CN116559059A - 潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备 - Google Patents
潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116559059A CN116559059A CN202310538790.8A CN202310538790A CN116559059A CN 116559059 A CN116559059 A CN 116559059A CN 202310538790 A CN202310538790 A CN 202310538790A CN 116559059 A CN116559059 A CN 116559059A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy reservoir
- tidal energy
- dike
- chloride ion
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 188
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 title claims abstract description 135
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 109
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 69
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 12
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本申请提供一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备，该方法包括：根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；基于氯离子侵蚀过程仿真模型，根据待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。通过构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，该模型能够放映水堤两侧干湿交替呈周期性的变化，以实现对待测潮汐能水库水堤混凝土氯离子输移过程的模拟，从而得到实时且精确的待测潮汐能水库水堤氯离子侵蚀程度检测结果，为提高待测潮汐能水库水堤修护的及时性奠定了基础。
Description
技术领域
本申请涉及工程仿真技术领域，尤其涉及一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备。
背景技术
潮汐能是一种清洁可再生的能源，与其他海洋能相比，其具有最具规律性、利用技术最成熟的优点。潮汐发电通过建筑水堤，形成水库后蓄积海水，将海水周期涨落的势能转化为动能发电。
在现有技术中，通常是在潮汐能水库水堤外表有明显严重腐蚀特征的情况下，才对潮汐能水库水堤实施修护。但是，由于海水的高含盐易腐蚀的环境，蓄水水堤极易受到损坏。潮汐能电站的潮差一般3米以上，最高能达到10m，水库水堤两侧受潮汐的影响，平均高潮位和平均低潮位之间的区域干湿交替呈周期性的变化，淹没时产生海水腐蚀，退潮时海盐粒子吸收水分产生湿膜继续扩散。而潮汐能水库水堤外表有明显严重腐蚀特征则表征该其的腐蚀程度早已达到上限。因此，急需一种可以检测潮汐能水库水堤氯离子侵蚀程度的方法，对提高潮汐能水库水堤修护的及时性有重要意义。
发明内容
本申请提供一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备，以解决现有技术无法实时精确检测潮汐能水库水堤氯离子侵蚀程度，也就无法保证潮汐能水库水堤修护的及时性等缺陷。
本申请第一个方面提供一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法，包括：
获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期；
根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；
基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。
可选的，所述根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，包括：
根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定与所述待测潮汐能水库水堤相似的潮汐能水库水堤样本；
根据所述潮汐能水库水堤样本混凝土的氯离子侵蚀实验数据，反演所述待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数；
根据所述待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；
其中，所述时间Hausdroff导数阶数表征混凝土局部沉积对氯离子的滞留作用，所述流动参数表征混凝土材料本身的氯离子浓度。
可选的，所述根据所述待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，包括：
基于如下表达式，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型：
其中，C表示待测潮汐能水库水堤混凝土内氯离子浓度，x表示待测潮汐能水库水堤上检测点的空间位置，t表示所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，表示时间Hausdroff导数，α表示时间Hausdroff导数阶数，v表示流动参数，D表示超扩散系数。
可选的，所述基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果，包括：
基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤各所述检测点的氯离子浓度；
其中，所述氯离子侵蚀检测结果包括所述待测潮汐能水库水堤各所述检测点的氯离子浓度。
可选的，还包括：
当所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果表征所述待测潮汐能水库水堤任一检测点的氯离子浓度达到预设阈值时，根据所述待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定所述待测潮汐能水库水堤的目标维护材料。
可选的，所述混凝土结构信息至少包括混凝土的水灰比、饱和度和PH值。
可选的，所述海水环境信息至少包括海水的PH值、温度和氯离子浓度。
本申请第二个方面提供一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置，包括：
获取模块，用于获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期；
模型构建模块，用于根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；
检测模块，用于基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。
可选的，所述模型构建模块，具体用于：
根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定与所述待测潮汐能水库水堤相似的潮汐能水库水堤样本；
