火焰动画快速模拟的新方法

针对火焰动画难以快速建模和绘制的问题,提出了完全利用GPU过程化生成火焰动画的高效算法。先用建模工具在预处理阶段构建一个由平面正方形组成的三维模型,在绘制阶段通过GPU编程对这些方形进行Billboard方式的变换,并用一些简单公式对他们的运动方式、大小和颜色来用过程化方式进行控制,最后通过alpha混合得到最终结果。算法完全在GPU里实现,能满足实时的绘制要求。     

基于IEEE1451.2的智能变送器接口模块的设计与实现

IEEE1451.2标准为将不同的智能变送器连接到网络适配器(NCAP)或微处理器制定了一个统一的数字接口,真正实现了现场设备的即插即用。简述了IEEE1451.2标准,重点介绍了智能变送器接口模块(STIM)的软硬件设计思想和测试平台,通过实践验证了采用ADuC812芯片实现智能变送器接口模块的可行性。     

基于LMDI和STIRPAT模型的区域用水影响因素定量分析研究

区域用水影响因素分析对落实最严格水资源管理制度、实现节水型社会建设具有重要意义。为定量表征区域用水变化和影响因素之间的关系,通过LMDI因素分解识别人口规模、经济发展水平、节水技术水平对用水变化的影响程度,采用STIRPAT模型解析用水总量对人口规模、经济发展水平、节水技术水平变化的变动响应关系,以榆林市2000—2017年用水及影响因素变化为例开展了实证研究。结果显示:人口规模和经济发展水平对用水增长起到正向促进作用,节水技术水平起到负向抑制作用。人口规模、经济发展水平、节水技术水平效应依次为8 163.124万m~3、144 238.924万m~3、-126 161.049万m~3;人口规模、经济发展水平、节水技术水平每变化1%,用水将分别变化1.208%、0.061%和0.037%;经济发展水平和节水技术水平是用水变化的主要影响因素,但用水对人口规模变化敏感程度最高。最后,结合榆林市水资源特点提出针对性措施和建议,以期为榆林市水资源规划与管理提供参考。     

基于山区地质灾害危险性分区的建设用地适宜性评价

地质灾害是建设用地选址时考虑的关键因素之一,也是危险性区划的主要参考要素,其直接或间接危害到人类安全并给社会和经济建设造成重大损失。为了降低建设用地规划中地质灾害的影响,应将地质灾害危险性分区考虑到建设用地适宜性评价当中。以干旱河谷山区丹巴县为研究区,运用确定系数和逻辑回归相结合的方法,构建地质灾害危险性评价体系对该区进行地质灾害危险性分区。选择安全因子、自然因子、社会因子和生态因子共同构成建设用地适宜性评价指标体系,利用层次分析法对研究区进行建设用地适宜性评价。结果表明:(1)对丹巴县进行危险性分区,极高危险区217.20km2,高危险区744.95km2,中度危险区1352.44km2,低度危险区1295.08km2以及极低危险区875.32km2。(2)丹巴县建设用地最适宜区面积为115.72km2,占县域总面积的2.57%,适宜建设的土地少且多集中在小金川、革什扎河、东谷河和大渡河沿岸河谷地区。较适宜区、基本适宜区、较不适宜区和禁止建设区面积分别为683.47km2、623.21km2、590.66km2、2494.21km2。(3)已建成的城镇空间中38.50%和37.62%分布在最适宜区和较适宜区,整体分布状况良好。有5.85%的城镇空间建设在较不适宜区,2.67%在禁止建设区,存在生态安全风险,该区域应加强灾害预警与防灾减灾工作,有条件地适度搬迁。     

