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时空双维度下流域性洪水复盘分析方法——以北三河系“23·7”较大洪水为例

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人民长江 2024年

作者：马强史朝旭赵悦杨邦张晓祥杨学军刘昌军河海大学水文水资源学院河海大学地理与遥感学院水利部海河水利委员会水文局中国水利水电科学研究院

海河流域北三河系覆盖我国北京、天津、河北三省市，其防洪安全将严重影响我国经济社会发展。为有效应对气候变化影响下极端暴雨频发所带来的洪水防御新挑战，本文提出一种时空双维度流域性洪水复盘新思路，以“23·7”北三河系较大洪... 详细信息

海河流域北三河系覆盖我国北京、天津、河北三省市，其防洪安全将严重影响我国经济社会发展。为有效应对气候变化影响下极端暴雨频发所带来的洪水防御新挑战，本文提出一种时空双维度流域性洪水复盘新思路，以“23·7”北三河系较大洪水为例，通过构建时空变源分布式水文模型结合暴雨时空统计分析对全河系洪水的发生、发展过程进行模拟分析。模拟结果纳什确定性系数均大于0.7，洪峰相对误差均小于5%，所建模型可以较好的表征此次洪水的产汇流机制变化。通过模拟分析发现，本次洪水过程中北运河流域产流以蓄满产流机制为主，潮白河流域产流则蓄满及混合产流两种机制均有体现，特别是靠近降雨集中区的山区、平原过渡地带表现出明显的混合产流机制，产汇流速度较快，建议在未来进一步完善流域防洪体系，重点提升该区域的雨水情监测能力。本文所述时空双维度下的流域性洪水复盘分析方法可为今后我国其他流域级洪水模拟复盘提供技术参考。

关键词：分布式水文模型时空统计分析 “23·7”特大洪水北三河流域

基于时空变源分布式模型的流域洪水复盘分析方法——以海河流域北三河系“23·7”较大洪水为例

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人民长江 2024年第7期55卷 1-9页

作者：马强史朝旭赵悦杨邦张晓祥刘昌军中国水利水电科学研究院北京100038 河海大学水文水资源学院江苏南京210098 水利部海河水利委员会水文局天津300181 河海大学地理与遥感学院江苏南京211100

海河流域北三河系覆盖北京、天津、河北三省(直辖市),其防洪安全事关当地社会经济发展。为有效应对气候变化影响下极端暴雨频发所带来的洪水防御新挑战,提出了一种时空双维度流域性洪水复盘新思路,以“23·7”北三河系较大洪水为例,通... 详细信息

海河流域北三河系覆盖北京、天津、河北三省(直辖市),其防洪安全事关当地社会经济发展。为有效应对气候变化影响下极端暴雨频发所带来的洪水防御新挑战,提出了一种时空双维度流域性洪水复盘新思路,以“23·7”北三河系较大洪水为例,通过构建时空变源分布式水文模型结合暴雨时空统计分析对全河系洪水的发生、发展过程进行了模拟。模拟结果的确定性系数均大于0.7,洪峰相对误差均小于5%,所建模型可以较好地表征此次洪水的产流机制变化。分析发现,此次洪水过程中北运河流域产流以蓄满产流机制为主,潮白河流域产流则蓄满及混合产流两种机制均有体现,特别是靠近降雨集中区的山区平原过渡地带表现出明显的混合产流机制。建议在未来进一步完善流域防洪体系,重点提升该区域的水雨情监测能力。所提出的时空双维度下的流域性洪水复盘分析方法可为今后其他流域级洪水模拟复盘提供技术参考。

关键词：洪水复盘分布式水文模型暴雨时空统计分析 “23·7”特大洪水北三河流域海河流域

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中小型水库风险识别与预警技术研究

科技成果管理与研究 2024年第4期19卷 71-72页

作者：魏永强陈静刘昌军吕倩湖南省水利水电科学研究院湖南长沙410007 浙江省水资源水电管理中心(浙江省水土保持监测中心) 浙江工杭州3310009 中国水利水电科学研究院减灾中心北京100038 湖南南方水利水电勘测设计研究院有限公司湖南商长沙410007

