工程专业论文范文5篇

” 本文是一篇工程硕士论文，工程硕士专业学位在招收对象、培养方式和知识结构与能力等方面，与工学硕士学位有不同的特点。工程硕士专业学位侧重于工程应用，主要是为工矿企业和工程建设部门，特别是国有大中型企业培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇工程硕士论文，供大家参考。” ”  ”

工程专业论文范文篇一

”  ” ” 第一章  绪论 ” ”  ” ” 1.1  课题研究的背景和目的 ” ” 在二十世纪初，为打破第一次世界大战的僵持状态，英国人研制了集火力、机动和防护于一体的新式武器――坦克，从此拉开了装甲装备在战争中广泛运用的序幕，开辟了陆军机械化的新时代。从第一次世界大战中 18 辆坦克，到第二次世界大战期间的 30 万辆坦克和自行火炮[1]，再到近代的局部战争大量使用坦克的战例，一次次的战争实践表明，装甲装备在现代高技术战争中仍发挥着重要作用[2]。随着光学、计算机、自动控制、电力电子和材料学等学科的发展，多种电控军械装备应运而生，由于装甲装备超强的越野和防御生存能力，以及超大的载重特性，世界上的装甲装备设计师们充分发挥想象力，陆续将机枪、火炮、各型导弹、激光武器、电磁炮等新武器融合进装甲装备里，形成了一个个新的战车模型，如主战坦克、自行防空火炮、自行榴弹炮、电磁炮等[3]。随着电气和电子系统的快速发展，新的智能设备陆续运用于系统中，装甲装备也更加自动化和智能化[4]。在军事装备飞速发展的今天，现代化的装甲部队仍是一个国家军事战略的重要支撑力量，不断提升装甲装备性能仍是一项艰巨的任务。 装甲装备的供电系统是整个装甲系统的重要组成部分，它负责向全车上的电子设备提供高质量的电能，保障其正常运行[5]。目前，装甲装备的动能均由燃油发动机提供，电能则由燃油发动机带动旋转式交流机转换而来，这种能量产生及转换方式简单直接、故障率低，但也存在一些不足： （1）能量浪费大。装甲装备所需总能量为装甲机动能量与车上设备工作所需能量之和，而装甲机动能量所占比例较大。装甲装备训练重在武器的训练，70%的训练是在无机动状态下进行的，但由于没有其它供电方式，无机动训练时燃油发动机只能轻载运行。以某型号履带式装甲装备为例，该装甲装备的柴油发动机满载功率为883k W，而炮塔工作所需电源由柴油发动机通过液压驱动一台混合励磁同步发电机提供，功率仅为 30k W，在作无机动训练时，造成大量能量浪费，同时消耗了柴油发动机的摩托化小时。 （2）不隐身。在未来战争中，信息的获取与对抗一定程度上决定了胜负的走向，因此，在探测技术发展的同时，隐身技术也在不断提高。在现有装甲装备中，燃油发动机工作时会产生高分贝的噪音和大量的红外辐射。尽管伪装工程师们提出了大量的红外辐射抑制技术，但还是很容易被技术先进的红外探测器发现[6]。 ” ” .......” ”  ” ” 1.2  中频逆变电源的优势 ” ” 工频逆变电源普遍存在体积大、重量重、成本高等缺点，在装甲装备、飞机等特殊行业无法满足使用。相比较而言，中频逆变电源有以下两大优势： (1) 可小型化。中频逆变电源的基波频率是工频电源的 8 倍，由于输出滤出器的截止频率与基波频率成比例，随着基波频率的提升，截止频率也提升，则输出滤波电感和电容的取值可以减小；而变压器体积跟随伏秒值变化，在高频驱动下，周期变小，伏秒值下降，则高频变压器的体积可以减小。由于输出滤波电感、电容和变压器的体积和重量在系统中所占比例较大[10]，当它们都减小时，整个系统就会变轻、变小。 正是由于具有以上特点，400Hz 中频逆变电源在军用装备中得到广泛应用，成为了很多军事装备的标准电源配置，特别是在军用陀螺仪中，因为陀螺的旋转速度和稳定性直接决定着系统的精度，只有高精密的中频电源才能满足陀螺的高速旋转的电源需求。 ” ” ..........” ”  ” ” 第二章   三相逆变电源主电路拓扑结构及数学模型 ” ”  ” ” 本文设计的静止式逆变器因使用环境特殊，要求有较高的可靠性和良好的稳定性，所带负载为 400Hz 的三相四线制不平衡负载，所以，必须要选择合适的主电路拓扑结构。” ”  ” ” 2.1  三相四线制逆变电源主电路拓扑 ” ” 常见的三相逆变电路为三相三线制，但当负载为不平衡负载或非线性负载时，负载的中性点会发生偏移，输出的相电压和相电流会不平衡，从而可能造成某相电压过高，从而损坏逆变器，为保证输出的三相电压对称，增加一条通路提供给零序电流，由此形成了三相四线制逆变拓扑。从目前技术发展来看，三相四线制拓扑主要有以下四种，分别是:  三相全桥逆变式（接△/Y 变压器）、三相半桥分裂电容式逆变、三相四桥臂式逆变[15]和组合式三相逆变[19]。如图 2-1 所示。三相全桥逆变拓扑如图 2-1(a)所示，结构比较简单，前端使用 6 个功率管逆变输出三相三线制电压，后端接带中线连接的变压器使输出端有中点，为零序电流提供一条通路，从而得到三相四线制的输出电压，提高了其带不平衡负载的能力，但由于此变压器工作在基波频率，其体积和重量较大，从而增加逆变器的体积和重量。三相半桥分裂电容式拓扑如图 2-1(b)所示，是在三相全桥逆变的基础上，在直流测串联两个电容，将串联电容的中点作为输出的中点，使中性电流的直接分量流过分压电容，为零序电流提供一条通路，为保证中点电位不偏移，就必须使用大容量电容，从而增加了体积和重量。同时，可利用电压只有直流母线电压的一半，利用率低。目前，三相半桥分裂电容式拓扑结构仅使用在低压小功率电路中。 ” ” ..........” ”  ” ” 2.2  四种主电路拓扑的功耗比较 ” ” 逆变系统中，功率损耗是一个重要指标参数，而主电路所产生损耗能达到系统损耗的 90%。为选择最优拓扑，在假设其它条件均相同的情况下，对四种拓扑的功率损耗进行对比分析。由于 IGBT 模块的生产厂家、模块型号众多，为保证对比数据计算可靠，本文选用嘉兴斯达半导体股份有限公司生产的型号为 GD100HFL120C2S IGBT模块进行分析。 主电路的损耗主要是由 IGBT、反向并联的二极管和模块引线电阻损耗组成。在工作状态下，IGBT 和反向并联的二极管均处于关断、导通的无限循环中，每一个过程都会产生损耗。为便于计算，将总损耗分为通态损耗和开关损耗两大类[20]。本章根据设计负载需求，将逆变器拓扑选择为三相四线制拓扑结构，通过对四种三相四线制拓扑结构的特点、带不平衡负载能力、功耗和可靠性进行对比分析，确定了组合式三相逆变拓扑最适合本设计要求。再通过对组合式三相逆变拓扑的等效电路的分析，导出了它的状态方程，推导了组合式三相逆变拓扑在静止坐标系下可以独立控制，互不影响，并通过仿真验证了这一特性，为下一章的控制策略分析打下基础。 ” ” ...........” ”  ” ” 第三章   系统控制策略研究 .......... 17 ” ” 3.1  单极倍频 SPWM 调制 .......... 17 ” ” 3.2  双闭环 PI 控制策略 .... 19 ” ” 3.2.1  电感电流内环的双闭环控制策略 ..... 20 ” ” 3.2.2  电容电流内环的双闭环控制策略 ..... 21 ” ” 3.2.3  两种闭环控制策略的幅频特性分析对比 ............. 21 ” ” 3.2.4  两种闭环控制策略的仿真分析对比 ........... 25 ” ” 3.3  带有效值反馈的双闭环控制 .......... 31 ” ” 3.4  小结 .......... 33 ” ” 第四章  系统整体设计 .......... 34 ” ” 4.1  系统硬件电路设计 ...... 34” ” 4.2  系统软件设计 .... 46 ” ” 4.3  小结 .......... 56 ” ” 第五章  实验结果分析 .......... 57 ” ” 5.1  采样信号和 SPWM 驱动信号调试 .......... 57 ” ” 5.2  单相逆变系统实验 ...... 59 ” ” 5.3  组合式三相逆变系统实验 .... 60 ” ” 5.4  小结 .......... 61  ” ”  ” ” 第五章  实验结果分析 ” ”  ” ” 根据前几章节的设计，搭建了一台输出功率为 30k VA 的组合式三相 400Hz 中频逆变电源原理样机。为保证实验顺利进行，实验遵循循序渐进，先弱电后强电，先开环后闭环，先小功率后大功率的原则进行。其原理样机的主要参数如表 5-1 所示。” ”  ” ” 5.1  采样信号和 SPWM 驱动信号调试 ” ” 对反馈信号的采样精度将直接影响调制的效果，在 4.1.4 节分析了反馈电压、电流信号采样电路的工作原理，在 4.2.2.3 节推导出了反馈电压、电流信号的转换公式。当输出电压为-311V~311V 时，DSP 的采样信号输入电压对应为 0.2V~2.8V，当输出电流为-60A~60A 时，DSP 的采样信号输入电压对应为 0.2V~2.8V。如图 5-2 所示，为输出电压、电流的反馈信号与采样信号图。图中第一路为输出电压电流信号，第二路为采样信号。从 DSP 的增强型脉宽调制(e PWM)模块产生 SPWM 波的原理可知，增减模式的三角载波形形成原理为：e PWM 的时间基准计数寄存器 TBCTR 的计数是从 0 开始，每一个基准时间加 1，直到等于 TBPRD 的值为止，然后开始减计数，直到等于 0，然后重复上述过程。可见，在 DSP 程序内部，时间基准计数寄存器的值始终为正值和 0，即三角载波无负值，但调制正弦波对称于原点，即有正有负，为使调制波与三角载波能进行有效比较，必须将调制波加上 TBPRD/2，转换为非负值。” ” ...........” ”  ” ” 总结 ” ”  ” ” 本文根据某型号装甲装备供电系统的参数和性能指标，设计了一台同性能指标的静止式逆变电源，拟用市电代替车载电源作无机动训练，达到节约能源和延长发动机寿命的目的。研究以负载为中频三相四线制的不平衡负载为起点，秉承模块化设计思路，选用组合式三相逆变拓扑结构和带有效值反馈的双闭环 PI 控制策略，运用单极倍频 SPWM 控制和交点式不对称 SPWM 采样算法进行设计，以 TI 公司 TMS320F28069为主控芯片，设计了主电路、控制电路、采样电路、保护电路、辅助电源电路和相应的控制程序，最后通过硬件实验对设计进行了验证。 本文主要完成了以下工作： ” ” （1）分析了常用的几种三相四线制逆变拓扑结构，通过功耗、控制、可靠性分析，选出了最适合拓扑结构——组合式三相逆变拓扑。在其等效电路图的基础上，导出了组合式三相逆变拓扑的状态方程，推导出组合三相逆变拓扑相与相之间相互独立的特性。 ” ” （2）基于双闭环 PI 控制策略，本文对电流内环的选择进行了深入研究，通过传递函数、幅频和仿真分别对电感电流和电容电流作为电流内环的情况进行对比分析，结果表明，电容电流反馈效果优于电感电流。最后针对双闭环控制的不足，引入了带有效值环的双闭环 PI 控制策略。 ” ” （3）本文搭建了一个组合式三相中频逆变实验平台，并通过实验对波形和数据进行了分析，达到了设计要求。 ” ” .........” ” 参考文献(略)” ”  ”

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”  ” ” 第1章 绪论 ” ”  ” ” 1.1   课题研究的目的和意义 ” ” 近年来，随着全球信息科技的飞速发展，尤其是数据挖掘技术和信息采集技术的不断发展，利用这些技术可以快速收集大量的数据信息，并可以通过对数据的处理和分析获得对人们有价值的信息和知识。对于采集的数据，往往存在大量缺失的属性值，这就造成了数据的稀疏性[1]。尽管收集的数据量很大，但往往人们只关注其中一小部分数据，这又会导致数据失衡性[2]。而现实应用中兼具稀疏性和失衡性的数据普遍存在，也因此影响数据挖掘任务的准确性。因此面向失衡数据的稀疏性相关问题的研究具有重要的理论价值和现实意义。 对于类别分布均匀、结构完整的数据分类问题，基于这些数据的分类器都具有良好的性能，而现实中绝大多数情况下会因数据集的复杂性而遇到分类难题，例如，海量数据、稀疏数据、失衡数据、高维数据、不完全数据，甚至兼具几种特征的复杂数据，尤其失衡数据当遇到数据稀疏时，会造成分类准确度大幅度降低[3]。 失衡数据的稀疏性问题可以从预处理方面解决数据的稀疏性问题，也可以从算法改进方面解决数据集的失衡性和稀疏性问题。从数据预处理方面，对于稀疏性可以采用缺失值处理方法针对稀疏数据集中缺失的属性值进行填充，传统填充方法普遍存在填充结果不可靠甚至改变原有数据形态，造成数据挖掘任务准确性降低。如何能够在保证数据原有形态的基础上将稀疏数据集转化成非稀疏数据集的问题受到研究人员的关注。针对数据失衡性从算法改进方面，由于数据集中类别分布极其不均匀且存在大量属性值空缺，对于二分类问题，即小类别的样本规模远远小于大类别，会使小类别的信息量极度匮乏，造成分类器功能失效，数据稀疏性和失衡性是分类模型建立中的两个决定性因素，必须两者兼顾才有可能得到比较理想的分类模型，因此面向稀疏失衡数据的分类问题目前正受到该领域研究人员的高度重视。 ” ” .........” ”  ” ” 1.2 失衡数据的稀疏性问题的研究现状及分析 ” ” 目前，从国内外针对失衡数据的稀疏性相关问题所发表的高水平论文及研究成果来看，该研究方向正逐渐受到越来越多学者和研究人员的重视。从研究侧重点角度，可分成两个子问题：解决数据稀疏性问题，解决数据失衡性问题。