根据所述潮汐能水库水堤样本混凝土的氯离子侵蚀实验数据，反演所述待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数；
根据所述待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；
其中，所述时间Hausdroff导数阶数表征混凝土局部沉积对氯离子的滞留作用，所述流动参数表征混凝土材料本身的氯离子浓度。
可选的，所述模型构建模块，具体用于：
基于如下表达式，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型：
其中，C表示待测潮汐能水库水堤混凝土内氯离子浓度，x表示待测潮汐能水库水堤上检测点的空间位置，t表示所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，表示时间Hausdroff导数，α表示时间Hausdroff导数阶数，v表示流动参数，D表示超扩散系数。
可选的，所述检测模块，具体用于：
基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤各所述检测点的氯离子浓度；
其中，所述氯离子侵蚀检测结果包括所述待测潮汐能水库水堤各所述检测点的氯离子浓度。
可选的，所述检测模块，还用于：
当所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果表征所述待测潮汐能水库水堤任一检测点的氯离子浓度达到预设阈值时，根据所述待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定所述待测潮汐能水库水堤的目标维护材料。
可选的，所述混凝土结构信息至少包括混凝土的水灰比、饱和度和PH值。
可选的，所述海水环境信息至少包括海水的PH值、温度和氯离子浓度。
本申请第三个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
本申请第四个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
本申请技术方案，具有如下优点：
本申请提供一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备，该方法包括：获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期；根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；基于氯离子侵蚀过程仿真模型，根据待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。上述方案提供的方法，通过构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，该模型能够放映水堤两侧干湿交替呈周期性的变化，以实现对待测潮汐能水库水堤混凝土氯离子输移过程的模拟，从而得到实时且精确的待测潮汐能水库水堤氯离子侵蚀程度检测结果，为提高待测潮汐能水库水堤修护的及时性奠定了基础。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例基于的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测***的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的潮汐能水库水堤在涨潮情况下的氯离子侵蚀原理示意图；
图4为本申请实施例提供的潮汐能水库水堤在退潮情况下的氯离子侵蚀原理示意图；
图5为本申请实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在现有技术中，由于海水的高含盐易腐蚀的环境，蓄水水堤极易受到损坏。潮汐能电站的潮差一般3米以上，最高能达到10m，水库水堤两侧受潮汐的影响，平均高潮位和平均低潮位之间的区域干湿交替呈周期性的变化，淹没时产生海水腐蚀，退潮时海盐粒子吸收水分产生湿膜继续扩散。同时由于混凝土复杂的孔隙结构，氯离子在其中的迁移过程不符合高斯分布，呈反常扩散现象，导致现有技术无法及时且准确地预测潮汐能水库水堤氯离子侵蚀程度。
针对上述问题，本申请实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备，通过获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期；根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；基于氯离子侵蚀过程仿真模型，根据待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。上述方案提供的方法，通过构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，该模型能够放映水堤两侧干湿交替呈周期性的变化，以实现对待测潮汐能水库水堤混凝土氯离子输移过程的模拟，从而得到实时且精确的待测潮汐能水库水堤氯离子侵蚀程度检测结果，为提高待测潮汐能水库水堤修护的及时性奠定了基础。
下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。
首先，对本申请所基于的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测***的结构进行说明：
本申请实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备，适用于对潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程进行仿真模拟。如图1所示，为本申请实施例基于的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测***的结构示意图，主要包括潮汐能水库水堤、数据采集装置及潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置。具体地，可以基于数据采集装置采集待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，然后将采集到的所有信息发送至潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置，该装置根据得到的信息，确定待测潮汐能水库水堤在当前使用年限下的氯离子侵蚀检测结果。
本申请实施例提供了一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法，用于对潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程进行仿真模拟。本申请实施例的执行主体为电子设备，比如服务器、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑及其他可用于对潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程进行仿真模拟的电子设备。
如图2所示，为本申请实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法的流程示意图，该方法包括：
步骤201，获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期。
其中，混凝土结构信息至少包括混凝土的水灰比、饱和度和PH值。海水环境信息至少包括海水的PH值、温度和氯离子浓度。