洪水灾害是发生频率高、分布范围广、损失严重的全球性自然灾害。随着水利科学与工程技术的发展,我国逐渐形成以河流为主体,由大坝、堤防、蓄滞洪区、分洪道、溢流堰等一系列工程构成的流域防洪体系。由工程防洪向洪水风险综合管理转变... 详细信息

洪水灾害是发生频率高、分布范围广、损失严重的全球性自然灾害。随着水利科学与工程技术的发展,我国逐渐形成以河流为主体,由大坝、堤防、蓄滞洪区、分洪道、溢流堰等一系列工程构成的流域防洪体系。由工程防洪向洪水风险综合管理转变的过程中。

关键词：中小型水库蓄滞洪区流域防洪溢流堰分洪道工程防洪洪水灾害自然灾害

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基于分布式模型的流域洪水时空特征分析方法

水科学进展 2024年

作者：马强王莹魏琳史朝旭王浩雯张晓祥刘昌军中国水利水电科学研究院河海大学水文水资源学院江苏省流域地理空间智能工程研究中心水利部海河水利委员会水文局河海大学地理与遥感学院

为加深对极端暴雨条件下流域洪水形成机理的理解与认识，以“23·7”海河流域大清河特大洪水为例，提出一种基于分布式模型的流域洪水时空特征分析方法。采用时空变源分布式水文模拟方法，分别构建覆盖大清河南、北两支的分布式水文模... 详细信息

为加深对极端暴雨条件下流域洪水形成机理的理解与认识，以“23·7”海河流域大清河特大洪水为例，提出一种基于分布式模型的流域洪水时空特征分析方法。采用时空变源分布式水文模拟方法，分别构建覆盖大清河南、北两支的分布式水文模型，开展分组并行模拟。结果表明：14个站点模拟洪峰误差平均值小于5%，纳什系数平均值为0.7，模拟结果较好。“23·7”特大洪水大清河北支平均径流系数0.55，远高于南支流域0.27，致灾洪量主要来自北支。北支流域在洪水过程中呈现超渗、蓄满混合产流模式，当该区域累积小时雨量达到约107mm时，流域出现蓄满地表产流，当小时雨量超过15.3mm/h时，则可能出现超渗地表产流；对比大清河系南支，北支流域缺少大型控制性水利工程也是导致本次大清河特大洪水灾害发生的另一主要原因。

关键词：暴雨洪水分布式模型产流模式时空变源 “23·7”特大洪水大清河

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基于数值试验的河道汇流方法适用性分析

水文 2024年

作者：臧帅宏吴修广李致家刘昌军栾勇浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 中国水利水电科学研究院河海大学水文水资源学院

目前用于洪水预报的河道汇流方法主要以水文学及简化的水力学方法为主，由于差分格式以及动力方程简化形式的不同，这些方法的适用范围存在一定的差异，需要通过将这些简化的方法与完全的水动力学方法在理想条件下进行模拟比较，进一步... 详细信息

目前用于洪水预报的河道汇流方法主要以水文学及简化的水力学方法为主，由于差分格式以及动力方程简化形式的不同，这些方法的适用范围存在一定的差异，需要通过将这些简化的方法与完全的水动力学方法在理想条件下进行模拟比较，进一步探索和研究各种汇流方法的模拟精度以及稳定性，便于在实际应用中选取合适的汇流方法进行河道演算。通过设计理想河道数值试验，将Muskingum-Cunge-Todini（MCT）、非线性水库、一阶显式扩散波以及局地惯性波四种汇流方法与MIKE11动力波模拟结果进行对比，分析了各种方法在不同河底比降和河宽条件下的模拟精度以及计算的稳定性，模拟结果表明：MCT、非线性水库和局地惯性波方法更适用于河底比S0＞1×10-4降的河道，河宽对于以上三种方法影响不大；非线性水库不存在计算不稳定问题，其他三种方法稳定性从高到低依次为MCT、局地惯性波、扩散波；一阶显式扩散波方法模拟精度较低且极易不稳定，接下来的研究中可寻求更高阶且更稳定的扩散波格式来替代该方法。本研究确定了几种常见的河道汇流方法的适用范围、模拟精度及其稳定性，为实际应用提供参考。