近年来，微博作为网络社交平台备受人们的喜爱，也成为情感分析领域的研究热点之一，英国学者 Saif 对微博数据在训练分类器过程中经常遇到数据稀疏问题进行研究，并提出使用两个不同的特征集来缓解稀疏性问题：语义特征集和情感主题特征集，该方法可以在缓解数据稀疏性的同时提高数据分类的准确性[5]；为了解决协同过滤推荐算法实施过程中“用户-项目”数据集的稀疏性问题，学者 Hoseini 采用“逐步分割法”对“用户-项目”数据集进行分割操作，一级分割根据用户、项目的潜在相似性对用户和项目进行分别聚类，二级分割是在一级类簇的基础上对用户和项目进行联合聚类，该方法不仅解决了传统协同过滤推荐算法稀疏性问题，也同时提高了推荐算法的可扩展性[6]；同样是在协同过滤算法中数据稀疏性问题上，印度学者 Devi 提出使用概率神经网络来计算用户之间的信任值，并通过信任值矩阵来预测稀疏矩阵中的缺失属性值，以此来平滑稀疏矩阵，再由平滑的矩阵计算其他用户之间的信任值，以此克服数据集稀疏性问题[7]；日本学者 Abdelwahab 则使用迭代预测方法解决协同过滤算法相似性计算时由于数据稀疏性造成的参考信息不足的问题，将稀疏矩阵转化为稠密矩阵，从而也克服了推荐算法的稀疏问题和冷启动问题.” ” .........” ”  ” ” 第2章 数据稀疏性和失衡性问题 ” ”  ” ” 2.1 数据稀疏性和失衡性问题描述” ” 失衡数据集的稀疏性问题可以从概念上分为两个子问题，首先是数据的稀疏性问题，也是本文重点要解决的关键问题，然后是失衡数据本身所存在的失衡问题，主要表现在失衡数据的分类问题上，因此要解决失衡数据集的稀疏性问题首先要从本质上了解数据稀疏性和失衡性这两个内在因素，并将这两个问题综合考虑，才能提出完整的解决方案。稀疏数据(Sparse  Data)是指属性值存在缺失的数据，其中缺失部分称为缺失数据又称缺失值。缺失数据分析问题在经典统计学中已经有很长的历史，1976年，美国学者 Rubin 指出了基于缺失数据的统计推断所存在的问题，并对造成这种缺失的原因进行了详细分析与说明[36]。在此基础上许多关于缺失值处理的模型策略、推论和详细的课题定义也因此得到了开展，并吸引了很多世界范围的学者进行研究。 描述稀疏数据的一个重要的度量指标是数据的稀疏度(Sparsity)，稀疏度是指数据中所有非缺失单元的数目占总单元数目的比例。数据集越稀疏，其稀疏度数值越小，相应的缺失度数值就越大。按照缺失数据的缺失类型，还可以将其分为下面三种。 ” ” ............” ”  ” ” 2.2 数据稀疏问题的原因及解决办法” ” 稀疏数据最典型的特征就是属性值的不完整性，通常是因为数据获取限制、数据理解有误或漏读等方面的原因导致的，而由于原因的不同数据缺失值表现出来的特征也不一样，从而稀疏度也相差甚远，如上文所述的三种不同类型的缺失值。在 UCI 数据库中，很多数据集是不完整的，即存在一定程度的稀疏性，在数据挖掘中缺失值处理不恰当就会导致与缺失值相关的某些有价值的信息或知识被忽略，从而影响结果的可靠性。因此为了提高数据挖掘算法的性能，首先必须解决的是数据本身所存在的问题，即数据稀疏性问题。现实中缺失数据产生的原因有多种，例如，调查问卷实施过程中，受访者对问题的遗漏、拒绝，或调查员与调查问据卷本身存在的一些疏忽，在调研中不恰当地收集数据或者数据录入错误等。总的来说，主要原因可以分为以下几类情况：信息暂时无法获取例如，对于医疗系统数据库来说，在某一时间段内，会存在大量的病人信息是不完整的甚至是完全空缺的，这是因为某些病人的检查结果的获取需要一定的时间间隔，导致没有办法将这些病人的数据及时录入系统。信息被遗漏这种情况往往是由于录入者本身的主观因素所造成的，例如，忘填或者对要填写的项目没有理解而未录入且系统无提示，或由于数据采集、传输、存储设备故障或损坏导致的等。 ” ” ..........” ”  ” ” 第 3 章 基于稀疏数据聚类的缺失值填充方法 ......... 15 ” ” 3.1  缺失值填充 ....... 15 ” ” 3.1.1  数据缺失值填充与稀疏性的关系 ..... 15 ” ” 3.1.2  基于统计学的填充方法 ............ 16 ” ” 3.1.3  基于机器学习的填充方法 ........ 17 ” ” 3.2  基于聚类协同过滤的填充方法 ........... 20 ” ” 3.2.1  聚类分析技术概述 ........... 20 ” ” 3.2.2  协同过滤算法 .......... 21 ” ” 3.2.3 K-means CF 填充算法 ...... 22” ” 3.3  基于递归增量式聚类的填充方法 ....... 25 ” ” 3.4  实验结果与分析 ........ 28” ” 3.5  本章小结 ........... 34 ” ” 第 4 章 失衡数据集分类方法 .......... 35 ” ” 4.1  失衡数据集分类策略概述 .......... 35” ” 4.2  基于随机游走模型的失衡数据分类方法 .... 39 ” ” 4.2.1  随机游走模型概述 ........... 39 ” ” 4.2.2 IRWM 分类算法 ....... 40 ” ” 4.3  实验与分析 ....... 43” ” 4.4  本章小结 ........... 46 ” ”  ” ” 第4章 失衡数据集分类方法 ” ”  ” ” 如前文所述，稀疏失衡数据集具有两个重要的因素，即稀疏性和失衡性，在第三章中，我们通过两种策略解决了失衡数据集的稀疏性问题，即通过前面的缺失值填充过程我们得到了完整的非缺失的数据集，为了数据集最终能准确分类的目的，下一步要解决数据的失衡性问题。目前，解决数据集失衡的方法主要从两个方面入手：数据重采样方法和分类方法改进。其中，通过对现有的比较成熟的常规分类方法的改进，可以得到适应不同失衡程度的分类方法，是失衡数据集分类的主要方法和常用方法之一。我们选择随机游走模型作为失衡数据的分类模型，是因为随机游走模型已经在模式识别领域和数据多标签分类领域有成熟的理论基础，并得到了应用，并且随机游走模型建模过程简单，没有众多参数的影响。 ” ”  ” ” 4.1 失衡数据集分类策略概述 ” ” 分类是按照数据集的特征构建适合的分类模型或分类器，从而将未知类别的对象映射到已知的类别当中。分类之前通常要对数据集进行预处理，包括对数据集进行清理和数据变换操作，例如，对数据的缺失值进行处理、对噪声数据进行消除，将连续性属性值转变成离散性属性值等；分类建模是最重要也是最关键的步骤，一般包括训练（又称学习）和测试两个阶段，通常将数据集通过一定的方法分成训练样本和测试样本，并分别应用到相应的阶段。