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基于BIM、物联网技术的智能管控平台在火灾报警系统中的应用
路永明;孟繁欣;李嘉琪;林子阳;王宁波;本文阐述了丰满水电站全面治理(重建)工程火灾自动报警系统的设计,基于BIM、物联网及通信等先进技术的智能管控平台设计及高级应用等。国外对智能消防方面的研究早已经有一定的发展历史,英、美、德等国对消防智能管控平台的技术相比于我国研发较早。相对国外而言,国内对消防智能管控平台方面的研究起步较晚。直至近几年,随着互联网行业的快速发展,智慧物联、智慧消防作为新兴产业,被大家所熟知,其利用物联网传输技术将信息传达到手机APP软件客户端及PC终端,由用户通过智能平台了解到火灾发生的时间,地点,第一时间掌控信息,这是传统消防系统转向智能化管控的关键。
国外土木工程建筑专家系统的研究现状及前景
史精生,白俊俐,肖焕雄本文收集了一批国外土木工程建筑专家系统的研究成果,较为系统地介绍了各类专家系统的功能。对国外土木工程专家系统的研究工作,分四个类型进行了简单介绍:(1) 运行阶段的系统;(2) 试运行阶段的系统;(3) 开发阶段的系统;(4) 构思阶段的系统。本文着重对前三类专家系统的功能,按如下几个方面进行了分析介绍:(1) 工程规划、进度及控制;(2) 工程项目管理;(3) 施工方法;(4)设备管理;(5) 临时施工设施的布置;(6) 施工场地的选择;(7) 洪水设计。最后本文对今后值得研究的几个方面提出了自己的看法。
基于多源数据融合的尾矿坝溃坝风险评估方法研究
盛学波;吴浩;胡少华;闫崭;瞿美仙;【目的】尾矿库溃坝事故作为一种高能级、低频率的极端突发事件，对下游人民生命财产安全构成严重威胁，为准确评估其溃坝风险，提出一种通过监测数据级和决策级融合的溃坝风险评估方法。【方法】基于尾矿库多源在线监测数据和四级风险体系框架，采用自适应加权融合算法(AWF)实现位移、最小干滩长度、浸润线等监测项目的数据级融合；针对D-S证据理论中的证据冲突问题，借助云模型构造基本概率分配(BPA),引入Wasserstein距离和改进的归一化投影方法(iNP)度量证据的冲突程度并构造融合权重，从而实现基于改进D-S证据理论的溃坝风险决策级融合。【结果】实例分析结果显示：应用所提方法对某尾矿坝进行风险评估的结果与实际一致，均为“低风险”,对评估结果支持度为0.891 5。【结论】结果表明：基于多源数据融合的风险评估模型相较于现有的典型改进方法对评估结果支持度更高，对尾矿坝进行风险评估更精确、可信度更高。
振弦式传感器在大坝安全监测系统中的应用及施工期监测分析
唐世祥;陈康;赵韧;杨英寿;振弦式传感器具有测量精度高、抗干扰能力强、结构简单等优点,广泛应用于大坝安全监测。介绍了大坝安全监测系统的结构,对比了振弦式传感器在两个不同类型水库中的应用。通过分析振弦式传感器的测量原理,推导其数学模型,给出了一般计算公式。结合玉皇阁水库大坝安全监测系统,详细介绍了振弦式传感器在渗流、应变和变形监测中的实际应用,并对施工期的监测数据进行了分析。结果显示各项监测指标符合施工期一般规律,表明水库在施工期运行正常,同时说明了振弦式传感器能够反映大坝运行的状况,满足大坝安全监测的要求。
基于标准化降水指数的淮河流域干旱演变特征分析
郑晓东;鲁帆;马静;李彦军;利用淮河流域35个气象站点的降水资料,采用标准化降水指数(Standardized Drecipitafion in-dex,SPI)分析了淮河流域近50年(1961～2010年)的年度干旱指数,并利用干旱发生频率、干旱站次比和干旱强度三项干旱指标分析了淮河流域的干旱演变特征。研究结果表明,近50年来,淮河流域以轻旱、中旱为主,重旱、特旱相对较少,有干旱发生面积有逐年递减而发生强度呈增强趋势。在当前气候变化背景下,淮河流域干旱对农业生产的不利影响有减小的趋势。
三峡库区黑石板滑坡涌浪分析