示例性的，如图3所示，为本申请实施例提供的潮汐能水库水堤在涨潮情况下的氯离子侵蚀原理示意图，如图4所示，为本申请实施例提供的潮汐能水库水堤在退潮情况下的氯离子侵蚀原理示意图。潮汐能水库水堤两侧受潮汐的影响，平均高潮位和平均低潮位之间的区域干湿交替呈周期性的变化，淹没时产生海水腐蚀，退潮时海盐粒子吸收水分产生湿膜继续扩散。因此待测潮汐能水库水堤所处海域的潮汐周期对其氯离子侵蚀过程有较大影响。
步骤202，根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型。
具体地，可以根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定待测潮汐能水库水堤两侧干湿交替呈周期性变化的氯离子侵蚀过程，进而构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，该氯离子侵蚀过程仿真模型具体可以为能够反映潮汐能水库水堤两侧干湿交替呈周期性变化的氯离子侵蚀过程的时间Hausdroff分形对流扩散模型。
步骤203，基于氯离子侵蚀过程仿真模型，根据待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。
具体地，可以将待测潮汐能水库水堤的当前使用年限输入到氯离子侵蚀过程仿真模型，该氯离子侵蚀过程仿真模型通过进行待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模拟，得到待测潮汐能水库水堤在当前使用年限下的氯离子侵蚀检测结果。
在上述实施例的基础上，为了确保氯离子侵蚀过程仿真模型的可靠性，作为一种可实施的方式，在一实施例中，根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，包括：
步骤2021，根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定与待测潮汐能水库水堤相似的潮汐能水库水堤样本；
步骤2022，根据潮汐能水库水堤样本混凝土的氯离子侵蚀实验数据，反演待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数；
步骤2023，根据待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型。
其中，时间Hausdroff导数阶数表征混凝土局部沉积对氯离子的滞留作用，流动参数表征混凝土材料本身的氯离子浓度。
需要说明的是，潮汐能水库水堤样本的混凝土氯离子侵蚀实验数据是通过对潮汐能水库水堤样本针对性开展室内混凝土氯离子侵蚀实验得到的，试验过程中需要采用潮汐能水库水堤样本的混凝土结构信息、海水环境信息和潮汐周期进行混凝土氯离子侵蚀实验。其中，潮汐能水库水堤样本与待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、海水环境信息及潮汐周期均相同。
具体地，可以基于预设的拟合算法，根据潮汐能水库水堤样本的混凝土氯离子侵蚀实验数据，拟合混凝土局部沉积对氯离子的滞留作用特征，进而反演得到待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数。
具体地，在一实施例中，可以基于如下表达式，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型：
其中，C表示待测潮汐能水库水堤混凝土内氯离子浓度，x表示待测潮汐能水库水堤上检测点的空间位置，t表示待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，表示时间Hausdroff导数，α表示时间Hausdroff导数阶数，α取值越低，滞留作用越强，v表示流动参数，对饱和混凝土数值为0，D表示超扩散系数。
其中，C(l,t)＝C1(t),C(r,t)＝C2(t),C(x,0)＝C0(x),l表示检测点属于待测潮汐能水库水堤靠海侧，r表示检测点属于待测潮汐能水库水堤水库侧，C1(t)、C2(t)均为周期函数，其周期均为所处海域的潮汐周期，C0(x)表示x处的检测点的混凝土氯离子初始浓度。
具体地，时间Hausdroff导数具体定义如下：
其中，t1表示待测潮汐能水库水堤开始使用时间，t表示待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，也是当前时刻。
具体地，在一实施例中，基于氯离子侵蚀过程仿真模型，根据待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定待测潮汐能水库水堤各检测点的氯离子浓度；其中，氯离子侵蚀检测结果包括待测潮汐能水库水堤各检测点的氯离子浓度。
具体地，在将待测潮汐能水库水堤的当前使用年限输入到氯离子侵蚀过程仿真模型后，基于有限差分方法求解进行模型求解，得到待测潮汐能水库水堤的当前使用年限下各检测点的氯离子浓度，即得到待测潮汐能水库水堤在外界环境周期变化条件下混凝土内氯离子的分布情况，对比混凝土结构在不同氯离子浓度影响下的腐蚀状态，分析待测潮汐能水库水堤的受氯离子侵蚀过程。
进一步地，在一实施例中，当待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果表征待测潮汐能水库水堤任一检测点的氯离子浓度达到预设阈值时，根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定待测潮汐能水库水堤的目标维护材料。
具体地，可以将混凝土结构破坏的氯离子浓度临界值(开始腐蚀阶段)确定预设阈值，当待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果表征待测潮汐能水库水堤任一检测点的氯离子浓度达到预设阈值时，或与预设阈值之间的偏差为±15％的情况下，对待测潮汐能水库水堤的混凝土结构采取有效地维护。
具体地，在维护待测潮汐能水库水堤过程中，可以参照待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，通过改变其混凝土结构信息，即确定待测潮汐能水库水堤的目标维护材料(不同水灰比和其他防腐蚀的混凝土材料)，以适应其所在海域，提高待测潮汐能水库水堤的耐腐蚀性。在完成待测潮汐能水库水堤的维护工作后，可以重复执行上述步骤，以实现待测潮汐能水库水堤氯离子侵蚀的循环检测，有利于提高待测潮汐能水库水堤的使用寿命。
本申请实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法，通过获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期；根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；基于氯离子侵蚀过程仿真模型，根据待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。上述方案提供的方法，通过构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，该模型能够放映水堤两侧干湿交替呈周期性的变化，以实现对待测潮汐能水库水堤混凝土氯离子输移过程的模拟，从而得到实时且精确的待测潮汐能水库水堤氯离子侵蚀程度检测结果，从而精准的描述待测潮汐能水库水堤的氯离子输移过程，从而预测水堤被侵蚀的风险，为提高待测潮汐能水库水堤修护的及时性奠定了基础，有利于提高待测潮汐能水库水堤的使用寿命。
本申请实施例提供了一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置，用于执行上述实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法。