基于极限学习机的堤防工程多元风险指标评价方法

为提高堤防工程风险评价的准确性,提出了基于极限学习机的堤防工程多元风险指标评价方法。首先,综合考虑影响堤防风险的28个评价指标,利用层次分析法从预警系统、堤防工程系统、环境系统和社会经济系统这4个方面建立了堤防工程多元风险评价指标体系。接着,基于极限学习机算法对28个指标进行标准化处理及分级标准构建,以风险指标作为输入量,分级隶属度作为输出量,划分风险等级,量化评价指标,估计多元风险评价指标值和判断风险的严重程度。最后,依托鄱阳湖重点堤防——康山大堤,构建多元风险评价指标体系,运用极限学习机算法计算多元风险评价指标值。评价结果表明:康山大堤目前处于基本安全水平,符合康山大堤经过两次加固后的工程实际情况,并与其他方法进行对比,验证了提出方法的可靠性和有效性。该方法可拓展应用到其他重要水工结构工程风险评估中。     

堆积体内部裂隙对降雨入渗的影响

降雨条件下滑坡体稳定性与裂隙诱发入渗密切相关。为了探究裂隙发育对堆积体降雨入渗的影响,以澜沧江某巨型堆积体坡表发育的裂隙现象为出发点,设计了均质堆积体和主-次裂隙堆积体2种模型。通过室内物理模拟试验及数值分析,并结合土体中的含水率、基质吸力、湿润锋迁移速度及深度的变化趋势可得出以下结论:裂隙型堆积体在降雨1 h和观测23 h的整个时间段内,其湿润锋迁移变化趋势可归纳为入渗加速→峰值→入渗减速→趋向于0;裂隙的存在为雨水入渗提供了有利的通道,雨水可到达土体深部,形成暂态饱和区,随降雨结束又逐渐消散;降雨在裂隙型发育的堆积体中的入渗过程可分为4个阶段,即前期完全入渗、裂隙下方强烈入渗、补偿加速入渗及水平侧渗。研究结果可为后续滑坡复活机理和稳定性评价提供参考。     

城市水系统关联模型研究

为了理清城市水系统中多因素间的复杂关系,对系统解决城市水问题提供帮助,基于水系统理论与城市水系统模拟相关研究,提出了城市水系统中水-经济社会-生态环境各因素之间相互作用和反馈的关联模型理论框架,建立了城市水系统演变过程中由针对经济发展的正反馈回路和针对可持续性的负反馈回路共同控制的新模式,构建了模拟城市水-经济社会-生态环境内在联系的城市水系统关联模型。以武汉市为例,应用建立的城市水系统关联模型,采用2001—2017年的历史统计数据,建立了武汉市城市水-经济社会-生态环境各要素之间互馈作用的模拟模型,预测了武汉市的城市发展轨迹,并与武汉市2030年的远期规划进行比较,验证了模型的有效性,表明城市水系统模型能够揭示城市水-经济社会-生态环境多要素的耦合驱动机制,体现了节水技术与绿色发展相关政策两大因子导向下的生态环境、经济社会协同发展的良好预期。     

老挝南欧江梯级水电站二期厂房生活给水系统设计

水电站厂房生活给水系统应能够可靠、高效地为厂内工作人员提供满足要求的生活用水。老挝南欧江梯级水电站二期厂区附近均无可用的市政供水管,无法依靠市政供水系统为厂区提供生活用水。以老挝南欧江梯级水电站二期厂房生活给水系统设计为例,提出了针对远离城镇,无市政供水情况下,水电站厂房生活给水系统的设计思路、设计方案、设计的要点及难点。     

立轴冲击式水轮发电机组技术供水系统优化

水电站的技术供水系统要根据水电站的基本技术参数及设备要求的技术供水参数进行详细设计和论证,并结合电站所在区域的实际情况,使系统满足机组在各种工况下的正常安全稳定运行。主要阐述米角河一级水电站立轴冲击式水轮发电机组技术供水系统的优化设计,采用一次冷却供水和冷却水二次循环供水相结合的设计方案,避免供水水质变化时停机造成的经济损失,提高了供水系统的运行可靠性,减少了检修维护量,为电站"无人值班,少人值守"创造了必要条件。