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关闭/废弃矿井抽水蓄能开发利用现状与进展

煤炭学报 2024年第3期49卷 1358-1374页

作者：文志杰姜鹏飞宋振骐李利平蒋宇静梁桐凯山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 中国华能集团有限公司山西分公司山西太原030002

探索清洁能源发展的创新途径是实现我国“双碳”目标的重要推动力。为解决大规模可再生能源电力供应不稳定的难题,新型电力系统的提出与加速成长促进了抽水蓄能电站的建设与发展,但生态保护与地形等因素制约了传统抽水蓄能电站发展。关... 详细信息

探索清洁能源发展的创新途径是实现我国“双碳”目标的重要推动力。为解决大规模可再生能源电力供应不稳定的难题,新型电力系统的提出与加速成长促进了抽水蓄能电站的建设与发展,但生态保护与地形等因素制约了传统抽水蓄能电站发展。关闭/废弃矿井,由于具有丰富的地下空间及水资源,可创新性地开发抽水蓄能并延长矿区的经济寿命,降低对环境与经济的负面影响。为助力建立适合我国国情的废弃矿井抽水蓄能利用模式和管理体系,通过文献分析法综述了国内外废弃矿井抽水蓄能技术研究与应用进展。详细阐述了关闭/废弃矿井抽水蓄能技术原理、分类及其优缺点;总结了关闭/废弃矿井抽水蓄能电站利用模式,并在前人研究基础上对选址要素进行了修订;梳理了关闭/废弃矿井改建抽水蓄能电站的水-气两相流动特性、水泵水轮机工况特性、地下空间围岩稳定性及地下蓄水空间体积测算等的研究现状,明确了水泵-水轮机关键技术、地下空间稳定性控制关键技术等亟待解决的技术难题。此外,对关闭/废弃矿井抽水蓄能相关的生态与环境保护、市场需求与经济效益、政策与法规等研究成果进行了广泛的文献综述。发展关闭/废弃矿井地下空间抽水蓄能技术可为我国井下空间资源利用提供思路,为保障国家能源安全与经济社会高质量发展提供新途径。

关键词：关闭/废弃矿井抽水蓄能清洁能源地下空间矿区治理

基于碳势-能源价格双响应的综合能源系统低碳经济调度

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电力系统自动化 2024年第9期48卷 21-33页

作者：张玉敏孙鹏凯孟祥剑吉兴全杨明李晓宇山东科技大学电气与自动化工程学院山东省青岛市266590 电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061

利用电-气-热多元负荷节点碳势引导需求响应是实现综合能源系统(IES)低碳运行的有效手段。IES中多能流耦合关系复杂、动态特性交织,碳排放特性难以准确表达。文中针对IES中低碳运行潜力挖掘不足的问题进行了研究,提出了一种基于节点碳势... 详细信息

利用电-气-热多元负荷节点碳势引导需求响应是实现综合能源系统(IES)低碳运行的有效手段。IES中多能流耦合关系复杂、动态特性交织,碳排放特性难以准确表达。文中针对IES中低碳运行潜力挖掘不足的问题进行了研究,提出了一种基于节点碳势-能源价格双响应的经济调度方法,用于IES源-荷协同,实现低碳运行。一方面,通过剖析气、热动态特性对碳排放流的影响机理,引入动态特性等价替换思想,得出计及动态特性的碳排放流模型,进而得到负荷节点的碳势,实现碳排放责任的分摊;另一方面,从碳视角出发,考虑多元负荷的碳排放责任,设计了基于多元负荷节点碳势-能源价格双响应的IES源-荷低碳互动机制,充分挖掘IES中多元负荷的低碳潜力。通过对IES中碳排放产生、传输、消费全过程的追踪与计量,制定兼顾经济性与低碳性的调控策略。以电网14节点-热网6节点-天然气网6节点(E14-H6-G6)和E57-H12-G12测试系统为例,验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：综合能源系统低碳经济调度碳排放流碳势能源价格动态特性

