基于BIM+GIS+低代码的校园地下管网运维管理平台建设与应用

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轻量化BIM+GIS模型为庞大的地下管网数据管理提供了新的技术路径,低代码技术的推广和普及为复杂的运维管理业务提供了更为快速、经济且落地的解决方案.首先,以华东理工大学徐汇校区地下管网为例,建立统一、规范且持续更新的地下管网及附属物信息模型;其次,基于BIM+GIS引擎,加载轻量化建筑信息模型,实现海量数据的动态浏览与分析;最后,基于低代码技术,面向运维管理中的痛点需求,搭建运维管理模块.系统地为高校校园基础设施、能源管理提供强有力的数据支撑,为进一步推进智慧校园信息化建设提供底层应用数据.
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为探明水电工程砂石加工高浓度废水辐流池动态沉降浓缩过程,以白鹤滩水电站砂石加工系统废水处理工程辐流池为原型对象,基于高浓度废水沉降模型律,建立废水动态辐流沉降物理模型,分析以玄武岩为料源的砂石骨料加工废水动态辐流沉降规律.试验表明,相较于自然沉降,采用PAM和PAC联合投加可显著改善废水沉降浓缩效果,辐流池内形成清晰清浑界面,出水悬浮物去除率可达99.8%,辐流池底部浓缩泥浆含固率可达29%,浓缩效果提升至2倍,辐流池内水流呈现显著分层特性,有利提升泥水分离效果.
渡槽作为一种常用输水建筑物,若处于地震高烈度区,抗震性能对其运行安全至关重要.为此,基于有限元分析软件ABAQUS开发了一种适用于大型双槽渡槽结构——南水北调双洎河渡槽工程的模拟钢筋混凝土材料非线性的纤维梁单元子程序,开展非线性地震响应分析,得到关键部位应力一应变曲线,以及跨中位移、速度、加速度、墩底弯矩、剪力时程曲线等.计算结果表明,强震作用下双槽渡槽非线性模型与线弹性模型地震响应差异较大,其中跨中位移、速度、加速度峰值非线性模型计算结果均有所增大;而墩底弯矩、剪力峰值有所减小;相同调幅下不同场地地震波
大坝变形通常呈非线性、非稳定特征,利用可靠的数据驱动模型分析大坝变形变化趋势具有重要意义.为此,提出了一种基于变分模态分解(VMD)的多尺度变量提取大坝变形预测模型,首先利用VMD将变形原始序列分解为若干具有不同频率的子序列,以降低原始序列的非平稳性;然后引入初始变量集,并通过平均影响值—极限学习机模型(MIV-ELM)分别提取出与变形子序列相关度较高的变量;最后构建ELM模型对大坝变形进行多尺度预测.针对某混凝土坝水平位移的分析结果表明,提出的模型能有效减小非平稳性对预测结果的影响,实现大坝变形的准确预
为监测WLL水库坝区的变形状况,基于SBAS技术获取2014年10月至2020年10月WLL水库坝区及周边区域的变形信息,利用水准数据对监测结果进行验证.结果 表明,水库中坝出现5.7km的沉降带,沉降带沿雷达视线向的沉降速率在—20~—30 mm/a之间,水库周边工业区发现3个沉降漏斗;最大沉降速率达--52 mm/a.水准点与SBAS累积沉降量的相关系数大于0.9的点占91%,中误差小于20 mm的点占789.同时可对大坝周边区域进行危险性分级,为大坝安全监测提供数据参考.
针对表中孔泄流问题,基于光滑粒子流体动力学方法,建立了表中孔泄流冲击水垫塘模型.采用人工粘度、密度近似、镜像虚粒子控制等技术,模拟了双孔同时泄流在空中交汇碰撞、冲击下游水垫塘后产生水舌漩涡、再入水过程,同时验证了溃坝模型验证方法的合理性.结果表明,开始泄流时中孔压强为13.60 kPa,中孔水流冲击下游水垫塘时最大速度为4.57 m/s,数值模型可准确模拟出表中孔泄流过程,说明基于光滑粒子流体动力学方法的数值模拟可准确处理流体大变形问题,可为表中孔泄流分析和坝身优化设计提供参考.
为探求台阶式溢洪道中墩水翅的影响因素、消减原则及改善措施,采用物理模型试验和数值模拟相结合的方法,研究了某水库台阶式溢洪道中墩水翅附近区域的水力特性参数,分析了台阶式溢洪道的水翅影响因素.在此基础上提出了消减水翅的原则,并设计了一种适用于台阶式溢洪道的渐变式尾墩.数值模拟结果表明,渐变式尾墩和小台阶可有效改善水流流态,消除水翅.研究成果可为类似工程提供参考.
为解决供水管网DMA分区研究中算法原理和人工经验不能紧密结合的局限性,提出了基于谱聚类算法结合评估机制的供水管网DMA分区方案,该方案以谱聚类为主要理论基础,利用高斯核函数将节点间的图距离转化为结构相似度,获得管网节点的一次划分结果,并在此基础上引入代价评估机制对管网节点进行调整,从而获得符合管网规划目标且代价更优的DMA分区结果.试验结果表明,该方案对现有供水管网系统的节点水压性能改善明显,且具有一定的经济优势.
为深入研究渗透结晶型防水剂的防渗及应用效果,采用4种浓度的渗透结晶型防水剂进行材料改性,并开展渗透试验、高压水流冲刷试验和力学测试,同时结合电镜扫描图像分析防水剂的改性机理.结果 表明,当防水剂浓度在0~3%之间时,混凝土防渗性能随浓度增加而提高,浓度超过3%后的变化幅度较小;高压水流冲刷对混凝土造成的损伤程度随浓度增大呈先大幅降低后缓慢下降的特点;渗透结晶型防水剂表面防护作用加速了混凝土早期强度的形成,养护28 d后的混凝土强度几乎不受防水剂的影响;3%以上浓度的渗透结晶型防水剂在水泥砂浆内形成连续状的
为分析泄洪建筑物中补气系统的通气规律,采用VOF模型及Mixture模型对泄洪建筑物通气进行了三维数值模拟计算,并用龙滩水电站表孔泄洪时的原型观测资料验证了两种模型的模拟效果.结果表明,Mixture模型在模拟掺气设施掺气和通气问题时的模拟精度比VOF模型更好.对某工程泄洪建筑物通气数值模拟计算表明,对于泄洪洞而言,若不设置额外的补气洞时,由于通风井进气量不足,会导致该洞明流段流态恶化,水气大量混掺.设置补气洞后,流态正常,泄洪系统的进气量基本与流量相当.此外,由于洞顶余幅的问题,泄洪系统在校核流量情况下
针对玛纳斯河灌区存在农业用水比重大、用水结构单一的水资源配置问题,以解决多目标权重系数波动的问题为目标,通过模糊集理论建立基于鲁棒规划的农业水资源多目标配置模型,结合最优滴灌比和鲁棒规划算出玛纳斯河灌区水资源三条红线约束下最优种植结构.结果 表明,对多目标线性模型采用鲁棒优化,可有效降低权重值的改变对模型输出产生的影响;通过使单位水收益最大实现对模型最优性和鲁棒性之间的权衡,有效解决了农业水资源配置问题;灌区在D6(6%)保护度下综合效益最高,小麦、棉花、玉米、葡萄作物种植面积分别为7.44×104、11