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侧式进/出水口偏流出流下的大涡模拟

水科学进展 2024年第1期35卷 132-144页

作者：郭港归刘亚坤魏杰曹泽张帝大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024 中国电建集团中南勘测设计研究院湖南长沙410014

实际工程中受地形地质条件影响,引水洞在水平上存在转角,导致出流工况来流不均,进/出水口内部紊流特性的复杂程度显著提升。利用大涡模拟对某带水平弯段抽水蓄能电站侧式进/出水口进行数值计算,其流速、概率密度分布与模型试验吻合较好... 详细信息

实际工程中受地形地质条件影响,引水洞在水平上存在转角,导致出流工况来流不均,进/出水口内部紊流特性的复杂程度显著提升。利用大涡模拟对某带水平弯段抽水蓄能电站侧式进/出水口进行数值计算,其流速、概率密度分布与模型试验吻合较好。结果表明:偏流出流下进/出水口各流道分流比分别为0.64、0.81、1.26和1.29,水平方向流速分布极为不均;垂直方向主流靠近中下部,垂向雷诺切应力在扩散段内呈一正一负峰值分布,该现象主要由中上部的流动分离和底部的壁面剪切造成;两中间流道的回流区高度大于两边流道,导致中间流道的拦污栅更易受到反向流速影响;流动分离使拦污栅附近存在三轴漩滚,靠近过水断面中上部和底部产生2处能量集中的低频脉动,且各流道在偏流条件下的紊动强度相比均匀来流的紊动强度分别提高11%、25%、29%、3%,不利的水流流态和较高的紊动强度可能对拦污栅造成威胁。

关键词：侧式进/出水口偏流出流雷诺切应力流动分离低频脉动

孔隙介质非达西渗流Forchheimer方程量化评价

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水文地质工程地质 2024年第3期51卷 12-22页

作者：袁帅李仲夏熊涛杨赟王宗星中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430074 中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

Forchheimer方程作为非达西渗流中广泛应用的基本方程之一,方程中A、B系数的确定一直是孔隙介质渗流领域中的热点及难点,不同学者根据渗流试验结果提出了不同的Forchheimer方程A、B系数的经验公式,但对于均质以及混合粒径的非均质条件... 详细信息

Forchheimer方程作为非达西渗流中广泛应用的基本方程之一,方程中A、B系数的确定一直是孔隙介质渗流领域中的热点及难点,不同学者根据渗流试验结果提出了不同的Forchheimer方程A、B系数的经验公式,但对于均质以及混合粒径的非均质条件下评价各经验公式适用性的研究较少。因此在渗流阻力试验的基础上,采用归一化目标函数和线性回归法评价了Forchheimer方程经验公式的适用性,为不同孔隙介质条件下Forchheimer方程经验公式的选取提供参考。结果表明:对于均质孔隙介质,Sidiropoulou公式对水力梯度有着很好的预测效果;对于2种混合粒径孔隙介质,在使用平均粒径的基础上,还应考虑混合粒径的质量比和大小因素,Macdonald公式的预测效果受混合粒径的质量比和大小影响较小,Kadlec and Knight公式对于水力梯度的预测结果较为稳定;对于5种混合粒径孔隙介质,使用d60作为特征粒径进行预测的效果较好,Kadlec and Knight公式对于系数A的预测效果较好,Ergun公式对于系数B的预测效果较好。研究结果能够为工程中均质及非均质松散砂砾石孔隙介质渗流计算的Forchheimer方程的选取提供依据。

关键词：孔隙介质 Forchheimer方程非达西流量化评价经验方程

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轻小型机载激光雷达点云处理关键技术

测绘通报 2024年第5期 115-120页

作者：黄江雄曹骞胡向陈小军长沙市规划勘测设计研究院湖南长沙410007

针对轻小型机载激光雷达点云数据的高程精度难以满足1∶500大比例尺地形图生产要求的问题,本文采用一种新的层次结构多模型组合滤波方法,进行分类提取地面点。系统性地介绍了机载激光雷达的测量原理、点云数据采集和处理方法,并根据轻... 详细信息

针对轻小型机载激光雷达点云数据的高程精度难以满足1∶500大比例尺地形图生产要求的问题,本文采用一种新的层次结构多模型组合滤波方法,进行分类提取地面点。系统性地介绍了机载激光雷达的测量原理、点云数据采集和处理方法,并根据轻小型激光雷达点云数据厚度大、植被密集区域地面点稀少等特征,重点研究了地面点分类提取方法,将多个滤波模型重新组合,能够有效提高分类后地面点的高程精度。对地面点进行重采样后提取高程点用于绘制地形图等高线,该方法兼顾了等高线的精度和美观度。

