气阀的应用起到一定的促进作用。     

核能海水淡化解决内陆城市缺水问题的初步探讨

建立大型的核能海水淡化中心向内陆城市输水,涉及核能海水淡化和长距离输水两个方面。在技术方案设计的基础上,对核能海水淡化和长距离输水的投资成本进行了分析估算,分析了不同核能海水淡化技术方案、不同水量、不同输水距离的投资成本,得出了核能海水淡化水长距离输送的总成本。结果表明建立海水淡化中心解决内陆城市缺水问题是可行的。     

长距离输水渠道运行安全管理重要性探析

长距离输水渠道运行管理中,安全管理是一项重要的工作。本文以新疆南岸干渠工程渠道为例,对长距离输水渠道工程运行中安全管理的重要性进行了阐述,并对其存在的问题进行了分析,提出了相应措施,为类似工程运行管理提供了参考。     

长距离输水工程中管路进排气设计

根据国内外对有压输水管道气水两相流的最新理论研究和实验成果，对进排气阀的结构原理进行分析，论述长距离有压输水管路进排气阀的选型设计问题。     

南水北调东线工程输水系统运行风险研究

南水北调东线工程输水系统涉及堤防漫堤、渗透和失稳三种失事模式。分析了输水系统的风险机制,识别出系统的风险来自外来荷载、内部结构、运行管理等三方面,参考我国大坝安全评价和堤防工程设计规范等,建立了风险评价基准。采用层次-模糊分析法计算了输水河道运行综合风险概率;以河段长度为参数,通过聚类分析,得出了输水河道失事后果等级。在此基础上,根据风险评价基准,算出了各输水河道的风险等级。结果表明:高水河风险为低,中运河、胶东输水干线风险为中等,里运河等8段输水河道风险为较低。     

ABAQUS在输水隧洞衬砌结构计算中的应用

为研究输水隧洞在地震荷载作用下结构的受力变形规律,文章采用大型有限元软件ABAQUS,对输水隧洞在设计和地震两种工况下的应力及变形规律进行分析研究,得到以下结果:输水隧洞衬砌结构在两种工况下应力最大值均位于边墙与底板的交接位置,在交接处由于结构突变产生了应力集中,结构位移在底板的跨中位置最大,其次是顶拱位置,在边墙两侧呈对称分布;在地震荷载作用下,隧洞结构应力及变形情况均大于设计工况,在底板、边墙及拱顶交接处产生塑性变形并发生破坏,并向周围扩散,在设计中应在底板、边墙及拱顶交接处采取一定的措施来防止结构破坏。结果表明,有限元ABAQUS在隧洞衬砌结构计算中准确性高,设计成果符合工程实际情况。     

长距离重力流压力输水工程水锤防护设计探讨

随着城市用水规模不断扩大,长距离输水工程日益增多,水锤引起的爆管严重影响了长距离压力输水工程安全。为解决李家河水库输水工程因管线长、地面起伏大而发生水锤破坏可能性的问题,进行管道分段、阀门选择、运行控制等多种措施综合设计,并采用特征线法进行数值模拟计算,有效保障压力输水工程安全。提出长距离重力流压力输水管道水锤防护需从工程手段、技术措施、运行管理等多方面分析,综合制定水锤防护方案,消除水锤对工程安全的影响。     

总干渠渠道防渗

总干渠工程采用土工膜，现浇混凝土板和混凝土预制板防渗，并针对梯形断面和弧形渠底梯形断面几种不同结构型式，通过室内试验、现场施工等总结长距离大流量引水渠道，采用土工膜作为渠道防渗材料的优越性及所取得的显著效果。     

输水系统非正常调节时的动态仿真研究

传统的输水系统数字仿真方法应用不便，仿真程序的通用性差，本文将面向结构图的仿真方法应用于输水系统非正常调节时的动态仿真研究中。根据面向结构图的仿真原理，针对输水系统中的各组成环节的特点和仿真的要求建立相应的仿真结构图，并以此为基础建立输水系统非正常调节时的连续—离散混合仿真模型进行仿真研究。仿真过程及仿真结果均表明，采用面向结构图的仿真方法对输水系统非正常调节工况进行动态仿真研究，不仅提高了仿真模型的结构化和模块化，同时使仿真建模及仿真过程变得可视化，使复杂的输水系统动态仿真变得简单形象直观。     

地下输水隧洞围岩稳定监测系统设计研究

在地下隧洞施工输水整个环节中,施工环境复杂多变。由于地质岩体结构应力、地下水以及岩体力学构造等各方面的不确定、不稳定因素的影响极大,如果仅依靠传统经验来进行管理,已经不符合现代化管理的最基本要求,也无法达到标准化管理。文章首先阐述了地下输水隧洞围岩稳定监测系统设计的目的,然后对设计输水隧洞围岩稳定监测系统进行了分析,以便及时正确掌控地下输水的隧洞围岩发展状态,保证隧洞施工的顺利完成。     

北京市南水北调工程配套工程东干渠输水隧洞设计方案研究

东干渠工程是北京市南水北调工程供水环路的重要组成部分,输水隧洞全长44.7 km,内径4.6 m。由于输水线路长、埋深大、内水压力高、风险源多,设计工作面临众多难点,设计采用结构力学、二维和三维有限元等计算方法,取得结构应力分布云图,确定控制工况及应力最大区域,模拟特殊工况下的结构破坏形式,充分确保结构安全可靠。通过将HDPE高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材应用到多层防水设计中,解决了双层衬砌容易发生层间窜水的难题,为达到一、二衬联合受力效果提供了条件。采用地下连续墙围护结构及玻璃纤维筋作为洞门结构配筋,避免了大面积施工降水对环境的影响,提高了盾构进出洞的施工效率。面对众多地铁、铁路、桥梁等风险源,引入了科学的风险管理机制,采取有针对性的风险分级,进行了全面的检测、评估、论证,确保了工程建设顺利完成。     

鄂北地区水资源配置工程设计综述

鄂北地区水资源配置工程多年平均引水量7.70亿m~3,渠首设计流量38.0 m~3/s,输水线路全长269.672 km。本文简述了工程总体布局、输水线路和输水方式及工程设计的主要技术要点。对长3.7 km土洞,夹河套段选择长72.149 km倒虹吸型式,穿越中华山采用长13.84 km TBM隧洞方案,深挖明渠和浅埋隧洞调整为暗涵,以及长联高架渡槽施工方法进行了比选推荐。