±800kV特高压直流输电线路跨越桑干河洪水计算

根据防洪影响评价要求对山西-江苏±800kV高压直流输电线路,跨越桑干河处的洪水进行分析计算。采用P-Ⅲ型频率曲线,对设计洪峰、洪量进行频率分析,适线时以实测点据为主,适当参照历史洪水;然后通过对不同编制单位设计洪水计算结果进行比较分析后,认为本次计算结果合理。     

城市构筑物暴雨内涝分层模拟技术及应用

气候变化和城市快速发展,导致我国城市洪涝问题日益突出。城市洪涝模拟是当前城市洪涝灾害风险管理领域研究热点,但国内外依然缺乏针对城市多层构筑物的精细模拟技术和方法。城市立交桥,是一种典型的城市多层构筑物,极易遭受洪涝灾害,并对城市交通造成严重影响。以城市立交桥为代表,在现有全分布式城市暴雨内涝模型基础上,结合城市立交桥的特点,提出一种分层模拟技术,并从网格分层构建、分层产汇流计算、地表与管网分层耦合和上层网格排水等方面详细阐述了分层模拟技术。将该分层模拟技术应用于深圳市罗芳立交桥2018年“8.29”暴雨积水过程模拟,与单层模拟方法相比,多层模拟结果更接近上报积水信息。研究表明,分层模拟技术更能准确表达城市复杂多层建筑物的实际暴雨内涝过程。     

东荆河下游河道防洪治理研究

近年来东荆河下游出现洪水位持续偏高的问题,分析其原因在于:20世纪70年代东荆河治理中仅围挽了联合大垸而并未扩挖深水河槽,后经洲滩民垸持续围垦及淤积,造成杨林尾洪水位偏高。为解决该问题,在深入研究丹江口水库大坝加高后汉江防洪形势以及三峡水库蓄水后长江防洪形势变化情况的基础上,确定了新形势下东荆河下游河道治理标准采用东荆河来流4 250 m³/s,相应汉口水位28.28 m,杨林尾控制水位31.0 m为宜;通过河槽疏挖等工程,有效扩大东荆河下游河道泄洪能力。在拟定的3种治理方案中,采用了二维水流数学模型进行比较,计算成果表明,保持现有堤距,扩挖深水槽的方案1具有投资少、施工易、降低洪水位效果明显的优点,因此将方案1确定为治理推荐方案。     

基于分形理论的黄河内蒙古段河势演变特征及其与凌汛灾害关联研究

寒区河道凌汛灾害河势“弯道效应”的量化评估十分重要。基于分形理论提出河道横断面-纵剖面-平面多维度河势分形维数计算方法及其物理机制，并探讨黄河内蒙古段不同维度河势演变分形特征及其与凌汛灾害的关联关系。结果表明，黄河内蒙古段不同维度河势均具有多尺度自相似分形特征，且具有多年记忆周期的长程相关性；冰坝（严重性冰塞）发生频次与河道主槽弯曲分形维数呈正相关指数型函数关系，与河相系数、深泓点高程和河段平均底坡分形维数负相关，与水深-面积分形维数正相关，总体表明冰坝灾害更易发生于主槽偏移摆动大、蜿蜒曲折、河湾发育程度高的宽浅型弯曲河道，研究成果可为凌汛期冰塞冰坝灾害易发河段诊断及预测提供重要理论依据。     

基于非确定有穷自动机的网络入侵容忍系统研究

入侵容忍技术是继防火墙、存取控制、入侵检测技术之后的网络信息安全技术。当一个网络系统遭受非法入侵后，入侵容忍系统仍能厦时自我诊断、恢复和重构，并能为合法用户提供所需的全部或者降级的服务。本文依据非确定性有穷自动机理论，模拟计算机受到攻击时入侵容忍系统的工作过程，为入侵容忍技术的发展提供了一种方法。     

聚合物驱后增产技术研究

针对聚合物驱后提高采收率问题,在孤岛油田研究了3种增产技术,分别是高效洗油技术、聚合物絮凝再利用技术、深部调剖技术。采用年板模型模拟油藏非均质特点,改变各作业剂注入孔隙体积倍数,比较其采收率增值和经济效果。研究表明：聚合物驱后采用上述技术可以进一步提高采收率,各作业剂用量需要优化,才能最大限度提高开发效果,提高波及系数的增油效果较提高洗油效率更为明显。     

地下储水空间雨洪利用适宜性综合评价研究

针对地下储水空间雨洪利用的优先选址问题,采用层析分析手段,构建了包含3个层次8项指标的评价指标体系,制定了评价标准,确定了指标权重。在此基础上,采用模糊综合评价法,针对不同指标类型,分类构造隶属度函数,最终构建起地下水储水空间雨洪利用适宜性综合评价模型。实际应用表明,本指标体系与评价方法计算方便,可操作性强,在地下储水空间雨洪利用适宜性评价方面进行了有益探索。     

Coupled mechanical stress and multi-dimensional CFD analysis for high temperature proton exchange membrane fuel cells (HT-PEMFCs)

We use a combined finite element method (FEM)/computational fluid dynamics (CFD) methodology to numerically investigate the effects of gas diffusion layer (GDL) compression/intrusion on the performance of a phosphoric acid-doped polybenzimidazole (PBI) membrane-based high temperature proton exchange membrane fuel cell (HT-PEMFC). Three-dimensional (3-D) FEM simulations are conducted under various displacement clamping conditions to analyze cell deformation characteristics. Then, a multi-dimensional HT-PEMFC CFD model is applied to the deformed cell geometries to study transport and electrochemical processes during HT-PEMFC operations. Our numerical simulation results reveal that the maximum stresses in the deformed GDLs always occur near the edge of the ribs. The combined effects of GDL compression/intrusion considerably increase spatial non-uniformity in the species and current density distributions, and reduce cell performance.     

现代水利要求下防洪库容的设置与调度研究

现代水利要求人与自然和谐相处,保障经济社会的可持续发展。在峡江水库防洪库容设置研究时,拟定了“水库和分蓄洪区同时承担防洪任务”和“水库为主、分蓄洪区仅分蓄坝址以下洪水”两种洪水调度方案。经分析比较,选择前者作为设置峡江水库防洪库容的运用方案,并且采用“依据坝前水位结合上游来水流量指示调度”的洪水调度运行方式。此方案既能充分利用现有的分蓄洪工程,又能尽量保护土地资源、减小库区淹没损失,在不增加工程投资前提下可减少新增的淹没区域,且能满足工程下游的防洪要求。     

基于产汇流理论的设计洪水推理公式方法改进

北京水科院推理公式法的建立、发展及成功应用,是我国水文科学的重要成就之一。水科院法是推理公式的优化,该方法考虑了暴雨时程的变化,在净雨分析时引入产流历时的概念,采用暴雨及平均损失强度进行洪水计算。近年来,实践验证及综合分析表明,水科院法采用的关键参数平均损失强度概化设定存在不确定性。损失强度概化设定实质是设计暴雨推求净雨过程中的扣损问题,而净雨计算可依靠目前较成熟的产汇流理论。利用降雨径流相关法,可推算出最大汇流历时的净雨量,也可计算净雨过程,得到净雨过程与断面出口洪水的对应关系,以避免损失强度概化设定的不确定性,使洪水计算结果接近实际,从而完善了推理公式法。