关键词：简化的水力学方法 MIKE11 河道演算稳定性河道汇流

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光动力疗法在胆管癌诊疗中作用机制研究进展

分子影像学杂志 2024年第6期47卷 661-664页

作者：齐硕陈康周磊刘昌军田秉璋彭创成伟湖南省人民医院(湖南师范大学附属第一医院)肝胆外科湖南长沙410005 湖南省血吸虫病防治所(湖南省第三人民医院) 湖南岳阳414000

胆管癌是一种罕见但危险的肿瘤,具有早期诊断率低、预后不良等特点,临床上手术切除是根治胆管癌的有效手段,但术后复发率高,而放化疗、介入治疗疗效尚不尽满意。光动力疗法利用光敏剂和激光进行肿瘤治疗,在胆管癌应用中已取得了初步成效... 详细信息

胆管癌是一种罕见但危险的肿瘤,具有早期诊断率低、预后不良等特点,临床上手术切除是根治胆管癌的有效手段,但术后复发率高,而放化疗、介入治疗疗效尚不尽满意。光动力疗法利用光敏剂和激光进行肿瘤治疗,在胆管癌应用中已取得了初步成效,但关于光动力疗法对癌细胞的作用机制还需要深入研究。本文通过对光动力疗法在胆管癌治疗中免疫治疗、血管生成抑制、抗氧化剂及热休克蛋白等机制,以及对光动力疗法联合靶向药物/放射治疗联合作用做一综述,旨在为临床上胆管癌的治疗提供理论依据参考,以期为临床上胆管癌的综合治疗提供安全、有效的治疗手段。

关键词：光动力疗法胆管癌诊断作用机制进展

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雨带北移影响下永定河泛区防洪情势研究

南水北调与水利科技(中英文) 2024年

作者：马强赵治尚李郑淼袁山水杨邦于汪洋杨学军刘昌军中国水利水电科学研究院河海大学水文与水资源学院水利部海河水利委员会

永定河泛区作为海河流域永定河系最重要的行蓄洪区，对京津冀地区防洪安全保障起到至关重要的作用。采用国产水动力学模型（integrated flood model system,IFMS），对永定河系“23·7”特大洪水中永定河泛区洪水演进及淹没范围变化进... 详细信息

永定河泛区作为海河流域永定河系最重要的行蓄洪区，对京津冀地区防洪安全保障起到至关重要的作用。采用国产水动力学模型（integrated flood model system,IFMS），对永定河系“23·7”特大洪水中永定河泛区洪水演进及淹没范围变化进行精细化模拟复盘。通过将模拟结果与卫星遥感监测获取的泛区淹没范围进行对比，最大淹没面积误差仅为8.8%，验证了该模型在永定河泛区洪水模拟中的可靠度。构建的永定河泛区模型可以准确反映分洪口门启闭、蓄滞洪量变化及泛区进退洪淹没过程。基于该模型，进一步研究雨带北移情势下对该地区未来防洪情势的影响。结果表明：同等重现期的设计洪水受雨带北移影响后，将导致泛区防洪情势愈加严峻：雨带北移影响下的20 a一遇设计洪水最大淹没范围与现状情景下50 a一遇设计洪水最大淹没范围持平。因此，为更好地应对未来防洪情势的发展，需要针对永定河泛区提出更加合理的防洪规划并科学制定工程与非工程相结合的防洪措施。

关键词： "23·7"特大洪水永定河泛区雨带北移水动力学模拟

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数字孪生淠河建设实践与思考

中国水利 2024年第13期 50-56页

作者：陈胜李京兵王玉丽张锦堂刘昌军刘业森中国水利水电科学研究院北京100038 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心北京100038 安徽省水文局合肥230022

数字孪生淠河根据淠河流域特征,以流域防洪需求为牵引,提出技术解决方案。在共享安徽省现有数据感知、网络传输、算力环境等基础上,建设内容包括流域数据底板、水利模型平台、水利知识平台等支撑平台,以及在上述支撑平台基础上建立防洪... 详细信息

