突变综合评价理论在滑坡体安全分析中的应用

【目的】克服目前滑坡安全评价中直接使用权重进行分析的主观性弊端,寻求边坡预测预报的新途径。【方法】以突变理论为基础,基于滑坡体的长期监测资料,建立边坡安全稳定的综合评价体系,通过构建评价指标体系、确定底层评价指标的评分、进行归一运算等逐级向上确定指标体系各突变隶属度的值,实现对系统的总突变过程的综合评价。【结果】提出了边坡安全稳定的突变综合评价法,并构建了边坡安全的综合评价体系。实例应用表明,该工程滑坡体总突变值随时间呈现逐渐平稳的变化趋势,但与其他年份相比,1990年和1995年的总突变值分别为0.94和0.97,出现明显突变异常,其评价结果与该工程的定检报告结果一致。【结论】突变综合评价法合理可行,能较客观、全面地反映滑坡体的实际运行情况,在及早发现滑坡失稳隐患、保证滑坡体正常稳定运行方面有实用价值。     

粉煤灰对混凝土抗冻及抗硫酸盐性能的影响

【目的】研究冻融循环与硫酸盐侵蚀双因素作用下粉煤灰对混凝土耐久性的影响机理,为粉煤灰在耐久性混凝土工程中的应用提供依据。【方法】将粉煤灰掺量(质量分数)为15%,25%,35%的混凝土在质量分数5.0%硫酸钠溶液中进行单一冻融循环试验、单一硫酸盐侵蚀试验及冻融循环+硫酸盐侵蚀交替试验,分析混凝土的质量损失率及相对动弹模量的变化规律和特点。【结果】粉煤灰掺量对混凝土抗冻及抗硫酸盐侵蚀具有一定的影响,混凝土的最优粉煤灰掺量为25%。在此掺量下经过6次冻融循环与硫酸盐侵蚀交替试验后,试件的质量损失率为0.72%,相对动弹模量为80.27%;相比粉煤灰掺量为15%,35%的混凝土试件,其质量损失率分别减少0.23%,0.38%,相对动弹模量分别增加2.38%,4.95%,表明粉煤灰可以提高混凝土的抗冻及抗硫酸盐侵蚀性能,并且在一定范围内随着粉煤灰掺量的增大而提高。冻融破坏与硫酸盐侵蚀交替循环下,这两种破坏相互影响,相互促进。【结论】掺加25%的粉煤灰可以有效提高混凝土的耐久性。     

基于BP神经网络的北京昌平山前平原地下水水质评价

该文采用单因子评价方法对昌平区浅层地下水的超标因子进行筛选,结合水文地球化学理论探讨各因子超标原因,分析浅层地下水水质的空间分布特征,并采用BP神经网络法对水质进行综合评级。从综合评级结果来看,12眼监测井中1眼为Ⅴ类水质,5眼为Ⅳ类水质,6眼为Ⅲ类水质。单因子筛选结果表明,总硬度、总溶解性固体、氮素、氟化物等为该区最主要的超标因子。经分析可知,山前平原地带浅层地下水中氟化物为原生污染,氮素污染物主要来源于地表污染物下渗,总硬度和总溶解性固体的升高主要受地表污染物下渗、氮素的迁移转化等因素的影响。研究可为研究区地下水管理工作提供可靠数据。     

孤网下水轮机PID调速器抗速度饱和研究

水轮机调节系统稳定性对电网安全稳定运行具有重要意义,当电网容量较小或因事故处于孤网运行时,水轮机调节系统的作用显得尤为突出,但国内外多个水电站均出现了随负载扰动幅值增加系统调节品质迅速下降甚至发生频率发散振荡的现象。该文考虑调速器接力器速度限制等非线性因素,建立了水轮机调节系统仿真模型,在5%负载扰动下整定了调速器参数,当负载扰动幅值从5%增加至10%时衰减度从2.52%增加至8.84%,当负载扰动幅值增加至15%时系统调节过程发散,重现了孤网下水电机组随负载扰动幅值增加系统稳定性下降的现象,经过分析发现引起这一问题的主要原因是PID调速器的速度饱和,主要体现为接力器速度限制引起的比例项和积分项速度饱和。针对此问题,提出了1种抗速度饱和的微分优先型PID调节器,经改进后,负载扰动幅值分别为5%、10%以及15%时,衰减度分别为2.52%、2.19%以及1.79%,随负载扰动幅值增加系统稳定性无明显变化,表明改进调节器能够有效抑制调速器的速度饱和,大大降低了调节品质对负载扰动幅值的敏感性,并将该调节器应用在多布水电站的中,得到了满意的效果,该方法进一步完善了水轮机调速器的控制算法,具有重要的理论指导意义和工程应用价值。     

