摘要：当前能源转型背景下,发展综合能源系统是实现“碳达峰、碳中和”以及新型电力系统建设目标的重要途径。针对含多元化灵活资源的电热耦合系统,提出考虑“源-荷-储”协同的电热综合能源系统实验平台构建方案。设计考虑热电联产机组、电制热装置、蓄热罐以及电/热需求响应协同优化调度的实验案例,探讨实验平台在基础教学和拓展科研方面的用途。实验平台的建设为电气工程专业学生参与项目训练和创新实践类活动提供了重要的实践平台,有助于激发科研人员的探索性、创新性思维,促进理论研究和实验仿真的有机结合与良性循环,为综合能源系统领域的研究提供有力支撑。

摘要：我国小型水库数量众多,“十四五”期间小型水库信息化建设是智慧水利建设的重点,各地均进行了小型水库信息化建设方案设计。前端感知设备是信息化建设的重点和实现“四预”的信息“源”,雨水情信息是水利各类信息化应用的基础。为了明晰雨水情感知设备应用场景及使用条件,在考察多地小型水库信息化建设方案、总结工程实践经验基础上,综合论述了小型水库降水量、库水位及视频监控等3类常用设备的应用现状、原理及优缺点,可为小型水库雨水情感知设施建设提供参考。

摘要：河道的水位流量关系直接影响着水文资料整编的可靠性,合理而准确的水位流量关系可为水文预报和水利管理提供依据,精确的水位流量关系分析对河道水情分析和防洪管理有重要意义。以白塔河柏泉水文站河段为研究对象,借助Mike21软件建立河道水动力模型,模拟河道水流动力学过程,分析洪水顶托影响下站址断面水位流量曲线和干流沿程水面线,并通过情景模拟,剖析支流洪水对干流顶托作用。结果表明:水动力模型的模拟结果与实测值基本一致,相关系数为0.98,纳什效率系数为0.85,精度满足基本要求;河道水动力学模型可较全面分析干支流交汇处的水流变化状况以及干支流洪水过程的耦合响应;支流不同洪水的洪峰和洪量对干流顶托作用明显,而且与干支流洪峰到达时间的同步性关系较大。

摘要：变化环境下,气候变化和人类活动的双重影响导致径流过程出现非平稳特征,需构建非平稳水文干旱评估方法。选取渭河流域为研究区,基于平稳性、突变性和趋势性分析方法,分析径流过程非平稳特征;分别采用基于位置、尺度和形状参数的广义可加模型和完全自适应噪声集合经验模态分解法,构建考虑径流过程非平稳变化的时变参数标准化径流指数和时变阈值法,开展非平稳水文干旱事件评估;结合标准化降水指数和历史记载干旱事件验证两种非平稳干旱评估方法的合理性。结果表明:渭河流域年径流序列突变点出现在1990年前后,且径流序列在突变点后(1991—2020年)呈显著(α<0.05)上升趋势;不同设计方案间的对比结果表明,时变参数标准化径流指数和时变阈值法具备更强的稳健性,可合理刻画出径流过程的旱涝动态变化;构建的两类非平稳评估方法与标准化降水指数及历史记载干旱事件表征的旱涝过程有较高的一致性,更适应于变化环境下的水文干旱评估。

摘要：在大坝地震响应分析中如何考虑淤砂层,以及淤砂层对大坝的地震响应影响如何,是目前混凝土坝抗震分析和设计中需要进一步研究的问题。将库水-淤砂层-坝体-坝基动力相互作用当做波动散射问题,采用广义饱和多孔介质统一计算框架分析库水(流体)、淤砂层(饱和多孔介质)、坝体与坝基(固体)间的耦合。研究了一种考虑库水可压缩性与淤砂层影响的库水-淤砂层-坝体-坝基动力相互作用的高效分析方法,并通过自编程序实现了该方法。以Koyna重力坝为对象,以脉冲P波和SV波为输入,给出了库水-坝体-坝基体系不同时刻的波场快照,分析了其波场特征。设计了不同淤砂层厚度的4种工况,对比分析了4种工况下坝体的位移、加速度和最大应力,研究结果表明:库底淤砂层对坝体位移影响很小,但对坝体各点加速度和最大应力有减小作用,并且随着淤砂层厚度的增加,作用会增强。

摘要：采用圆锅造粒法,通过对微胶囊工艺与配方参数进行设计和优化,制备了以粘土固化剂、膨润土、MgO膨胀剂和微晶纤维素为芯材,以乙基纤维素(EC)为壁材的微胶囊,采用正交试验探索了微胶囊芯材组分对自修复微胶囊/水泥基复合材料自修复效果的影响并确定了微胶囊芯材的最佳组成为:粘土固化剂为10wt%、MgO膨胀剂为35wt%、微晶纤维素为6wt%,膨润土为49wt%。研究结果表明,随着微胶囊掺量的增加,自修复水泥基材料的抗压强度降低,当微胶囊掺量(占水泥质量)为3%时,自修复微胶囊/水泥基复合材料的抗压强度相较于空白组仅下降了4%且具有较高的强度恢复率为103.8%。通过数字散斑相关方法(DSCM)对加载过程中的自修复微胶囊/水泥基复合材料的变形行为进行了追踪测试。从应力-应变曲线、应变场分布、灰度相关系数特征值(S_(tc))和应变特征值(S_(ts))之间的变化规律,得出自修复微胶囊/水泥基复合材料的自修复机制,基于微胶囊破裂时产生了与水泥基同源物质钙钒石(AFt)和Mg(OH)_(2)对裂纹进行填补,限制裂纹发展,达到修复裂纹的目的。