主要的分类方法如下： 决策树算法是以实例为基础的归纳学习算法。方法通过从树的根节点自顶向下对树的内部节点属性值的对比，若不相同则进行分支处理，最后形成叶子节点不能继续向下分支，这时叶子节点则是最后要划分的类别。其中，从根节点到叶节点的所有路径均可作为一种合取规则。KNN 法的思想是若某个实例的 k个最近邻居大部分归为某组或某类，那么目标实例同样应该归到该组。采用KNN 法进行分类时，仅仅按照一小部分实例的信息进行分类决策，因此KNN 更适合有交集的组进行快速的分类。” ” .........” ”  ” ” 结论 ” ”  ” ” 本文针对失衡数据的稀疏性问题进行了深入的研究，设计了一套解决稀疏性和失衡性问题的完整方案。在数据预处理阶段，针对缺失值分别提出基于聚类协同过滤的单层填充方法和基于递归增量式聚类的填充方法。在数据的失衡性问题上提出基于随机游走模型的失衡数据分类方法。本论文主要有以下几方面的研究成果及创新： ” ” 1. 本文对失衡数据的稀疏性问题的国内外研究现状进行了总结和分析，从而将复杂数据—失衡稀疏数据所带来的综合性问题分解成稀疏性问题和失衡性问题两个子问题进行分别探讨和研究，将稀疏性问题放在处理阶段解决，而失衡性问题放在分类算法的改进上解决。 ” ” 2. 在预理阶段，针对数据稀疏问题进行深入研究，介绍和分析了现存方法的不足，并创新性的提出了聚类协同过滤的缺失值填充方法。该方法既克服了基于统计学的方法中分布假设判定困难的局限性也不需要复杂的建模过程，并且通过对比实验验证了该方法确实可以有效地填充缺失值。这种先聚类再计算填补值的一次性填充方法容易因初始数据存在大量缺失值而造成对象的误聚，从而影响填充效果。因此在此基础上提出了递归增量式填充方法，引入初始化填充步骤以弥补一次性聚类填充的局限性，并采用递归方式聚类并替换填充值，直到结果收敛或达到最小误差，并通过对比实验验证了递归增量式方法性能上的提高。 ” ” 3. 在失衡数据分类过程中，介绍和分析了现有解决数据失衡性问题的两大类方法，即从数据端解决和从算法端解决。本文提出一种基于随机游走模型的分类方法，试图从算法端解决失衡数据分类问题，考虑到正反例比例相差较大，分别设计了正例和反例两套游走图，能够更好地适应失衡数据。设计了对比实验，验证了该分类算法的有效性和分类性能的提升。 ” ” .........” ” 参考文献(略)” ”  ”

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”  ” ” 第 1 章  绪论 ” ”  ” ” 1.1 工程概况及存在的问题” ” 孙庄泵站紧邻潮白新河，是一座中型的灌排两用泵站，与周边其它四座泵站共同承担着排水区86.06km2面积的排水任务，灌溉农田面积约为10km2。   本泵站建于1982年，为湿室型排水泵站，设计流量是10m3/s，工程主要由泵房、管理房、变电站、站前排水进水闸节制闸、站前灌溉水源闸、出水池，站后排水闸、灌溉控制闸和水源补水闸等建（构）筑物部分组成。该泵站原先安装了5台36ZLB-70型立式轴流水泵，配套JRL14-12型电机，单机功率160kW。型号为SJ-1000型的主变压器安装1台，容量是1000kVA。 供电电源为单电源，35kV电源以架空方式引入泵站。 主要电气设备：主厂房旁边安装一台SJ-1000/35/3油浸式变压器，担负5台160kW水泵的运行。一台50kVA油浸式站用变压器供给泵站内全部照明、小动力及检修用电。根据孙庄泵站的《安全检测报告》及现场调研，目前存在的主要问题有以下4个方面[1-3]： （1）泵站土建、水工建筑物都已出现各种程度的破坏，泵房下部砼浆砌石混合结构出现大量裂缝、潮白新河水源进水闸及其他灌蓄水闸洞身开裂、钢筋裸露、挡墙坍塌，均存在安全隐患，泵房上部主、副厂房建设年代已久，破损严重，厂房内潮气重。 （2）机组老化磨损严重，效率显著降低，维修无配件。 （3）电气设备陈旧，绝缘能力降低，不易操作，缺少保护，安全性低，主变压器和站用变压器的使用年限超过规定年限，均已属于淘汰设备[4]。 （4）金属结构锈蚀严重，拦污栅及闸门、启闭机急需更换，缺少清污设备。 根据安全鉴定报告的结论和建议，孙庄泵站枢纽中除排水进水闸和灌溉水源补水闸2处工程的水工建筑物、电气设备及金属结构均被评定为三类，其余工程的水工建筑物、金属结构和电气设备均被评定为四类，急需拆除后重新建设。 ” ” .........” ”  ” ” 1.2 水文气象地质概况” ” 根据《北三河系防洪规划报告》（中水北方勘测设计研究有限责任公司，2008年2月，由此推断孙庄泵站处设计洪水位（50年一遇）为5.71m，20年一遇设计洪水位为5.40m）[5-6]。现状堤顶高度6.2m，堤顶宽度6m，该处设计堤顶高程7.71m，堤顶宽度8m、背水侧边坡1:3，迎水侧边坡1:4。本工程位于亚欧大陆东部的中纬度地区，大陆性气候明显。冬季寒冷干燥；夏季气温高、湿度大，雨水集中；春秋季节温度变化显著，风沙较多。多年平均气温在11.6℃左右。多年平均风速3.1m/s，最大风速27.3m/s。多年平均降水量552.8mm。多年平均蒸发量1737.5mm。多年无霜期是196天，最大冻深度是0.6m。拟重建新站址在现泵站位置，位于潮白新河右堤的右侧。场区范围属于冲积～海积平原，为第四系海退之地，巨厚松散的沉积物堆积如山。场区位于潮白河右岸，地势起伏不大，堤顶处地势较高，地面高程 7.64～8.30m，堤外两侧地形较为平坦，地面高程一般为 2.89～4.97m。 ” ” ..........” ”  ” ” 第 2 章  工程总布置 ” ”  ” ” 2.1 设计基本资料 ” ” 依据《泵站设计规范》（GB50265-2010），孙庄泵站的流量设计为10m3/s，其规模大小应为中型，等别为Ⅲ等，泵站的泵房及进出水池等主要构筑物为3级[10-11]。本泵站的灌溉进水涵闸和排涝出水涵闸是穿潮白新河堤防的构筑物，由《北三河系防洪规划》确定的潮白新河防洪标准为50年一遇，堤防等级为2级，根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98），堤防工程上的闸、涵设计防洪标准不低于堤防工程的防洪标准，因此泵站灌溉进水和排涝出水穿潮白新河涵为2级。泵站附属建（构）筑物及其它建（构）筑物均为4级。 根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），在工程区地震动峰值加速度为0.20g，并且相对应的工程区地震基本烈度为8度。主要建筑物地震设防烈度设计是8度。” ” .........” ”  ” ” 2.2 工程总体布置方案选择 ” ” 根据《泵站安全检测报告》，孙庄泵站除排涝进水闸和灌溉补水控制闸鉴定为三级建筑物外，其余均为四级建筑物，无论主体工程还是配套建筑物均已无多大利用价值。 