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三维数字化设计在水利工程中的应用

南水北调与水利科技（中英文） 2024年第S01期22卷 145-151页

作者：刘洁山东省水利勘测设计院有限公司济南250013

三维数字化设计将数字化手段与水利设计工作融合,从三维数字化设计、专业间协同、信息模型数据共享等方面深入,应用于水利工程的全生命周期。基于Bentley平台,以某大型拦河闸为例,研究协同环境下数字化设计的流程和方法,在此基础上,总... 详细信息

三维数字化设计将数字化手段与水利设计工作融合,从三维数字化设计、专业间协同、信息模型数据共享等方面深入,应用于水利工程的全生命周期。基于Bentley平台,以某大型拦河闸为例,研究协同环境下数字化设计的流程和方法,在此基础上,总结数字化设计的应用范围,为工程全生命周期的信息化提供思路,便于类似项目参考借鉴。

关键词：水利工程三维设计数字化协同应用

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高耸进水塔结构抗震分析方法研究

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：王金山张哲丁超元张泽玉山东省水利勘测设计院有限公司山东省调水工程运行维护中心

以西藏某工程为例，基于大型有限元分析软件Midas GTS NX，应用不同的抗震分析方法研究进水塔在地震作用下的结构动力响应，并对比分析了各方法计算结果之间的差异。结果表明，采用不同的抗震分析方法计算得到的进水塔应力水平相差较大... 详细信息

以西藏某工程为例，基于大型有限元分析软件Midas GTS NX，应用不同的抗震分析方法研究进水塔在地震作用下的结构动力响应，并对比分析了各方法计算结果之间的差异。结果表明，采用不同的抗震分析方法计算得到的进水塔应力水平相差较大，但应力分布规律相同，并且采用振型分解反应谱法计算得到的结构抗震分析应力结果更加保守；在考虑地震作用的效应折减系数后，采用不同抗震分析方法导致的结构应力水平差异对结构的配筋结果影响较小。

关键词：结构抗震分析拟静力法振型分解反应谱法动力时程分析法进水塔

云南省九湖流域低污染水总量、类型及利用现状分析

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环境工程技术学报 2024年第3期14卷 889-896页

作者：邹凯波杨智彭菲戍国标肖复晋李锐云南省水利水电勘测设计院有限公司云南省水利水电勘测设计研究院

为有效推进云南省九湖流域低污染水资源化利用,基于九湖流域2021年的城镇污水处理厂、气象和农业灌溉相关数据,分别从城镇污水处理厂尾水和农田径流排水水量2个方面计算九湖流域2021年低污染水总量,并结合实际调查对其利用现状进行分析... 详细信息

为有效推进云南省九湖流域低污染水资源化利用,基于九湖流域2021年的城镇污水处理厂、气象和农业灌溉相关数据,分别从城镇污水处理厂尾水和农田径流排水水量2个方面计算九湖流域2021年低污染水总量,并结合实际调查对其利用现状进行分析。结果表明:1)九湖流域内产生的低污染水总量为150736.07万m^(3),其中城镇污水处理厂尾水水量为82544.14万m^(3),农田径流排水水量为68191.93万m^(3)。2)九湖流域低污染水回用总量为46279.44万m^(3),回用率为30.70%。城镇污水处理厂尾水回用率为54.46%,其中滇池流域回用率最高,其尾水主要用于景观用水,其次是农业灌溉和城市杂用;农田径流排水回用率为1.94%,主要是通过建有调蓄带的洱海、抚仙湖、杞麓湖、星云湖等流域实现回用,其中星云湖流域农田径流排水回用量最高。3)九湖流域低污染水回用还有很大空间,不同湖泊流域可根据产业结构及发展定位设立不同的低污染水回用目标,加强对农田径流排水的水质监测;根据不同时期农田径流排水水质,科学合理确定农田径流排水用途和去向,充分利用调蓄带的拦蓄储存净化功能,加强污水处理厂尾水、农田退水、初期雨水之间的综合利用。建议在九湖流域内选择典型地区开展低污染水利用配置试点工作,通过试点示范总结成功经验,形成可复制、可推广的低污染水资源化利用模式,促进流域内低污染水资源回用。