如图5所示，为本申请实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置的结构示意图。该潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置50包括：获取模块501、模型构建模块502和检测模块503。
其中，获取模块，用于获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期；模型构建模块，用于根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；检测模块，用于基于氯离子侵蚀过程仿真模型，根据待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。
具体地，在一实施例中，模型构建模块，具体用于：
根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定与待测潮汐能水库水堤相似的潮汐能水库水堤样本；
根据潮汐能水库水堤样本混凝土的氯离子侵蚀实验数据，反演待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数；
根据待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；
其中，时间Hausdroff导数阶数表征混凝土局部沉积对氯离子的滞留作用，流动参数表征混凝土材料本身的氯离子浓度。
具体地，在一实施例中，模型构建模块，具体用于：
基于如下表达式，构建待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型：
其中，C表示待测潮汐能水库水堤混凝土内氯离子浓度，x表示待测潮汐能水库水堤上检测点的空间位置，t表示待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，表示时间Hausdroff导数，α表示时间Hausdroff导数阶数，v表示流动参数，D表示超扩散系数。
具体地，在一实施例中，检测模块，具体用于：
基于氯离子侵蚀过程仿真模型，根据待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定待测潮汐能水库水堤各检测点的氯离子浓度；
其中，氯离子侵蚀检测结果包括待测潮汐能水库水堤各检测点的氯离子浓度。
具体地，在一实施例中，检测模块，还用于：
当待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果表征待测潮汐能水库水堤任一检测点的氯离子浓度达到预设阈值时，根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定待测潮汐能水库水堤的目标维护材料。
具体地，在一实施例中，混凝土结构信息至少包括混凝土的水灰比、饱和度和PH值。
具体地，在一实施例中，海水环境信息至少包括海水的PH值、温度和氯离子浓度。
关于本实施例中的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本申请实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置，用于执行上述实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
本申请实施例提供了一种电子设备，用于执行上述实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法。
如图6所示，为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备60包括：至少一个处理器61和存储器62。
存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法。
本申请实施例提供的一种电子设备，用于执行上述实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上任一实施例提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法。
本申请实施例的包含计算机可执行指令的存储介质，可用于存储前述实施例中提供的潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法的计算机执行指令，其实现方式与原理相同，不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法，其特征在于，包括：
获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期；
根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；
基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，包括：
根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定与所述待测潮汐能水库水堤相似的潮汐能水库水堤样本；
根据所述潮汐能水库水堤样本混凝土的氯离子侵蚀实验数据，反演所述待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数；
根据所述待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；
其中，所述时间Hausdroff导数阶数表征混凝土局部沉积对氯离子的滞留作用，所述流动参数表征混凝土材料本身的氯离子浓度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测潮汐能水库水堤的时间Hausdroff导数阶数、流动参数和超扩散系数，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型，包括：
基于如下表达式，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型：
其中，C表示待测潮汐能水库水堤混凝土内氯离子浓度，x表示待测潮汐能水库水堤上检测点的空间位置，t表示所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，表示时间Hausdroff导数，α表示时间Hausdroff导数阶数，v表示流动参数，D表示超扩散系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果，包括：
基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤各所述检测点的氯离子浓度；
其中，所述氯离子侵蚀检测结果包括所述待测潮汐能水库水堤各所述检测点的氯离子浓度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果表征所述待测潮汐能水库水堤任一检测点的氯离子浓度达到预设阈值时，根据所述待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，确定所述待测潮汐能水库水堤的目标维护材料。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混凝土结构信息至少包括混凝土的水灰比、饱和度和PH值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述海水环境信息至少包括海水的PH值、温度和氯离子浓度。
8.一种潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期；
