深水S-lay管道形态和内力分析的分段解析方法

考虑深水S型铺设中离散均布托辊对上弯段管道的支撑作用,提出了管道铺设形态和内力的分段解析求解方法,通过迭代搜索算法确定管道最佳反弯点和升离点的位置,结合刚性悬链线理论和欧拉梁弯曲理论,推导了管道的变形和内力的解析表达式。依据所建立的分段解析方法编制了相应的数值计算程序,以某3 000 m水深铺设12英寸管道为例,计算了管道形态和内力响应,与商用有限元软件的数值分析结果进行对比,表明了分段解析方法的准确性和有效性。建立的方法具有较高的计算效率,为进一步开展S型铺设参数的优化或可靠性研究提供了有力的手段。     

安全管道判断算法及其优化

结合射线法和环绕计数法的优点,提出了有向穿越计数算法,该算法更加高效且容易实现,可作为安全管道判断的首选方法。对3种特定类型的安全管道进行了有针对性的优化,其中单调多边形管道的时间复杂度提升到了O(log n)级别;通过建立基于概率分布的简单外部或内部边界,在绝大多数情况下只需一次判断,优化了平均时间复杂度;通过改变顶点排列顺序,将有向穿越计数算法扩展到环形管道。     

城市地下水赋存环境分析与数值模拟——以长春城区为例

以长春城区为例,分析了城市地下水赋存环境的演变,概化出该区的水文地质概念模型。将土地利用类型和供水管道渗漏对地下水补给的影响纳入城市地下水数值模拟中,经过模型识别,实测水位与计算水位的绝对误差<0.5 m,井点数占观测井总数的85%,经检验满足国家标准(GB/T14497-93)要求。结果表明,模型细化后,水位拟合精度有所提高。     

长距离管道顶管下无粘土浆液研究

在长距离管道顶管施工过程中,尤其是碰见复杂地层如砂卵石层的情况下,为解决在顶管施工中极易造成地层垮塌埋管、顶管阻力急剧增加导致顶管失败的难题,开展了以植物胶和聚合物为主要原料的无粘土浆液的润滑减阻护壁性能研究,最后采用正交实验得到一种适用于长距离管道顶管工程的无粘土浆液的最优配方。     

季节冻土区埋地管道水温的变化规律及其影响因素分析

埋地管道是减少寒冷地区冬季冻害的常用铺设方式,深入认识埋地管道的水温变化规律可以为减小管道埋设深度、降低管道冻害提供理论依据,对当前季节冻土区农牧民集中式供水工程的推进具有指导意义. 采用仿三维数值方法建立了管道水温的计算模型,讨论了含水量、地表温度、管道埋深等6个主要因素对埋地管道最不利水温的影响. 分析结果表明,无论上述因素如何变化,管道最不利水温均随输送距离的增加而下降. 首先,随着含水量的增加、地表温度的升高以及管道埋深的加深,管道的降温速率不断减小并具有先快后慢的特点;其次,随着管径的减小、流速的降低,管道降温速率增大,且降温速率和流速之间具有近似的倒数关系. 另外,随着入口温度的升高,管道降温速率将呈指数形式不断增加.     

山地河流穿越管道冲坑扩展规律的试验研究

合理预测山地河流穿越管道的未来埋深和悬空长度对其安全运营至关重要。本文以北干线输气管道穿越工程为研究对象开展了水槽模型试验,观测分析河流穿越管道附近河床演变趋势,研究流量、水深和管径等因素对冲坑扩展规律的影响。结果表明:河床演变主要由推移质泥沙输移引起,而随着管径的增大,在管底形成冲坑点的次数逐渐减少;管底形成冲刷之时冲坑竖向扩展速率很大,随着管涌的发生,冲刷速率逐渐减小,冲刷深度逐渐增大;管底冲坑竖向扩展过程满足一级动力学反应方程,归一化处理后得到了冲刷深度与冲刷时间之间关系式;水动力条件、管径和沙粒特性共同影响管底极限冲刷深度,采用Gauss-Seidel迭代法得到无量纲冲刷深度与相对泥沙粒径和弗劳德数Fr参数的关系式;当Fr0.6时,冲坑横向扩展仅为初级扩展一个阶段,当Fr0.6时,冲坑横向扩展过程包含初级扩展和次级扩展两阶段;最后,结合试验数据和冲坑竖向扩展经验模型,推导出冲坑横向扩展速率计算公式,且模型预测结果较好。研究结果可为探究山地河流穿越管道冲坑扩展规律及管道后期安全运营维护提供重要参考价值。     

长距离地下输油管道探测方法研究

根据长输管道的特点,详细分析了PCM＋和RD4000探测仪配合使用进行探测的方法原理,解决了精确定位、定深和信号干扰问题,总结出一套行之有效的地下输油管道的探测流程。     

基于LiDAR点云自动生成等高线的方法研究

在地形图测绘中,等高线的获取有多种手段,但其方法都较为传统,费时费力,精度也不尽如人意。随着机载激光LiDAR的出现,利用其高精度的点云数据快速获取等高线是一种很好的途径。本研究利用机载LiDAR系统采集的点云数据,通过对点云数据处理,分别使用Global Mapper,GeoTIN,JX-4C,Tindem,VirtuoZo和TerraS-can等六种软件生成等高线,通过分析、比较,找出最为科学、合理的方法。结果表明,在采用Tindem生成等高线时,设置合适的参数,就能生成符合地形要求、质量最佳的等高线。     

管道三公司漠大线公路顶管穿越告捷向祖国献礼

9月22日,管道三公司完成了漠大线最后一条顶管穿越施工任务。至此,三公司在漠大线承担的所有顶管穿越施工全部结束。三公司所承担的126．68公里施工段需两次穿越加漠公路,穿越总长度为64米。两次顶管穿越点位于4标段AC27桩和AC33桩,属全线敲难、最险的滚兔岭十公里长坡的上坡和下坡位置。此段线路属于事故频发区,为确保施工安全,项目部采取有效措施,从加强现场安全管理、规范现场施工着手,     

管道三公司漠大线公路顶管穿越告捷向祖国献礼

9月22日,管道三公司完成了漠大线最后一条顶管穿越施工任务。至此,三公司在漠大线承担的所有顶管穿越施工全部结束。