关键词：云南省九湖低污染水资源化利用回用率农业灌溉

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黄河泥沙对水泥材料性能及微结构的影响

山东大学学报(工学版) 2024年

作者：韩璐周爱平孙柯万田涛隋高阳葛智张洪智山东黄河河务局滨州黄河河务局山东大学齐鲁交通学院山东省水利勘测设计院有限公司

为研究黄河泥沙对水泥材料性能的影响，采用黄河泥沙部分替代水泥制备砂浆，研究泥沙掺量对砂浆流动度、凝结时间、力学性能的影响，并通过微观试验分析泥沙对水泥水化过程、水化产物和微观结构的影响。结果表明：泥沙的掺入导致浆体凝... 详细信息

为研究黄河泥沙对水泥材料性能的影响，采用黄河泥沙部分替代水泥制备砂浆，研究泥沙掺量对砂浆流动度、凝结时间、力学性能的影响，并通过微观试验分析泥沙对水泥水化过程、水化产物和微观结构的影响。结果表明：泥沙的掺入导致浆体凝结时间缩短、流动性降低，其28 d活性指数为66.5%，主要发挥物理填充作用贡献基体强度；泥沙中CaCO3为水泥水化提供成核位点，加速水泥早期水化进程；CaCO3与C3A发生反应，生成单碳酸盐（Monocarbonate，MC），Ca（OH）2参与上述反应，生成半碳酸盐（Hemicarbonate，HC），抑制钙矾石（Ettringite，AFt）向单硫型硫铝酸钙（Monosulphate，AFm）转变。

关键词：黄河泥沙-水泥复合体系流动性活性指数水化过程微观结构

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淤地坝和梯田对水沙过程的影响研究

应用基础与工程科学学报 2024年

作者：胡彩虹解添宁陈游倩李文忠余其鹰刘成帅郑州大学水利与交通学院温州市水利电力勘测设计院

定量评价洪水事件中水土保持措施减水减沙效果对黄河流域高质量发展有重要科学意义。本文通过耦合蓄水容量分配曲线和下渗容量分配曲线产流模型、中国土壤流失方程（CSLE）产沙模型以及长短期记忆人工神经网络（LSTM）深度学习汇流模型... 详细信息

定量评价洪水事件中水土保持措施减水减沙效果对黄河流域高质量发展有重要科学意义。本文通过耦合蓄水容量分配曲线和下渗容量分配曲线产流模型、中国土壤流失方程（CSLE）产沙模型以及长短期记忆人工神经网络（LSTM）深度学习汇流模型构建了流域水沙模拟模型。并以称钩河流域为例，基于2013-2017年29场洪水事件，通过设置不同的下垫面条件情景，量化研究淤地坝和梯田对流域水沙过程的影响。结果表明，水沙耦合模型具有良好的适用性，率定期和验证期模拟洪水过程的NSEQ、R2Q分别为0.877、0.978和0.850、0.953，土壤侵蚀量相对误差分别为10.49%和15.06%；称钩河流域现有的淤地坝、梯田控制面积分别占流域的54.8%、47.35%，分别能够拦截流域内55.61%、10.54%的径流量，47%、33.8%的土壤流失量，水土保持效果显著。

关键词：产流模式辨析梯田淤地坝水沙模拟量化评估称钩河流域

固定差改正联合EGM2008在无人机RTK免像控中应用与分析

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工程勘察 2024年

作者：章思亮胡方涛张亮张传峰山东省水利勘测设计院有限公司

将EGM2008模型与固定差改正方法相结合，应用到无人机RTK免像控航测高程数据解算上。通过总结和校正原理分析，证明其具有理论可行性。以工程实例进行验算时，采用小波降噪方法对检验点高程数据进行预处理，讨论EGM2008模型约束后利用... 详细信息

将EGM2008模型与固定差改正方法相结合，应用到无人机RTK免像控航测高程数据解算上。通过总结和校正原理分析，证明其具有理论可行性。以工程实例进行验算时，采用小波降噪方法对检验点高程数据进行预处理，讨论EGM2008模型约束后利用单点固定差改正范围，统计与测区不同距离已知点参与固定差改正的精度。分析了不同地貌类型不同距离及相同距离不同点位的改正精度，证明同一地貌类型下利用已知点进行的EGM2008模型高程固定差改正可达到较高的精度。将已知点与测量点地貌类型差异、测区距离、点位高程变化对改正精度的影响进行总结，为无人机免像控作业提供参考。

关键词：无人机RTK EGM2008 免像控固定差改正精度分析

基于辐射改进Penman-Monteith模型估算粮食主产区参考作物蒸散量

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节水灌溉 2024年第3期 24-33页

作者：马钊李鹏程刘洪伟孟静山东省水利勘测设计院有限公司济南250013 河北师范大学地理科学学院石家庄050010 河北水利电力学院河北沧州061001 枣庄市台儿庄区水利勘测设计室山东枣庄277000