关键词：激光雷达点云分类组合滤波地形图生产

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基于OLI数据的石马河水质参数反演研究

人民黄河 2024年第S1期46卷 51-52,54页

作者：柳忠伟姜丙波杨帅周小飞詹国旗周灯祝佳兵中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

根据河流水质高效快速监测需要,以广东石马河水质为研究对象,利用Landsat8的OLI遥感影像进行化学需氧量反演研究。结果表明:Landsat8卫星OLI遥感影像B2波段与B5波段组合(波长的差值)与石马河水体COD浓度相关性较强,据此建立的三次多项... 详细信息

根据河流水质高效快速监测需要,以广东石马河水质为研究对象,利用Landsat8的OLI遥感影像进行化学需氧量反演研究。结果表明:Landsat8卫星OLI遥感影像B2波段与B5波段组合(波长的差值)与石马河水体COD浓度相关性较强,据此建立的三次多项式水质参数反演模型精度较高、误差较小,反演结果可以用于快速研判水污染状况。

关键词： OLI数据水质监测遥感影像反演模型 COD 石马河

来源：评论

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城市地下空间安全监测与预警指标研究

地质与勘探 2024年第1期60卷 95-104页

作者：李守雷梁为群陈晓斌谢群勇肖亚子孙清峰中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为保障城市地下空间开发利用的安全性,促进城市可持续发展,通过文献调研、现场调查和专家咨询等方法,分析提出城市地下空间监测的五项原则,将监测对象划分为三类:工程结构本体、周围岩土体以及周边环境。将监测指标归纳为变形类、力学... 详细信息

为保障城市地下空间开发利用的安全性,促进城市可持续发展,通过文献调研、现场调查和专家咨询等方法,分析提出城市地下空间监测的五项原则,将监测对象划分为三类:工程结构本体、周围岩土体以及周边环境。将监测指标归纳为变形类、力学类、振动类和宏观状态类共四类,其中变形类指标执行双控要求,其他三种指标执行单控要求。监测趋势预测分析可采用公式法、回归分析法、时间序列分析法、灰色预测法、神经网络法和支持向量机法等。全国各地监测控制值基本一致,但预警分级标准存在地区差异,其中北京市和广州市分级预警具有较大参考价值。目前城市地下空间安全监测存在七项不足:预警分级标准不完善,人工监测效率低,监测参数单一,监测信息缺少共享协同,测量精度较低,重监测轻预测以及缺乏数据融合和机器学习应用。针对这些问题,可采取七项措施进行改进:建立合理预警分级标准,发展自动化与智能化监测,多参数综合监测,应用远程监测与云平台,开发高精度测量设备,监测和预测并重,以及数据融合与机器学习应用。

关键词：地下工程安全监测监测指标趋势预测预警分级

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渤海和黄海北部工程设计冰厚变化趋势分析

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 659-664页

作者：王安良赵倩隋俊鹏唐茂宁王慧刘煜国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

针对渤海和黄海北部沿岸风电、光伏和核电等新兴能源中的工程海冰设计问题,本文研究了重现期冰厚及其在大气候背景下的变化趋势。本文分析72 a冰级时间序列表明渤海和黄海北部总体冰情等级呈明显下降趋势;在此影响下,基于20 a渤海和黄... 详细信息

针对渤海和黄海北部沿岸风电、光伏和核电等新兴能源中的工程海冰设计问题,本文研究了重现期冰厚及其在大气候背景下的变化趋势。本文分析72 a冰级时间序列表明渤海和黄海北部总体冰情等级呈明显下降趋势;在此影响下,基于20 a渤海和黄海北部海冰多源观测数据和精细化海冰数值预报资料,研究发现不同重现期冰厚较之前海冰区划值存在不同程度的降低。此外,不同场址设计冰厚受当地海洋环境条件影响较大,单一参考海冰区划值可能存在较大误差。研究表明:针对特定作业地点的工程设计冰厚,需要有针对性地开展精细化评估并考虑大气候背景变化的影响,才能为相关工程海冰参数设计提供更加可靠的依据。

关键词：渤海黄海北部工程海冰冰情设计厚度变化趋势重现期海冰区划

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引入人员反馈的风机叶片红外缺陷测量技术

中国测试 2024年第1期50卷 32-38页

作者：王洪金杜旭赵丽劼何赟泽李杰湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

在实现风机叶片巡检的无人化和智能化的过程中,数据集的准备与标注严重影响深度学习网络的预测准确性。这一点在基于无人机载红外热成像尤为重要,不同于可见光检测:由于红外相机像素有限,导致缺陷在检测图像上像素少、温差小、缺陷温度... 详细信息