摘要：高堆石坝因坝体的变形过大以及不均匀性沉降导致面板易发生破坏,需进行筑坝材料的细观试验探究。以新疆阿尔塔什高堆石坝工程为研究对象,基于正交试验设计原理分析砂砾石料细观参数敏感性并对大型固结排水剪切三轴试验进行参数标定,对不同颗粒形状、含石率、级配的砂砾石料进行离散元三轴数值模拟。研究结果表明:1)块石试样的峰值应力突出,剪胀程度不显著但结构更稳定;球体试样强度小,尤在高含石率(65%)下破坏面宽度可达275 mm,基本贯穿整个试样,破坏具有随机性,力链分布密集但强度小,最大力链强度较块石试样可减小14.70k N;增加砂砾石料的不规则度可提高抗剪强度。2)低含石率下球体状试样无明显峰值,出现硬化且变形以剪缩为主;高含石率块石状试样下出现明显峰值,出现软化且剪胀突出;随含石率增加,剪切带由非对称“X”型向“工”型转变,最大力链强度提高但数量少,粘结破坏点显现延迟,其数量由10000(含石率0)降为6800(含石率65%)个;增加含石率能使砂砾石料抵抗变形的能力得到提升。3)级配良好的试样曲线出现硬化现象,剪缩剪胀程度小,级配不连续的试样峰值突出,易发生剪胀变形;随颗粒粒径增加,不连续级配始出“工”型剪切破坏面,剪切带宽度由29.88mm增加为66.18 mm,粘结破坏点提前显现,其数量由8500骤增为13600个,颗粒间孔隙率大应力集中现象显著易发生破坏。综上选取筑坝料时在条件允许范围内尽量保证形状不规则度和含石率高且级配良好的材料配比。以上方法不仅可研究试样的宏观变形,还可从内部研究颗粒间发生变形破坏的物理机制,为新疆阿尔塔什水利枢纽工程的稳定性评价提供一定理论支撑。

摘要：在国民经济建设中,由钢筋腐蚀引起的资源、能源消耗巨大,相悖于可持续发展的战略目标,因此海洋工程的发展需着重攻克钢筋腐蚀这一难关。随着海洋经济不断发展以及海洋产业结构的调整升级,海洋涂料行业的技术水平不断提高,环氧树脂作为经济效益双收的防腐涂料之一值得深入研究。目前,针对环氧钢筋耐蚀和抑制锈蚀的研究层出不穷,预测环氧钢筋涂层服役性能的理论计算和数值模拟也成为研究热点,但有关可高度适应海洋环境多因素耦合作用下的防护体系仍需深入、系统地开展相关研究。基于此,本文归纳了目前海工钢筋环氧涂层防护性能的评估体系,并从环氧树脂的基体分子结构、改性功能助剂等方面,围绕“阻”“隔”“愈”“缓”四个角度,综述了海工钢筋环氧涂层的多尺度结构设计与防护性能调控研究进展,总结了目前海工钢筋环氧涂层存在的问题,并对其发展前景进行了展望,对未来海工钢筋环氧涂层的超长寿命防护研究具有指导意义。

摘要：降水无线传感器网络节点布局对于准确分析降水时空分布规律和降低运维成本至关重要，是智慧流域物联网观测系统建设的关键问题和难点．针对高山流域的特点，在考虑路网约束的基础上，耦合回归克里格和模拟退火算法，提出了一种基于并行计算架构的流域降水无线传感器网络优化布局方法．利用该方法分析了雅砻江中下游流域现状站网的合理性，并进行站点优化布局研究．结果表明，基于回归克里格的优化布局方法可以对降水无线传感器网络进行合理优化布局，优化布局站点以相对较低的站网密度很好地捕捉了降水在空间上的分布规律；采用并行设计模拟退火算法进行降水无线传感器网络优化布局可以成倍的节省程序运行时间，显著提高优化布局效率．

摘要：在沥青混凝土心墙堆石坝设计中,坝基防渗墙与沥青混凝土心墙的轴线重合,但因施工误差等原因,实际可能会出现坝基防渗墙与心墙轴线不完全重合的情况。基于有限元分析方法,研究坝基防渗墙相对于心墙轴线在不同偏移量情况下防渗墙的应力状态。结果表明,轴线重合时,坝基防渗墙在施工期和运行期局部拉应力处于没有或较小状态,对整体影响甚微;坝基防渗墙轴线向下游的偏移会对运行期防渗墙应力产生一定的不利影响,主要表现为坝基防渗墙下游面(非邻水面)局部拉应力增大,存在应力集中现象,局部拉应力较未发生偏移最大增长3.6倍;可将心墙的混凝土基座依据坝基防渗墙偏移情况向下游进行一定的扩展,能使运行期坝基防渗墙下游面的局部拉应力最高降低59.3%,减弱应力集中现象,从而改善坝基防渗墙的应力状态。有限元模拟结果可为坝基防渗墙偏心情况下的安全性评价和工程处理措施选择提供支持。