根据泵站的基本功能要求，站址处的水系和地形条件以及原泵站建成后的运行情况，孙庄泵站更新改造工程总体布置有以下两种方案可供选择[12-16]： 方案一：在原地址上按原布置方式拆除重建的设计方案。维持原工程布置方案不变，仍保持原泵站分别由2座站前闸、泵房（包括进出水建筑物、副厂房、管理房）和3座站后闸等部分组成。2座站前进水闸，一是位于泵站西侧起着站前控制闸作用的站前排水、进水控制闸，二是位于泵房东侧潮白新河右堤上的站前灌溉水源进水闸；泵房采用干室型、正向进水，直管出流，拍门断流，拦污栅及清污机设置在泵站进水室前端；站后控制闸3座，其中向潮白新河排水的出水控制闸位于出水池东侧，向青潮深渠输水的水源补水控制闸位于出水池西侧，向灌溉渠道输水的灌溉控制闸位于出水池南侧。方案二：泵站西移方案。该方案将泵站进出水轴线由现在的位置向西平移约20m，与此相对应为不影响泵站的进出水，其排水进水控制闸向西移约10m，灌溉水源补水控制闸向西平移约5m，其他建筑物仍在原址布置。 ” ” ............ ” ”  ” ” 第 3 章   泵站电气设计 ......... 17 ” ” 3.1  电气一次设计 ........... 17 ” ” 3.2  电气保护的设计 ....... 33 ” ” 3.2.1  计算机监控系统 ..... 33 ” ” 3.2.2  电气继电器保护 ..... 34 ” ” 3.2.3  操作控制电源系统设计 ......... 35 ” ” 3.2.4  公用设备控制设计 ......... 36 ” ” 3.2.5  视频监控系统设计 ......... 36 ” ” 3.2.6  电气二次主要设备数量选型设计 ......... 36 ” ” 3.3  电动机绝缘监测控制装置 ....... 38 ” ” 3.3.1  电机绝缘监测控制装置介绍 ......... 38 ” ” 3.3.2  电机呼吸现象产生 ......... 38 ” ” 3.3.3  电动机定子绝缘温度控制系统的机理 ......... 40 ” ” 3.3.4  电动机定子绝缘温度控制器的控制过程 ..... 41 ” ” 3.4  本章小结 ........... 42 ” ” 第 4 章   泵站低压电气设计图 ..... 45 ” ” 4.1  低压电气设计图 ....... 45 ” ” 4.2  本章小结 ........... 65 ” ”  ” ” 第 4 章  泵站低压电气的设计 ” ”  ” ” 4.1 低压电气的设计 ” ” 根据孙庄泵站中各用电设备的功率、工作台数、需要系数XK 、功率因数 cos ?、功率因数正切值 tan ?，绘制用电负荷统计表，算出泵站总的有功功率 P、泵站总的无功功率Q和泵站总的视在功率S ，后利用同时系数法计算出泵站总的实际用电负荷，根据 cos ?的大小进行功率因数补偿，计算无功补偿的容量（kVar ）和电容补偿柜所需的台数。在电容补偿后的功率CQ 计算得出后，根据国家供电设计规范的要求去选择合适的变压器容量，以满足泵站所需电气设备的需要。 根据本泵站中各用电设备的功率、业主的要求和国家规范，设计确定低压配电柜内各电器元件的规格大小和型号尺寸。 根据本泵站所带各用电负荷的功率和国家标准，计算选择电缆的规格大小。根据泵站现场实际情况和国家制定的标准，设计确定电缆的埋地敷设方式和埋深。根据各配电柜和各用电设备在厂区内的实际布置情况，计算出电缆所需的实际长度，一般会考虑 1.1 倍的电缆余量。 ” ” .........” ”  ” ” 结论 ” ”  ” ” 本工程是对孙庄泵站更新改造的设计，针对泵站存在的年久失修、设备陈旧等问题，根据国家相关标准和规定，结合本工程的实际情况，通过对各种设备的数据计算和比较选型，选用更节能降耗、更安全适用的水泵、变压器等设备，以满足本泵站工程的各项设计要求。对于泵站而言水泵是最重要的工作设备，针对于此，通过多方调研在设备选型时，针对水泵所用动力装置，电动机选用了一种新式自动保护设备电机绝缘监测控制装置，它通过精细地控制水泵电机的定子温度变化和在线监测定子绝缘，达到监测和保护电机定子绝缘的目的，专门针对水泵电机进行保护。 孙庄泵站建成投入使用后，将会使得4.5万亩农田排涝标准达到十年一遇，从而根本上保证了治涝小区农田的增产增收，消除涝沥灾害对当地农业生产造成的威胁。而且按工程建成后增加灌溉用水比现状的粮食增产量，灌溉后预计平均每亩增产20%，极大提高了各类粮食作物的产量。” ” .........” ” 参考文献(略)” ”  ”

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”  ” ” 第1章  引言 ” ”  ” ” 1.1 课题的研究背景及意义 ” ” 高压直流输电技术（HVDC）以其技术上和经济上的独特优势，在远距离大容量输电和全国联网等方面发挥了巨大的作用。近年来，我国直流输电从无到有，发展速度很快。自 1987 年自行研制建设的舟山直流输电试验工程投入运行以来，1989 年葛洲坝-南桥±500kV、1200MW 直流输电工程，2000 年天生桥-广州±500kV、1800MW 直流输电工程，2003 年三峡-常州±500kV、3000MW 直流输电工程以及 2012 年世界上首个±660kV直流输电工程银东直流、向家坝-上海±800kV、6400MW 直流输电工程等均以相继投入运行。根据规划，未来将会有更多的直流输电线路出现。目前，我国已跨入交直流混联大电网时代，这在技术上和管理上都对我国的电力工作者提出了新的挑战。 然而，电网的大规模互联所带来的潜在安全威胁也日趋增加。特别是长距离输电线路、大容量机组和超高压、自动化、信息化设备的大量投入使用，以及交直流混联输电技术的发展，进一步增加了电力系统稳定运行的不确定性。电网局部发生微小的故障时，若处理不当很可能会波及附近的区域电网，诱发恶性连锁反应，甚至酿成大面积停电事故，使整个电网陷入瘫痪，造成严重的社会影响和经济损失。 近年来，国内外由连锁性故障导致的大停电事故屡见不鲜。自 2003 年“8·14”美加大停电以来，全球已多次发生较大规模的停电事故。2006 年 11 月 5 日，西欧多国发生严重的大面积停电事故。大片地区断电时间长达 90 分钟，此次停电事故波及近千万人[1]。2011 年 2 月 4 日，巴西东北部电网 8 个州发生大规模停电事故，经济损失超过六千万美元，约四千万人受灾[2]。2011 年 9 月 8 日，美国西南部电力系统超过 4.3GW 的发电能力退出运行，致使大量负荷失去电力供应，整个停电时间持续 12h[3]。