霍志涛;黄波林;张全;闫国强;卢书强;范意民;自三峡工程建设以来,库区范围内发生多起滑坡涌浪,为了正确预防和制定涌浪减灾方案,需要预测滑坡涌浪所波及的范围、涌浪的高度、传播的速度、以及波浪爬高。为此,结合三峡库区秭归县水田坝乡黑石板滑坡实例,采用基于水波动力理论FAST模拟软件进行涌浪计算分析及预测。结果显示:175 m水位下,滑坡体滑移入江速度约5.56 m/s,最大涌浪高度为37.2 m,对岸最大爬高为36 m;涌浪主要危害区为吒溪河内,传播至长江及其他支流后涌浪高度最大不超过0.6 m;在滑坡河段2 km范围内泓深线附近涌浪从约12 m下降至3 m,该急剧衰减区是滑坡涌浪急剧作用区,对应位置为水田坝乡。研究表明,涌浪传播、衰减、浪高、爬高与水域深浅、沟谷微地形密切相关,因此根据海啸预警划分方法和涌浪计算结果,得到黑石板滑坡涌浪预警分区;尤其是通过淹没线与遥感影像叠加,得到了水田坝乡受直接威胁的建筑分布。
堆石混凝土绝热温升性能初步研究
金峰;李乐;周虎;安雪晖;堆石混凝土筑坝技术是一种正在迅速发展的新型筑坝技术,具有施工速度快、造价经济、施工质量容易保证、环境友好等突出优点。堆石混凝土的绝热温升性能是研究堆石混凝土大坝抗裂性能的重要指标。文中采用自密实混凝土绝热温升物理试验与堆石混凝土绝热温升过程数值试验相结合的方法,对堆石混凝土绝热温升性能进行了研究,提出了堆石混凝土绝热温升的简便计算方法。
考虑含水率与干湿冻融影响的膨胀土蠕变损伤模型二次开发及工程应用
张凌凯;赵凌峰;【目的】为了反映北疆供水一期工程膨胀土渠坡的浅层蠕变破坏特征，揭示明渠水位周期性变化和干湿-冻融循环作用对浅层膨胀土渠坡蠕变力学行为的影响规律，【方法】根据已有相关蠕变试验数据，考虑含水率与干湿-冻融循环作用两个因素对膨胀土蠕变特性的影响，加入非线性元件的同时引入时效损伤函数反映膨胀土非线性蠕变变化规律，从而建立考虑含水率和干湿-冻融循环作用的膨胀土蠕变损伤本构模型。基于FLAC3D软件计算平台，使用C++语言实现该模型的二次开发，利用该模型对相关室内蠕变试验和北疆供水一期工程膨胀土渠坡的蠕变过程进行数值模拟计算，验证该模型二次开发的正确性与适用性。【结果】结果显示：膨胀土蠕变损伤模型能够有效地反映渠坡浅层蠕变变形，渠底、渠坡中部和顶部位移量分别为13.21 cm、10.8 cm和4.8 cm,与实际监测数据契合度分别为94.6%、96.4%和91.6%,良好地反映了膨胀土渠坡停水期中浅层蠕变特性。【结论】结果表明：该模型能很好地描述浅层土体含水率与干湿-冻融循环作用次数对其蠕变特性的影响，且相较于传统Burgers模型，该模型能很好地描述土体的加速蠕变阶段。研究成果能够为北疆供水一期工程膨胀土流变变形计算分析提供可靠依据。
基于权重修正和DRSN-LSTM模型的向家坝下游水位多时间尺度预测
胡昊;马鑫;徐杨;任玉峰;为从大量水位影响因子中提取重要特征实现水位的高效、精准预测，提出改进的深度残差收缩网络与长短时记忆网络的混合模型用于多时间尺度水位预测。选取水位、流量、电站出力等数据拟合为高维特征输入的形式便于网络提取水位变化的动态特征。利用新的半软阈值函数消除深度残差收缩网络的恒定偏差并降低水文数据中的噪声干扰。根据预测误差，采用新构建的误差权重修正函数配合交叉熵函数对水位影响因子进行权重修正。阿基米德优化算法被用于调整长短时记忆网络的参数。将新模型应用于向家坝水电站下游水位的多时间尺度预测，结果表明，该方法的预测精度比现有CNN-LSTM、SVR等模型分别提高47%、61%,预测效率分别提高57%、20%,其短期、中期和长期的最大预测误差为0.09 m、0.14 m、0.31 m,证明模型在多时间尺度的水位预测中取得良好的精度和效率。此外，考虑支流流量后的预测误差最高可降低0.03m,证明模型对回水顶托等复杂水文的适应性，研究成果为洪水预测和城市雨洪预警提供新思路。
黄河下游高含沙水流基本特性与输沙能力
费祥俊;吴保生;采用理论研究和实测资料分析方法对黄河下游高含沙水流的基本特性进行了系统分析,得出黄河下游高含沙水流多属于两相非均质流,与一般含沙水流具有相同的运动规律的结论。采用达西阻力公式形式,给出了适用于黄河下游高含沙水流的悬移运动阻力坡降及推移运动阻力坡降计算方法。黄河下游高含沙水流经常处于不平衡输沙状态,这种不平衡输沙条件下的河段排沙比大小不能反映平衡输沙条件下的河段输沙能力。因此,探讨了河段纵坡J、横断面参数M及泥沙粗细组成对输沙能力的影响,给出了以河道形态参数表达的河道输沙能力关系。分别以花园口河段和艾山河段为代表分析了黄河下游上、下河段输沙能力大小的沿程变化,发现相同流量下,上段河道输沙能力为下段河道的1.31.4倍。本文成果对研究黄河下游高含沙洪水处理对策及水库调水调沙运用的效果具有一定理论意义和实际价值。