为进一步提高Penman-Monteith模型估算参考作物蒸散量(Reference crop evapotranspiration,ET0)的精度,以中国粮食主产区为研究对象,将其划分为温带湿润半湿润地区(THSZ)、温带干旱半干旱地区(TASZ)、暖温带半湿润地区(WTSZ)和亚热带湿... 详细信息

为进一步提高Penman-Monteith模型估算参考作物蒸散量(Reference crop evapotranspiration,ET0)的精度,以中国粮食主产区为研究对象,将其划分为温带湿润半湿润地区(THSZ)、温带干旱半干旱地区(TASZ)、暖温带半湿润地区(WTSZ)和亚热带湿润地区(SHZ),基于32个气象站点1994-2020年长序列实测逐日气象数据,将猎豹算法(CO)、沙猫算法(SCSO)、野狗算法(DOA)优化的时间卷积神经网络模型(TCN)和3种基于日照时数、3种基于温度的经验模型估算的辐射(R_(s))值与PM模型进行融合,得到改进PM模型。以均方根误差(RMSE)、决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)和效率系数(E_(NS))为精度评价体系,找出了粮食主产区不同分区的ET0最优估算模型,结果表明:基于日照时数模型的计算精度要优于温度模型,其中CO-TCN模型在全区内均表现出了较高的精度,在不同分区的RMSE、MAE、R^(2)和E_(NS)中位数取值分别为0.099~0.171 mm/d、0.057~0.111mm/d、0.984~0.998、0.983~0.997,由此可将CO-TCN模型估算的辐射值与PM模型融合,作为标准值用于估算粮食主产区ET0。

关键词：粮食主产区参考作物蒸散量辐射 Penman-Monteith模型时间卷积神经网络

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数字孪生泵站三维智能巡检的研究与应用

南水北调与水利科技（中英文） 2024年第4期22卷 788-797页

作者：刘思微田莹徐永兵徐征和张航钒济南大学水利与环境学院济南250022 山东省水利勘测设计院有限公司济南市数字孪生与智慧水利重点实验室济南250013 南水北调东线山东干线有限责任公司济南250000 山东省水利勘测设计院有限公司济南250013

基于数字孪生技术,深入探讨建筑信息化模型(building information modeling,BIM)与智能图像识别技术在智能巡检领域的集成挑战及其对泵站设备异常等异常事件快速响应能力的提升方法。将BIM轻量化后与网络地理信息系统(Web geographic in... 详细信息

基于数字孪生技术,深入探讨建筑信息化模型(building information modeling,BIM)与智能图像识别技术在智能巡检领域的集成挑战及其对泵站设备异常等异常事件快速响应能力的提升方法。将BIM轻量化后与网络地理信息系统(Web geographic information system,WebGIS)相结合,为三维智能巡检搭建数字孪生场景。在此基础上,集成视频融合技术与智能识别算法,构建BIM技术耦合图像识别技术的三维智能巡检系统,实现BIM与视频监控虚实交互,快速直观地展示告警信息,辅助值班人员快速响应设备异常等事件。结果表明:BIM技术耦合图像识别技术在数字孪生泵站中具有巨大的潜力,可以有效提高巡检质量,为泵站智慧化管理作依托。

关键词：数字孪生 BIM WebGIS 智能图像识别三维智能巡检泵站

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数字孪生双堠水库系统设计要点探析

山东水利 2024年第7期 13-14,20页

作者：余洋洋朱昌涛郑鑫山东省水利勘测设计院山东济南250013

本文按照水利部印发的《数字孪生水利工程建设技术导则(试行)的通知》和山东省水利厅印发的《山东省水利工程标准化数字管理系统(试行)》的工作要求,结合双堠水库工程特点,以充分发挥水利设施工程效益及提高水库信息化管理水平为目标,... 详细信息

本文按照水利部印发的《数字孪生水利工程建设技术导则(试行)的通知》和山东省水利厅印发的《山东省水利工程标准化数字管理系统(试行)》的工作要求,结合双堠水库工程特点,以充分发挥水利设施工程效益及提高水库信息化管理水平为目标,在大数据、移动互联等新一代信息技术的支撑下,采用全面感知、识别、模拟和预测技术,实现水库工程智慧化管理。

关键词：数字孪生安全运行标准化建设水库信息化