在实现风机叶片巡检的无人化和智能化的过程中,数据集的准备与标注严重影响深度学习网络的预测准确性。这一点在基于无人机载红外热成像尤为重要,不同于可见光检测:由于红外相机像素有限,导致缺陷在检测图像上像素少、温差小、缺陷温度表征因缺陷种类变化等问题。仅依赖一次数据标定的网络识别准确率较低,且数据集标注的差异对识别精度带来严重影响。为此,提出基于人在回路的风机叶片智能红外缺陷检测与测量的方法,将人员反馈引入到网络性能迭代中,并且通过缺陷局部假设解决在缺陷面积测量中的温度表征随种类变化的问题。实验表明,引入人为参与的方法能有效地提高风机叶片缺陷检测识别率。在自制的风机叶片红外数据集中,第二次数据迭代的mAP@0.5比第一次数据标注提高22.94%,第三次数据迭代的mAP@0.5比第二次数据迭代提高27.8%。

关键词：缺陷检测深度学习风机叶片 YOLOv5l模型人在回路

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半潜式风电平台主尺度参数智能优化研究

太阳能学报 2024年第5期45卷 27-31页

作者：姜宜辰于言蔚段英杰王传晟张晓明宗智大连理工大学船舶工程学院大连116024 中国电建中南勘测设计研究院有限公司长沙410014

提出一种可用于半潜风电平台主尺度参数的智能优化方法。首先确定了4个重要主尺度参数表达平台设计,形成120组参数组合,并基于OpenFAST与AQWA对所有参数组合的平台进行数值模拟,预报运动响应的短期极值,形成神经网络训练数据库。其次,完... 详细信息

提出一种可用于半潜风电平台主尺度参数的智能优化方法。首先确定了4个重要主尺度参数表达平台设计,形成120组参数组合,并基于OpenFAST与AQWA对所有参数组合的平台进行数值模拟,预报运动响应的短期极值,形成神经网络训练数据库。其次,完成BP神经网络模型的训练,使其对垂荡、纵摇、艏摇以及机舱加速度的短期极值预报误差小于10%,形成代理模型。最后,应用遗传算法对平台垂荡运动响应进行优化,获得的最优平台方案垂荡响应极值,与数据库中存在的最低值相比,降低了6.98%。

关键词：海上风电机组系泊参数优化水动力特性遗传算法

泡沫轻质土和砂土回填管道沟槽动力响应数值模拟对比分析

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铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2722-2734页

作者：金亮星姚瑞阳魏丽敏田江何群徐长红中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南昆明650051

市政道路下覆管道回填区采用砂土等散体材料回填时,控制压实度是施工的关键技术难题之一。引入泡沫轻质土作为管道沟槽回填区材料能较好地解决回填压实度低的问题。为了研究回填管道沟槽泡沫轻质土的动力特性,结合某市政道路回填段行车... 详细信息

市政道路下覆管道回填区采用砂土等散体材料回填时,控制压实度是施工的关键技术难题之一。引入泡沫轻质土作为管道沟槽回填区材料能较好地解决回填压实度低的问题。为了研究回填管道沟槽泡沫轻质土的动力特性,结合某市政道路回填段行车激励现场试验,沿行车线路横向路面布设8个监测点,建立管道-回填区-路基路面三维动力模型,并施加不同工况下的三轴货车行车荷载激励,数值模拟结果与现场监测点实测数据对比验证了模型的可行性。运用此模型对泡沫轻质土、砂土回填区段的路基路面、管道外壁动力响应及路基工作区深度展开对比分析。结果表明:1)泡沫轻质土回填区沿深度方向动应力峰值衰减率、振动加速度衰减率分别为砂土回填区段的1.63~1.93倍及2.13~3.7倍。2)车重由空载变为满载时,泡沫轻质土回填区和砂土回填区管顶动应力峰值分别增加18.03 kPa和17.86 kPa,说明在回填区上行驶重型车辆时会导致埋地管道振动显著增加。3)泡沫轻质土、砂土回填区管顶和靠近行车一侧动位移峰值比例分别为1.31、1.96,泡沫轻质土回填区管道外壁动位移峰值分布较砂土回填区更加均匀。4)采用泡沫轻质土回填时路基动敏感区和动影响区深度分别为砂土回填的0.68~0.78倍、0.77~0.79倍,对路基稳定性有利。研究结果可为泡沫轻质土在市政道路管道沟槽回填中的相关应用提供参考。

关键词：泡沫轻质土砂土管道沟槽回填动力响应数值分析