1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着我国“西气东输”战略的实施,西气东输管道工程建设取得了举世瞩目的成就,为保障国家能源安全、调整能源结构、促进经济发展做出了重要贡献。
然而,西气东输管道穿越地域辽阔,气候环境复杂多样,其中部分区域雷电活动频繁,强度高,对管道的安全运行构成严重威胁。
雷击可能导致管道穿孔、泄漏、燃烧、爆炸等事故,不仅造成巨大的经济损失,还会对环境和人民生命财产安全造成严重危害。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者针对长距离油气管道雷电防护进行了大量研究,取得了丰硕成果,为本研究提供了宝贵参考。
1. 国内研究现状
国内学者在油气管道雷电风险评估、防雷设计、接地技术、监测预警等方面做了大量研究工作。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题将在分析“西气东输”管线区气象特征基础上,评估管道遭受雷击风险,并提出相应的防雷设计方案,主要研究内容如下:1.“西气东输”管线区雷电活动特征分析:收集管线区及周边区域雷电定位系统、气象观测站等数据,分析雷电活动的时间分布、空间分布、强度特征等,并探讨雷电活动与气象因子之间的关系。
2.“西气东输”管道雷电风险评估:构建基于GIS的管道雷击风险评估模型,综合考虑雷电活动特征、管道属性、地形地貌、土壤电阻率等因素,对管线区进行雷击风险区划。
3.“西气东输”管道防雷设计:根据雷击风险评估结果,提出针对性的防雷设计方案,包括防雷接地设计、避雷针(线)设计、SPD(浪涌保护器)设计、雷电防护监测系统设计等,并通过工程实例验证方案的可行性和有效性。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用文献调研、数据分析、模型构建、案例分析等方法,具体步骤如下:1.文献调研:系统查阅国内外关于油气管道雷电防护、雷电活动特征分析、雷击风险评估等方面的文献资料,了解研究现状,掌握研究方法,为本研究提供理论基础。
2.数据收集与处理:收集“西气东输”管线区及周边区域的雷电定位系统数据、气象观测数据、管道属性数据、地形地貌数据、土壤电阻率数据等,并对数据进行质量控制、插值处理、格式转换等,为后续分析提供数据支撑。
3.雷电活动特征分析:利用统计分析、空间分析等方法,分析“西气东输”管线区雷电活动的时空分布特征,包括雷电发生频次、强度、极性、持续时间等,并探讨雷电活动与气象因子之间的关系,揭示雷电活动的规律。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:1.将雷电活动特征分析与“西气东输”管道工程相结合,揭示管线区雷电活动的时空分布规律及影响因素,为管道防雷设计提供科学依据。
2.构建基于GIS的“西气东输”管道雷击风险评估模型,综合考虑多种因素,对管线区进行雷击风险区划,提高风险评估的准确性和精细化程度。
3.提出“西气东输”管道防雷设计优化方案,采用新技术、新材料、新设备,提高管道防雷的安全性和可靠性,并注重方案的经济性和实用性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 雷雨, 陈家宏, 吕伟涛, 等. 基于改进闪电定位资料的雷暴日预测模型[J]. 高电压技术, 2020, 46(10): 3496-3504.
[2] 周秀骥, 郄秀书, 张义军, 等. 中国雷电活动特征及成因分析[J]. 应用气象学报, 2018, 29(5): 513-527.
[3] 郑栋, 李永华, 张义军, 等. 近50 a中国地闪活动时空变化特征[J]. 高电压技术, 2020, 46(3): 925-934.
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