2012 年 7 月 30 日凌晨，印度北部电网发生大面积停电事故，损失负荷约 36000MW，约三分之一的印度人口受其影响无法正常用电[4]。海南电网也曾在 2005 年受台风“达维”影响导致全网崩溃，此次事故造成了巨大的经济损失和负面影响[5]。2008 年 1 月至 2 月，我国南方部分地区遭受了几十年一遇的严重冰雪凝冻灾害，严重威胁了当地电力系统的安全稳定运行，造成了长时间、大面积的停电事故，对社会经济和人民生活造成了巨大的影响[6]。 ” ” ....” ”  ” ” 1.2 交直流混联系统黑启动研究现状” ” 早在上个世纪八十年代，国外的专家学者就开始对电力系统黑启动恢复问题进行研究。我国学者对此问题也十分重视，各大电网公司都在进行黑启动方案的研究和编制，有很多己经进入实用性阶段。黑启动恢复问题研究已经日趋成熟，取得了一定的进展和成果。HVDC 有着得天独厚的优势，使其具备帮助系统快速恢复的潜在能力，但传统的黑启动方案中对此考虑不足。因此，在交直流混联系统发生大停电事故之后，如何充分发挥 HVDC 固有的优势，利用 HVDC 帮助系统快速恢复，这是一个值得深入探讨的研究方向。其中涉及到的问题包括直流系统在电网黑启动及系统恢复过程中的作用，以及直流启动的基本条件、启动路径、运行控制方式等。对于上述问题目前国内外的研究还较少，许多基础理论及其相关应用仍需要深入分析和探讨。 文献[7]深入分析了云广直流的主要运行方式，对已有黑启动预案进行研究，讨论了云广直流如何在南方电网黑启动预案实施过程中发挥作用，制定了在大停电情况下云广直流的启动方案，对其启动的基本条件、启动路径、运行控制等方面做了详细说明。文献[8]对交直流混联系统进行建模，并以天广直流为例，对电网黑启动初期直流的启动方式和条件进行研究，提出了具体的实施方案。然而，上述文献中的云广直流、天广直流所连接两端的交流系统均属于同一个同步电网，即南方电网。这种情况下，直流输电的固有优势已大部分丧失，如限制短路电流水平、根除低频振荡、隔断交流故障传动等等，仅仅保留了直流输电在大功率远距离输电方面的优势。而当直流输电系统作为两个交流系统之间的联络线时，这两个交流系统是非同步的，可以独立运行，这无论在运行上还是管理上都非常方便。当其中一个交流系统发生故障时，可利用直流输电系统的快速可控性，对交流系统进行紧急的功率支援，以提高其暂态稳定性。这方面的问题还有待研究。” ” .......” ”  ” ” 第2章  黑启动一般过程及相关技术问题分析” ”  ” ” 2.1  黑启动的一般过程” ” 系统发生大停电后，需要一个长时间的过程才能完全恢复正常运行。为了便于研究，通常根据恢复过程中不同时间段的特点，将此复杂过程划分为三个阶段[11~12]： 1）黑启动阶段 此阶段需要根据电网实际情况指定启动电源，通常选择具备自启动能力的水电机组或燃机机组。以自启动电源为基础，为具有临界时间限制的机组提供启动功率，使其迅速恢复发电能力，再次并入电网，逐步形成最初的各个独立运行的子系统，通常需要用时 30min~1h。 2）网架恢复阶段 此阶段的目标是借助已并网机组的发电功率，对输电线路充电以启动更多的带基础负荷的机组，同时在适当的时机尽可能多得恢复某些重要负荷，逐步完成对子系统的并列，建立起一个稳定的网架，为后续的负荷全面恢复阶段打下坚实的基础，此阶段通常耗时 3~4h。 3）负荷恢复阶段 在之前的两个阶段，为保持系统频率和电压的稳定性，一些重要的负荷已经得到了恢复。进入负荷恢复阶段后，多数机组已恢复并具有一定的发电能力，同时已有足够稳定的网架基础，如何快速全面地恢复负荷是电力工作者们需要着重考虑的问题。 ” ” .........” ”  ” ” 2.2  制定黑启动方案的原则” ” 为保证电力系统在发生大停电之后能够迅速恢复正常运行，必须遵循一定的原则，制定合理有效的电力系统黑启动方案。黑启动恢复是一个复杂的过程，需要兼顾其中各个方面的基本原则，如黑启动电源的选择、子系统划分、路径选择、负荷恢复等[13]。大停电事故发生后，应优先选择系统外电源作为黑启动电源。在无法利用系统外电源的情况下，应综合考虑下列因素选择系统内具有自启动能力的机组作为黑启动电源：1）优先选择启动时易于调节、速度快的机组；2）优先选择具备进相能力的机组；3）电厂接入的电压等级应尽量高；4）能够支援其它待启动电源，使其快速恢复的电厂； 5）负荷中心附近的电厂。一般考虑具有快速自启动能力的大型水电机组、抽水蓄能电厂、燃气轮机和大功率柴油机组等作为黑启动电源。对确定的黑启动电厂，其现场运行规程应含有黑启动的相关内容，应由系统最高调度机构依据相关试验统一确定。 ” ” ...........” ”  ” ” 第 3 章  HVDC 在交直流混联系统黑启动中的应用.... 10 ” ” 3.1  HVDC 技术特点与优势.... 10 ” ” 3.2  HVDC 在黑启动过程中发挥的作用........ 11 ” ” 3.3  两端交流系统对 HVDC 恢复的影响....... 11 ” ” 3.3.1  受端交流系统...... 11 ” ” 3.3.2  送端交流系统...... 13 ” ” 3.4  小结 .... 14 ” ” 第 4 章  黑启动初期 HVDC 启动方式及最小条件....... 15 ” ” 4.1  黑启动初期 HVDC 启动方式选择........... 15 ” ” 4.2  黑启动初期 HVDC 启动的最小条件....... 15” ” 4.3  小结 .... 17 ” ” 第 5 章  考虑有权网络节点重要度的网架恢复及优化策略 ........ 18 ” ” 5.1  网架恢复问题研究现状 .... 18 ” ” 5.2  有权网络节点重要度评估方法 ........ 18” ” 5.3  网络重构及路径优化策略 ........ 20” ” 5.4  小结 .... 26 ” ”  ” ” 第6章  上海电网黑启动策略研究 ” ”  ” ” 6.1  上海电网概述 ” ” 上海作为我国的金融中心，拥有全国规模最大的城市电网。上海电网是典型的大受端网络，具有负荷数量多、规模大、密度高等特点，除了大量的生活用电外，还有众多商户、交通运输业、公共设施、石化、钢铁及其他大型工业用户，对电网的供电可靠性要求很高。由于用电需求量较大且自身电源匮乏，上海电网对外部电力供应的需求较大，因此外部受电比例较高。电网内电源结构单一，大部分为燃煤机组，风电、光伏等新能源发电有待发展。为缓解用电压力，上海电网积极开辟对外联络通道，逐步形成了“三交四直”的结构，是一个典型的交直流混联系统，所连四条直流如表 6-1 所示。