基于迁移学习的GOCI超分辨率重建与海洋漂浮藻类探测

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山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 40-48页

作者：朱红春朱国灿李金宇张怡宁芦智伟杨延瑞刘海英山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 山东省海洋工程咨询协会山东济南250013 山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590

遥感技术是进行海洋漂浮藻类目标识别与变化监测的重要手段。GOCI遥感卫星影像具有高时间分辨率、低空间分辨率的特点,其低空间分辨率影响了海洋漂浮藻类遥感探测的效果。本研究通过对具有较高空间分辨率的Sentinel-2遥感卫星影像结构... 详细信息

遥感技术是进行海洋漂浮藻类目标识别与变化监测的重要手段。GOCI遥感卫星影像具有高时间分辨率、低空间分辨率的特点,其低空间分辨率影响了海洋漂浮藻类遥感探测的效果。本研究通过对具有较高空间分辨率的Sentinel-2遥感卫星影像结构特征的迁移学习,应用ESRGAN超分辨率重建技术,将GOCI影像的空间分辨率提升至125 m;在此基础上,构建了基于超分辨率重建GOCI遥感影像的U-Net深度学习语义分割网络,实现了海洋漂浮藻类的较高精度探测。实验结果表明:超分辨率重建的GOCI影像显著提升了影像的空间细节清晰度,基于此实现的海洋漂浮藻类探测结果取得了较高的精度,其中面积相对误差下降了51.87%,F1值提高了2.41%。本研究是应用GOCI遥感影像进行海洋漂浮藻类高精度探测的一次成功实践,为实现海洋目标的动态精细化监测提供有益的参考。

关键词： GOCI影像数据融合超分辨率重建海洋漂浮藻探测深度学习

地震-移动荷载耦合作用下地铁车站动力性能研究

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地震工程与工程振动 2024年第5期44卷 222-231页

作者：刘士龙高盟矫慧慧邢晨光山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 中国铁路济南局集团有限公司山东济南266000

地下轨道交通是城市交通的生命线,由于我国地震频发以及列车进出站频率增加,地铁车站结构易受地震荷载和列车荷载共同影响,然而目前地铁车站结构抗震性能研究中未考虑地震-列车荷载耦合作用存在的现实问题。为保证地震和列车进出站同时... 详细信息

地下轨道交通是城市交通的生命线,由于我国地震频发以及列车进出站频率增加,地铁车站结构易受地震荷载和列车荷载共同影响,然而目前地铁车站结构抗震性能研究中未考虑地震-列车荷载耦合作用存在的现实问题。为保证地震和列车进出站同时发生时地铁车站结构的安全,建立土体-地铁车站-轨道相互作用的三维精细化计算模型,选取列车制动进站的荷载形式施加在轨道表面,并在模型底部输入三向地震波,对比分析地铁车站结构在地震作用和地震-列车耦合作用2种工况下的应力、位移和加速度的变化规律。研究结果表明:地震-列车耦合作用下,下层柱的柱底峰值应力最大,是车站结构最薄弱的位置,发生变形后首先达到最大屈服应力值并产生塑性破坏;在列车进站前期(0~5 s),板在地震-列车耦合作用下的加速度及位移幅值均大于地震作用下的加速度及位移幅值,列车进站后期,板在2种工况下的加速度及位移基本一致;在地震-列车耦合作用下,当地震加速度较小且列车速度较大时,两者振频接近产生共振,并导致对板的振动放大现象。

关键词：地震-列车耦合作用地下车站结构动力性能共振放大现象

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青岛主城区等时交通圈的构建及空间格局研究

山东大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 27-35页

作者：刘冰王新雨陈丽张艺曦张照杰陆邹妍梁蕾山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590 山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 山东科技大学审计处山东青岛266590 山东正元地球物理信息技术有限公司山东济南250101 浙江正元地理信息有限责任公司浙江湖州313203

以青岛市主城区交通圈为对象,分析青岛主城区交通圈层,弥补青岛市交通圈空间格局研究的缺失。依据地价均衡理论识别青岛主城区;采用核密度分析法和中心服务区算法,辅以源点终点(origin-destination, OD)矩阵分析法、成本距离分析法,生... 详细信息

以青岛市主城区交通圈为对象,分析青岛主城区交通圈层,弥补青岛市交通圈空间格局研究的缺失。依据地价均衡理论识别青岛主城区;采用核密度分析法和中心服务区算法,辅以源点终点(origin-destination, OD)矩阵分析法、成本距离分析法,生成青岛主城区等时交通圈;将青岛主城区交通圈分为核心区、过渡区与边缘区,并对青岛主城区空间范围、圈层形态等空间格局特征进行分析、评价;根据分析结果提出交通规划的具体建议。研究结果表明:青岛主城区内基于职能的平均时间成本为0.58 h,不同区域的时间成本差异明显,其中核心区有较高的路网密度,呈南北狭长分布;过渡区在核心区周围,道路里程较短,路网密度最低,空间分布格局不规则;边缘区时间成本最高,但路网密度比过渡区高,空间形态呈组团式分布。

关键词：交通圈网络分析方法城市职能空间格局青岛都市圈核密度分析法

基于多面体不确定集合的电力系统灵活性量化评估方法

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中国电力 2024年第9期57卷 146-155页

作者：孙东磊王宪孙毅孟祥飞张涌琛张玉敏国网山东省电力公司经济技术研究院山东济南250021 山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

随着风电、光伏等新能源接入比例的不断提高,源荷不确定性增强扩大了电力系统的运行灵活性需求。为准确量化电力系统的灵活性需求,制定兼顾灵活性与经济性的优化方案,提出了一种基于多面体不确定集合的电力系统灵活性量化评估方法。首先... 详细信息

随着风电、光伏等新能源接入比例的不断提高,源荷不确定性增强扩大了电力系统的运行灵活性需求。为准确量化电力系统的灵活性需求,制定兼顾灵活性与经济性的优化方案,提出了一种基于多面体不确定集合的电力系统灵活性量化评估方法。首先,采用多面体不确定集合量化多个光伏电站出力的波动性、不确定性及相关性特征,进而分析净负荷波动区间,构建电力系统灵活性需求量化模型。其次,基于仿射策略建立考虑灵活性需求的仿射可调鲁棒优化模型,并将所建立的鲁棒优化模型转化为混合整数线性规划模型进行求解。最后,基于6节点系统与IEEE 57系统,在不同不确定性场景下对比所提模型的优化结果,验证了该方法在系统的灵活性需求量化评估的有效性。

关键词：新能源不确定性运行灵活性多面体不确定集合仿射可调鲁棒优化

联合时序SBAS-InSAR与GACOS的青岛胶州湾大桥形变监测与分析

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科学技术与工程 2024年第5期24卷 2074-2082页

作者：张世昊陶秋香刘国林高腾飞牛冲郑泽崑山东科技大学测绘与空间信息学院青岛266590 山东省地质测绘院济南250014

为解决SBAS-InSAR技术在获取水汽饱和度较高的海滨城市地表形变信息受大气影响严重的问题,选用23景Sentinel-1A SAR影像数据,联合时序SBAS-InSAR技术与GACOS大气校正模型,监测得到2021年1月—2022年6月青岛胶州湾大桥的地表形变信息;利... 详细信息

为解决SBAS-InSAR技术在获取水汽饱和度较高的海滨城市地表形变信息受大气影响严重的问题,选用23景Sentinel-1A SAR影像数据,联合时序SBAS-InSAR技术与GACOS大气校正模型,监测得到2021年1月—2022年6月青岛胶州湾大桥的地表形变信息;利用线性模型和线性-温度模型分析了其形变特征及其温度影响。结果表明,桥梁整体的形变速率在可控范围之内,其地表形变过程是非线性的,与平均温度变化有较高的相关关系,线性-温度模型拟合的地表形变过程与联合时序SBAS-InSAR技术与GACOS大气校正模型监测的地表形变过程具有较高一致性,表现出了季节性变化规律。