基于改进遗传算法-偏最小二乘回归的大坝变形监测模型

【目的】针对常规大坝变形监测回归模型中存在的因子多重相关性干扰和模型拟合效果欠佳问题,进行偏回归模型优化方法研究。【方法】将改进的遗传算法引入大坝变形监测偏回归模型,利用遗传算法强大的自适应全局优化搜索功能,对偏最小二乘回归模型进行优化,建立了基于改进遗传算法-偏最小二乘回归的大坝变形监测模型。【结果】工程实例研究与对比分析表明,改进遗传算法-偏最小二乘回归模型在一定程度上改善了原偏回归模型存在的拟合效果不佳的问题。【结论】改进遗传算法-偏最小二乘回归模型具有较好的拟合与预测能力,有较强的工程实用性。     

薄壁堰泄流能力的数值模型计算及模拟自由水面的评价

【目的】研究数值模拟技术对矩形薄壁量水堰自由水面和泄流量的模拟能力。【方法】应用基于CFD的流体分析软件FLUENT,采用带自由表面的k-ε气液两相紊流数学模型,并使用自定义UDF函数处理入口条件,对整个流场进行数值模拟计算,得到了整个流场的流态分布图、泄流量、自由水面和压力分布等水力参数。【结果】将模拟得到的自由水面和泄流量与实测值进行对比,二者吻合良好,说明所选数值模型能够准确模拟矩形薄壁量水堰的流场特性。【结论】本研究采用的数值模拟技术,能成功模拟矩形薄壁量水堰的自由水面和泄流能力,可以为量水堰的水力设计提供参考依据。     

DP-ADPSO算法在机组负荷优化组合分配问题中的应用

针对离散粒子群应用于机组负荷优化问题中存在早熟收敛的难题,提出了动态规划-自适应离散粒子群算法求解机组负荷优化组合问题.该方法首先保证所有随机生成的粒子均为满足基本约束条件的可行解,使整个算法只在可行解区域内进行动态优化搜索,缩短了计算时间.计算实例表明:动态规划-自适应离散粒子群算法能较好地收敛到最优解,而且该方法得出的解具有精度高、收敛速度快的优点,应用效果优于动态规划法和离散粒子群算法,说明该方法是有效的、合理的,具有较好的应用前景.     

污染土壤修复标准及修复效果评定方法的探讨

污染土壤修复标准制定的目的是在保证污染土地再利用的前提下,使受到较为严重污染土壤环境中的污染物降低或削减到不足以导致较大的生态损害和健康危害。在分析中国土壤环境质量标准不足的基础上,结合一些发达国家土壤修复标准以及中国土壤污染的实际情况,概述建立污染土壤修复标准应从清洁技术因素、土壤背景值因素、标准法规可调控因素和污染生态毒理学评价方面综合考虑。针对污染土壤修复效果评定的研究,简述植物毒性评定法、陆生无脊椎动物评定法、土壤微生物评定法和生物标记评定法等常用污染土壤修复效果评定方法,并对评定方法的发展前景进行展望。     

浑水灌溉入渗特性研究进展与展望

在综合国内外相关研究文献的基础上,分析了浑水入渗机制和浑水入渗模型方面的研究进展。从研究成果中可以得出:利用静水做浑水灌溉入渗试验的较多,而利用动水做浑水灌溉入渗试验研究的比较少;不同含沙率对土壤入渗的影响研究方面研究成果比较多,而对不同的泥沙粒度组成对土壤入渗的影响研究较少;一次浑水灌溉土壤入渗研究较多,而致密层形成后进行二次灌溉情况下的土壤入渗研究较少;在室内利用下渗环等试验设备进行土壤入渗试验的较多,而在大田实验土壤入渗试验方面的研究较少;在裸地做土壤入渗试验的较多,而在有种植作物的大田上进行土壤入渗试验的较少。为了更深入的进行浑水灌溉下的土壤入渗机制的研究,建议以后试验中考虑浑水灌溉中动水入渗试验方面的研究,并将不同泥沙粒度组成对土壤入渗的影响、大田作物的影响、多次浑水灌溉对土壤入渗的影响以及浑水灌溉条件下水肥耦合方面的试验研究和浑水膜孔灌溉方面的试验研究等作为研究的重点,逐步深入的研究浑水灌溉入渗特性,为实际应用提供理论依据。     

基于双向流固耦合的贯流式水轮机动力特性分析

为了深入研究流固耦合作用对贯流式水轮机转轮动力特性及内部流场的影响,文中采用商业软件CFX和ANSYS APDL对贯流式水轮机流体域和固体域进行耦合求解,分析了耦合作用对结构应力及应变的影响,并将耦合数值计算得到的转轮外特性与实测值进行了对比。结果表明:考虑耦合作用后,转轮的效率、水头与耦合前相比都有不同程度的下降,最大值分别为0.6%、0.21 m。同时在靠近叶片出水边轮缘附近,耦合后压力面与吸力面压力差有所下降,说明耦合作用会降低转轮的水力性能。2种耦合计算方法求解得到的叶片的等效应力分布基本一致,应力集中都出现在转轮叶片与枢轴法兰联接处,同时双向耦合下最大等效应力的主频与单向耦合相比有明显下降的趋势,由于双向耦合考虑了结构在运动过程中周围水体与结构的相互影响。该研究为实际工程中准确地进行转轮的水力性能预估和叶片结构在水中瞬态响应计算提供了参考。