数字孪生淠河根据淠河流域特征,以流域防洪需求为牵引,提出技术解决方案。在共享安徽省现有数据感知、网络传输、算力环境等基础上,建设内容包括流域数据底板、水利模型平台、水利知识平台等支撑平台,以及在上述支撑平台基础上建立防洪预报、预警、预演、预案“四预”应用。防洪“四预”应用以精细化洪水预报为预警、调度提供基础,洪水预警为下游圩区等保护对象提供多阶段预警,情景化洪水预演以实景化方式分析洪水影响,智能化方案实现防洪预案的快速、自动化生成。通过总结数字孪生淠河建设内容,进一步探讨数字孪生流域建设中存在的难点问题,为相关数字孪生流域建设提供借鉴。

关键词：淠河数字孪生流域圩区流域数据底板水利模型平台水利知识图谱 “四预”应用

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激光切割智能化生产线设计与产能分析

激光切割智能化生产线设计与产能分析

作者：刘昌军湖南大学

学位级别：硕士

随着工业4.0和中国制造2025的提出,制造业对高精度大批量机械零件的需求越来越高。高效率高精度的板材加工技术及其规模化生产线在工厂应用中也越来越多。然而,综合智能化、自动化技术的激光切割生产线在企业应用不足,针对智能生产线进... 详细信息

随着工业4.0和中国制造2025的提出,制造业对高精度大批量机械零件的需求越来越高。高效率高精度的板材加工技术及其规模化生产线在工厂应用中也越来越多。然而,综合智能化、自动化技术的激光切割生产线在企业应用不足,针对智能生产线进行产能仿真、综合控制、故障反馈的技术仍是一个难题。激光切割作为一种比较成熟的工业切割加工技术,具有灵活性好、无接触应力等优点,被广泛应用在现代工厂当中。但是相应的激光切割机型号繁多,控制过程复杂,迫切需要将自动化激光切割机与生产线中的工业机器人、立体智能仓库、物流等相互配合,并基于此模拟出生产过程与产能分析。本文结合工厂生产实际与项目要求,针对激光切割功能进行智能化生产线方向的探索。主要完成了激光切割智能化产线的硬件设计及选型,包括:立体智能仓库的搭建、自动上下料单元设计及分析,激光打标及分拣设备的应用,并在完成硬件搭配的基础上,进行激光切割智能化生产线流程的控制设计,完成相应软件的设计工作,同时引入人工智能技术,设计了视觉引导自动化分拣系统。结合生产节拍,对整个生产线进行了产能应用的分析研究。首先,对激光切割智能化生产线进行硬件选型,考虑到激光切割机和机器人手臂技术相对成熟,重点对自动化立体仓储进行技术研究,设计了立体仓储的整体构成,分析了功能要求,并对仓库关键部件进行CAE有限元分析。对自动化产线中上下料装置进行结构设计及选型,分析设计中遇到的问题,并根据仿真分析进行优化。设计了激光打标及分拣功能部分机械装置,并对其设计原理进行论述,完成整个激光切割智能化产线的硬件搭建。其次,编制了一套完整的智能化生产线工艺流程图,并且根据工艺流程图设计了相应的程序控制系统。首先分析激光切割生产线控制的系统需求,包括整体功能、通讯、节拍设置等。其次设计了入库堆垛的自动化控制过程,分析了操作模式,设计了自动流程。最后将人工智能技术应用到生产线中,设计了视觉引导自动分拣系统,对视觉引导系统进行系统拆分,设计控制逻辑,同时对视觉引导进行控制规划。最后,分析了激光切割智能化生产线的产能。采用数值模拟的形式,对生产线的产能进行仿真研究。对总体产能仿真,包括板材下料时间,各激光切割过程工步用时与成本。接着进行了物流配送的仿真分析,对各个生产线的物流情况进行仿真分析,结合仿真数据,对产线进行优化。最后结合生产节拍,对生产线的产能做出了合理评估。

关键词：激光切割智能化生产线分拣系统数值仿真