另外，根据特高压电网规划及相关输变电工程前期工作、建设进展，2013 年底建成了 1000kV淮南～皖南～浙北～沪西输变电工程，2014 年底将建成 1000kV淮南～南京～泰州～苏州～上海西输变电工程。上述工程建成后，上海电网将建成沪西及苏州两座特高压变电站，通过沪西～苏州的双回特高压线路接入华东的 1000kV主环网。 上海电网的骨干主网架由 500kV电网构成，已建成的线路包括双环网（黄渡~泗泾~南桥~亭卫~远东~顾路~外二厂~杨行~徐行~黄渡）和南半环网（顾路~杨高/远东  ~三林以及亭卫~南桥/练塘  ~泗泾）。220kV电网已深入市中心，同时围绕市区边缘，是上海地区的主要供电网络，其中除个别线路外均为双回或多回。为限制短路电流以及简化电网后备保护的整定以提高继电保护触发的可靠性，上海电网采用逐步分层分区运行。以杨行、黄渡、泗泾、南桥、杨高、顾路、徐行、虹杨、静安、新余 500kV 变电站为中心，配合分区内部的大容量主力发电厂，上海 220kV 电网解环分成 14 片运行，万荣、武威、西郊、嘉定、双丁、于田、青浦、古北、新通、三庄、港口、宛平、农园、江海、瑞金、新周、浦建、机场、唐镇、森林、罗山等 220kV变电站是分片运行的分解点。 ” ” ..........” ”  ” ” 总结” ”  ” ” 近年来我国已跨入交直流混联大电网时代，电网的大规模互联所带来的潜在安全威胁也日趋增加。电网局部发生微小的故障时，若处理不当很可能会波及附近的区域电网，诱发恶性连锁反应，甚至酿成大面积停电事故，使整个电网陷入瘫痪，造成严重的社会影响和经济损失。因此，作为电力系统安全运行的重要措施之一，研究系统大面积停电后的恢复问题，从而制定切实可行的黑启动方案是十分必要的。 本文针对交直流混联系统的黑启动策略进行了研究，主要工作和成果包括： ” ” 1）综合研究了电力系统大停电后的黑启动恢复过程。根据恢复过程中不同时间段的特点，将此复杂过程划分为三个阶段：即黑启动阶段、网架恢复阶段以及负荷恢复阶段。电力系统黑启动方案的编制和实施，应结合电网的实际情况，遵循制定黑启动预案的各项原则，包括黑启动电源的选择、子系统的划分、黑启动的路径选择、负荷恢复等方面。分析了黑启动过程中可能出现的问题：如过电压问题、自励磁问题、电压和频率控制问题、以及冲击负荷、厂用电等，针对各个问题提出了解决措施。 ” ” 2）详细分析了 HVDC 的技术特点与优势，即适合于大功率远距离输电、具有强大的调节性能、稳定性较好、能彻底根除低频振荡的发生等。归纳了其在黑启动过程中所能发挥的作用。分析了两端交流系统和 HVDC 恢复之间的相互影响。采用短路比和有效惯性时间常数作为评估指标，定量地研究交流系统的强弱程度。对于送端交流系统，主要考虑在大直流弱送端特别是送端孤岛运行方式下的发电机自励磁问题。为解决此问题，通常采用的措施包括：降低滤波性能来减少投入的交流滤波器数量、设计启动专用的特殊滤波器等。” ” .........” ” 参考文献(略) ” ”  ”

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”  ” ” 1 绪论 ” ”  ” ” 1.1  选题依据及研究意义” ” 本论文以第二松花江流域水量分配方案项目为依托进行选题，对第二松花江流域水资源供需平衡与水量分配进行分析研究。 水量分配是指对水资源可利用总量或者可分配的水量向行政区域进行逐级分配，确定行政区域生活、生产可消耗的水量份额或者取用水水量份额。实施水量分配是推进依法行政，开展水资源宏观调控的基本要求，是实现水资源可持续利用的现实需要，是预防水事纠纷，促进和谐社会的迫切需求，是落实最严格水资源管理制度的基础性工作。水量分配对于确立用水总量控制红线，规范水资源开发利用行为，实现水资源优化配置，促进水资源的可持续利用，具有十分重要的现实意义。水量分配方案制订是推进依法行政的基本要求 《中华人民共和国水法》明确规定：国家对用水实行总量控制和定额管理相结合的制度；根据《水资源综合规划》，以流域为单元制订水量分配方案。2007 年，水利部颁布了《水量分配暂行办法》，对水量分配工作的原则、依据、内容、程序和监管等进行了规范。因此，水量分配方案制定是落实法律责任、推进依法行政的必然选择。随着第二松花江流域经济社会的不断发展，流域对水资源的需求越来越大，因此，迫切需要制定第二松花江流域水量分配方案，保障河道内生态环境用水，确保扶余断面的生态环境需水量的同时，其下泄水量与嫩江流域下泄水量能够共同满足哈尔滨断面河道内生态环境及航运用水要求。 第二松花江为松花江干流一级支流，流域跨辽宁和吉林两省。随着经济社会的快速发展、用水需求越来越大，水资源开发利用程度加剧，给河流的生态健康、水资源可持续利用带来了重大挑战，为了使水资源能够得到比较合理的利用，缓解地区间、上下游间以及行业间的用水矛盾，开展第二松花江流域水资源供需平衡分析与水量分配研究是非常必要的。[3]-[9] ” ” .........” ”  ” ” 1.2  国内外研究现状” ” 水量分配工作是水权制度建设的关键技术手段。水权制度建设的基本思路是在水资源所有权属于国家的基础上，把水资源使用权分配到各级行政区域和微观用户，并相应建立水资源使用权确权登记、水权交易流转等方面的制度办法，充分利用市场机制优化配置水资源。因此，水权制度的建设水平与完善程度直接决定了水量分配工作的开展水平。国外一般是通过立法进行水权分配，水权制度实践是相当复杂和多元化的，任何有序的水资源分配和利用都是基于特定的水权制度，但一般意义上的水权制度，多指向正式、成文和系统的水资源利用领域的相关产权制度，其内涵主要是以市场机制为基础的水资源获得、利用、流转的规则体系。 滨岸权（河岸权）理论，是关于个人对水资源权利和责任的一系列原则，最初起源于英国。滨岸权制度在理论上，无论上游或是下游滨岸权是平等的，不存在用水的先后顺序，但在实践中上游用水总是先于下游；在水权的获取方面有两个必要条件，即拥有持续水流经过的土地和合理用水；当河流经过的土地所有权发生转移时，水权也随之自动转移；当水权所有者被证明是不合理用水或利用自己的土地帮助别人不合理用水，那么该水权拥有者的权利就会受到限制或完全丧失。法国的水权是与土地连在一起的，法国土地的所有权是包括同土地上面和下面的所有权，每一个土地拥有者拥有提取自己土地下地下水的权利。法国地表水分为公共水域、私人水域和混合水道三种。 优先占用权理论认为河流中的水资源处于公共领域，没有所有者，将河水的使用权视为可转让、销售或出租给另一方及其他目的的私有财产，其基本原则是占用水权的获得不以是否拥有与河流相邻的土地所有权为依据，而是以占有并对水资源进行有益使用和河流中河水可用为标准。” ” .........” ”  ” ” 2 流域概况 ” ”  ” ” 2.1 自然概况 ” ” 第二松花江整个流域地势东南高、西北低，江道由东南流向西北。