关键词：地表形变 SBAS-InSAR GACOS大气校正数据分析

约束条件下聚能装置对乳化炸药引爆距离影响的研究

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爆破 2024年第3期41卷 171-178页

作者：刘忠磊王旭华王应魁李中辉梁龙孙永田成林王涛王旭山东科技大学资源学院泰安271000 中铁十四局集团有限公司济南250000

为研究“聚能装置+乳化炸药”在隧道光面爆破中实现周边孔空气间隔装药的可行性以及聚能装置对炸药引爆距离的改良效果,在高原某地区开展了实地试验。采用无缝钢管模拟隧道周边孔进行两节及多节“乳化炸药+聚能装置”的引爆及2#岩石乳... 详细信息

为研究“聚能装置+乳化炸药”在隧道光面爆破中实现周边孔空气间隔装药的可行性以及聚能装置对炸药引爆距离的改良效果,在高原某地区开展了实地试验。采用无缝钢管模拟隧道周边孔进行两节及多节“乳化炸药+聚能装置”的引爆及2#岩石乳化炸药的殉爆试验研究,通过多组实验得出最大稳定引爆及殉爆距离。试验结果表明:在无缝钢管内,长度15 cm的聚能炸药和2#岩石乳化炸药的最大稳定引爆和殉爆距离分别为230 cm和115 cm,多节聚能炸药最大稳定引爆距离达到80 cm。由于聚能装置对爆轰波的径向约束作用,同时前端的圆锥形金属药型罩爆炸所形成的聚能射流大大增加了轴向上的冲击波能量,使得乳化炸药在无缝钢管中的引爆距离显著增加,应用于隧道周边孔可代替导爆索实现空气间隔装药,增强光面爆破效果,节约成本节省时间。

关键词：光面爆破聚能装置引爆距离无缝钢管聚能射流

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基于压力拱发展规律的隧道初次支护时机研究

广西大学学报（自然科学版） 2024年第1期49卷 37-48页

作者：王立华刘源孙捷城李洁吕显州王渭明山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 济南轨道交通集团有限公司山东济南250014 山东高速建设管理集团有限公司山东济南250014 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

本文依托济莱高铁宅科隧道工程,利用现场监测和FLAC 3D数值模拟的方法,基于隧道应力传递路径的改变探究压力拱形成机制和分布范围,得出隧道纵截面压力拱形态特征图,引入位移完成率衡量围岩的开挖扰动程度,建立位移完成率和应力释放率的... 详细信息

本文依托济莱高铁宅科隧道工程,利用现场监测和FLAC 3D数值模拟的方法,基于隧道应力传递路径的改变探究压力拱形成机制和分布范围,得出隧道纵截面压力拱形态特征图,引入位移完成率衡量围岩的开挖扰动程度,建立位移完成率和应力释放率的对应关系,得到最优初次支护时机。研究结果表明:在隧道开挖过程中,上部围岩中应力逐渐偏转,围岩荷载逐渐向四周传递,最终达到新的应力平衡状态,即在隧道四周产生形成封闭环状应力现象的压力拱;隧道仰拱靠近拱脚部位围岩产生应力集中,在1.8 D(D为隧道截面宽度)范围内的围岩均参与成拱效应,承担隧道拱部上方的围岩荷载;对塑性区体积率进行计算与分析,认定70%~80%应力释放率较为缓慢,应作为最佳初期支护时间点;在开挖时隧道初期支护滞后于掌子面的距离宜控制在4.3~7.6 m。

关键词：山区隧道压力拱动态发展应力释放支护时机