基于变质量突水模型的隧道开挖安全厚度研究

突水突泥是隧道穿越岩溶、风化花岗岩等软弱地层常面临的地质灾害之一。在隧道开挖过程 中，预留必要的安全厚度是保障岩土体不被高水压击穿，遏制突水突泥灾害的重要措施。为了确定合适 的安全厚度，首先基于溶质运移和多孔介质渗流理论，导出可以考虑软弱地层颗粒物迁移的多场耦合突 水突泥理论模型；其次依托实际隧道工程，采用 Ｃｏｍｓｏｌ多场耦合系统开展不同安全厚度下的隧道渗流 侵蚀特性数值研究。通过分析地层孔隙率、渗透率、涌水及涌泥量发展规律，评定发生潜在突水突泥灾 害风险，进而确定合理的安全厚度。结果表明:防突厚度小于 4ｍ时，短时间内掌子面前方颗粒即发生 显著流失，极易形成突水通道，涌水涌泥量大大超过开挖设计的标准。当防突厚度大于 5ｍ，地层围岩 孔隙率、渗流通道得到有效遏制，掌子面的涌水涌泥均得到有效控制。从安全、经济、技术角度分析，防 突厚度建议取 4ｍ～5ｍ。     

基于USRP的NB-IoT/FSK异构物联网系统实现

窄带物联网(NB-IoT)技术因具备广域覆盖、低功耗、海量用户接入的优点,成为当前广域物联网的主流技术,但单一的NB-IoT组网模式在某些极端功率受限环境(如水表井、地下车库等深度覆盖区域)仍会出现覆盖不足以及终端耗电大的问题。针对传统应用场景下的NB-IoT单独组网方式的不足,提出一种NB-IoT/FSK混合异构组网广域物联网架构,该架构能够借助频移键控(FSK)调制的较低解调门限进一步提高混合网络的覆盖范围,降低最末端终端节点功耗,从而实现深度覆盖下更多终端用户接入能力。使用通用软件无线电外设(USRP)平台搭建了该异构网演示系统,模拟了物联网智能水表的应用场景,仿真与实际的简单外场测试验证证明了该异构组网架构的可行性与优良性能。     

软弱富水风化岩地层隧道注浆加固机理与参数优化研究

确定有效的帷幕注浆加固参数,可以降低隧道穿越富水软弱地层遭遇突水突泥灾害的风险.通过室内注浆试验,研究了不同注浆量下的风化花岗岩堵水加固特性.试验结果表明:注浆量(浆液充填率,GFR)达到32％以上时,试样的物理力学特性显著改善,其中黏聚力较未注浆时增长了 2.96倍,达到178.8 kPa,渗透系数下降至10-8cm...     

风火打捆送出系统稳定特性研究和运行策略优化

为解决粤西海上风电集群与火电打捆送出的同步稳定问题,首先研究了风火打捆送出系统的同步稳定特性和影响因素,然后提出了提高风火打捆送出系统风电渗透率和同步稳定特性好的风电机组优先发电的运行方式优化策略。最后构建了风电场集群整体硬件在环接入的实时仿真系统进行验证,仿真结果表明所提出的同步稳定性提升策略可以提高风火打捆送出系统稳定极限,有力提升了风电并网消纳率和电网安全稳定水平。     

柔性直流配电网换流站交流母线故障响应特性

基于电压源型换流器的柔性直流换流站内部交流母线故障会严重影响系统运行稳定性,需要对其故障响应进行分析。针对接地及相间两类故障,在换流站闭锁及闭锁失败的情况下,研究换流站及直流线路的故障响应机理、响应电路及响应特性,结合PSCAD仿真结果梳理故障响应过程,验证所提出的故障响应机理。研究表明,系统的能量交互是故障响应的重要组成部分,换流站闭锁时,故障响应主要为交直流系统能量交互及直流系统内部能量交互交替发生;闭锁失败时,除能量交互外,换流站控制主导了桥臂导通状态,故障回路及故障响应特性。