流域年平均降水量比较充沛，水资源较丰富，特别是上游山区，山高河陡，水能资源也很丰富。第二松花江流域东南高、西北低，河道由东南流向西北。从源头到二道江与头道江汇合的两江口，为河源段，河道长 255.7km，集水面积 1.87 万 km2，整个江段位于长白山山地。全江段山岭连绵，森林茂密，植被良好，河谷狭窄，江道弯曲，河底为石质，有岩坎、暗礁和深潭。从两江口到丰满电站坝址为上游段，长 208.1km，集水面积2.42万km2，河流穿行于高山峡谷间，河谷多呈V字型，谷宽为500m～1000m，河道比降较陡，平均在 3‰。由丰满电站坝址到沐石河口为中游段，河长 190.7km，集水面积 0.95 万 km2，为山丘区向松嫩平原的过渡段，两岸丘陵海拔 300~500m，河谷宽 400m～800m，比降为0.14‰～0.45‰，河弯、江汊、浅滩时有出现，两岸河谷展阔，是主要的农业区。由沐石河口至三岔河为下游段，流经松嫩平原，河道长170.9km，集水面积 2.14 万 km2，河谷内多沙丘、湿地，江汊发育，江心岛上丛生柳条杂草，主流迁徙不定，河道较宽，一般为 400m～800m，大部分河段比降均小于 0.14‰。” ” ............” ”  ” ” 2.2 经济社会概况” ” 2010 年第二松花江流域总人口 1454.70 万人，城镇化率为55.21%。其中，吉林省城镇化率为 55.32%；流域内辽宁省位于山区，农村人口所占比例较大，城镇化率较低为 15.43%。第二松花江流域现状人口统计见表 2.2-1。 第二松花江流域耕地面积 3508.63 万亩，主要分布在吉林省境内；农田有效灌溉面积 928.94 万亩，其中粮田 643.14 万亩。实灌面积828.07 万亩，其中，水田 511.28 万亩；粮食产量 1176.07 万 t；林牧渔用水面积 17.68 万亩；牲畜 1470.28 万头。” ” ..........” ”  ” ” 3 水资源及其开发利用现状 ............ 16 ” ” 3.1 水资源分区 .......... 16 ” ” 3.2 水资源数量 .......... 16 ” ” 3.3 水资源可利用量 ...... 20” ” 3.4 水资源质量 .......... 21 ” ” 3.5 水资源开发利用 ...... 22 ” ” 4 流域需水预测 ............ 25 ” ” 4.1 流域近十年水资源开发利用趋势分析 ........ 25 ” ” 4.1.1 经济社会指标 .... 25 ” ” 4.1.2 供水量 .......... 25 ” ” 4.1.3 用水量 .......... 27 ” ” 4.1.4 耗水量 .......... 28” ” 4.1.5 用水指标 ........ 30 ” ” 4.2 需水预测 ............ 32 ” ” 4.2.1 需水预测成果 .... 32 ” ” 4.2.2 需水预测成果复核 .......... 33 ” ” 5 流域水资源配置 .......... 38 ” ” 5.1 跨流域水资源配置 .... 38 ” ” 5.2 不同行业水资源配置 ............ 40 ” ” 5.3 不同水源水资源配置 ............ 41 ” ”  ” ” 5 流域水资源配置” ”  ” ” 第二松花江水资源总量 181.55 亿 m3，现状年供水 66.23 亿 m3，预测 2030 年需水 86.83 亿 m3。总体来说，第二松花江水资源尚可满足本流域国民经济用水需求。主要问题：一是长春、四平、辽源等吉林中部重要城市水资源短缺，二是吉林西部农业及生态环境用水紧缺。第二松花江上游已建有白山、丰满两大水库，需水用户主要在丰满以下，故主要的配置工程是吉林中部城市引松供水工程和哈达山输水工程。 ” ”  ” ” 5.1 跨流域水资源配置” ” 吉林省中部城市群引松供水工程是从第二松花江丰满水库库区引水至长春市、四平市、辽源市等中部城市群，促进当地经济社会可持续发展。输水干线线路全长 283.46km，设计引水流量 38m3/s。2020年多年平均引水量 6.03 亿 m3，其中向辽河流域调水 3.03 亿 m3；2030年多年平均引水量 8.34 亿 m3，其中向辽河流域调水 3.82 亿 m3。哈达山枢纽工程是第二松花江上最后一级控制性枢纽工程，是一座以工农业供水、改善生态环境和水环境质量为主，结合水力发电，兼顾湿地保护的骨干工程，对吉林省西部城市和农村的生活、生产、生态环境恢复具有不可替代的作用。规划水库正常蓄水位 140.5m，总库容 6.08 亿 m3。工程总供水量 18.996 亿 m3，其中城市供水量 3.245亿 m3，灌溉供水量 14.849 亿 m3，油田供水量 0.341 亿 m3，防病改水0.176 亿 m3，湿地补水 0.385 亿 m3。哈达山输水工程规划 2020 年多年平均向嫩江流域调水 11.77 亿 m3。 ” ” ..........” ”  ” ” 结论” ”  ” ” 为更好地保障第二松花江流域水量分配方案服务于流域水资源管理，应加快流域水量分配方案实时监控系统建设。第二松花江流域控制断面采用省界断面海龙水库坝上和流域出口断面。海龙水库坝上断面没有水文站，坝下有海龙水库站为国控水文站，同时承担水量监测和水质监测任务。本次水量分配省界控制断面海龙水库坝上的下泄水量，可以根据海龙水库水文站实测资料和水库水量平衡反推获得；第二松花江流域出口断面现状未设监测站，而且由于建站条件不理想，对该断面的水量监控可利用离流域出口最近的国控水文站扶余站，通过区间水量平衡推算扶余站控制下泄量。 第二松花江流域干流水利枢纽丰满水库调节库容大，但丰满水库是以发电为主的水库，其年度水量调度在保证年度发电计划的同时，还应保证河道内生态环境用水和河道外用水。为保证哈尔滨江段饮水水源的安全，满足哈尔滨江段的环境用水 250m3/s（P=90%），第二松花江丰满以下的饮水安全，扶余断面生态环境用水 100m3/s（P=90%）的要求，以及引松入长供水安全，丰满水库最小放流要求为 161m3/s。另外，第二松花江丰满～哈达山区间灌溉取水方式均为无坝取水，通过与电力部门的沟通协商，丰满水库的调度规则中规定了水库 5~6月份需优先满足下游用水（主要是农灌用水），丰满水库年度水量调度应按照重建后的调度规则调度。丰满水库坝下监控断面和哈达山输水工程取水口断面作为水量分配方案实施的重要组成部分，应根据水资源监控的要求将下泄水量数据实时传递到松辽流域水资源管理系统，以便流域实行统一管理。 ” ” .........” ” 参考文献(略)” ”