模型构建模块，用于根据待测潮汐能水库水堤的混凝土结构信息、所述待测潮汐能水库水堤所在位置的海水环境信息及所处海域的潮汐周期，构建所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀过程仿真模型；
检测模块，用于基于所述氯离子侵蚀过程仿真模型，根据所述待测潮汐能水库水堤的当前使用年限，确定所述待测潮汐能水库水堤的氯离子侵蚀检测结果。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310538790.8A CN116559059A (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310538790.8A CN116559059A (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116559059A true CN116559059A (zh) | 2023-08-08 |
Family
ID=87489460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310538790.8A Pending CN116559059A (zh) | 2023-05-12 | 2023-05-12 | 潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116559059A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117172162A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-05 | 长江三峡集团实业发展(北京)有限公司 | 一种海水入迁过程中盐溶液运移过程的模拟方法及装置 |
-
2023
- 2023-05-12 CN CN202310538790.8A patent/CN116559059A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117172162A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-05 | 长江三峡集团实业发展(北京)有限公司 | 一种海水入迁过程中盐溶液运移过程的模拟方法及装置 |
| CN117172162B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-01-26 | 长江三峡集团实业发展(北京)有限公司 | 一种海水入迁过程中盐溶液运移过程的模拟方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Estimation methods review and analysis of offshore extreme wind speeds and wind energy resources | |
| Dong et al. | Characteristics and changes of extreme precipitation in the Yellow–Huaihe and Yangtze–Huaihe Rivers Basins, China | |
| Chen et al. | Determination of water level design for an estuarine city | |
| CN116559059A (zh) | 潮汐能水库水堤氯离子侵蚀检测方法、装置及电子设备 | |
| CN112288193A (zh) | 基于注意力机制的gru深度学习的海洋站表层盐度预测方法 | |
| CN113807008B (zh) | 一种基于深度学习的城市暴雨内涝模拟方法 | |
| Khan et al. | Determination of Weibull parameter by four numerical methods and prediction of wind speed in Jiwani (Balochistan) | |
| CN107563046A (zh) | 基于大坝失效功能函数模型的失效风险率计算方法及装置 | |
| Wu et al. | Numerical computational modeling of random rough sea surface based on JONSWAP spectrum and Donelan directional function | |
| Yin et al. | Identification of pollution sources in rivers using a hydrodynamic diffusion wave model and improved Bayesian-Markov chain Monte Carlo algorithm | |
| CN110458344A (zh) | 一种自适应时间分辨率的超短期风电功率预测方法 | |
| CN110543679B (zh) | 一种多波况大尺寸固定式海工平台水平力计算方法 | |
| CN110555236B (zh) | 一种大尺寸固定式海工平台波浪垂向力计算方法 | |
| Yang et al. | Joint model of wind speed and corresponding direction based on wind rose for wind energy exploitation | |
| Zhu et al. | Evolution of the Water Resources System Based on Synergetic and Entropy Theory. | |
| Qu et al. | A data cleaning model for electric power big data based on spark framework | |
| CN114707687B (zh) | 基于热带大气次季节振荡信号的旬降水预测方法和*** | |
| Olofintoye et al. | Impact of regional climate change on freshwater resources and operation of the vanderkloof dam system in South Africa | |
| CN116796517B (zh) | 一种湾口断面纳潮量计算方法、***、设备及介质 | |
| CN114862043A (zh) | 风电场发电功率预测方法及其***及计算机可读存储介质 | |
| CN114298133A (zh) | 短期风速混合预测方法及装置 | |
| Zhang et al. | Robust interval state estimation for distribution systems considering pseudo-measurement interval prediction | |
| Zhang et al. | Comparison and selection of the durability evaluating parameters of concrete in saline soil region | |
| CN113806959A (zh) | 一种未来情景下河口设计高潮位定量研究方法 | |
| Yang et al. | A novel framework for wind energy assessment at multi-time scale based on non-stationary wind speed models: A case study in China |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |