传播速度（共3篇）
传播速度 篇1
1 场地波速测定的方式和理论依据
首先在需要测试的区域选定一个可以钻孔的地段进行钻孔操作, 钻孔深度设定为26m左右, 波速测试将在钻孔中进行。沿着钻孔每隔一定的距离设定一个测试点, 震源由地面振动提供, 通过读取振动所产生的震动波的初至时刻和走时来计算振动波的传播速度。
为取得场地土层沿着深度各个测点的剪切波数据, 只能逐层做振动检测, 也就是采用速度检层法对场地的工程地震钻孔进行测试, 沿着孔深每一岩土层界面设一个测点, 由于该场地一般为大于两米的岩层, 所以每隔两米左右设一个测试点, 用速度检层法测得的波速是钻孔内相邻两侧点中间岩土层的平均剪切波速, 首先从波速测试仪记录各个测点的横波、纵波的初至时刻 (纵波tp或横波ts) , 再根据震源的起始时刻 (t) 来确定振动波的走时 (T) , 即T=t-tp或T=t-ts, 然后由钻孔中的测点深度与震源到孔的距离确定波的传播距离 (h) , 根据以下公式即可分别确定横波与纵波的传播速度:Vi=hi/ (ticosαi-ti-1cosαi-1) , 式中:Vi为波在各层的传播速度;hi为钻孔内各个测点的厚度;ti为横波、纵波到各个测点的走时;αi为横波、纵波入射到孔壁的夹角。
2 测试系统及性能
本次振动测试使用的仪器系统由波速测量探头一套, 触发传感器一台, 数据采集器一台, 笔记本电脑一台以及供电系统组成。其中波速测量探头为JBT-2型井下测量探头, 主要技术指标:三分向、通频带28~200Hz、相对位差少于3°、灵敏度60V·s/m、可测孔径为直径60~90mm;触发传感器使用的是由中国地震局工程力学研究所生产的JBC1型触发传感器, 主要技术指标:水平垂直两向、通频带28-200Hz、相对位差少于3°、灵敏度28V·s/m;数据采集器使用的是由武汉岩海工程技术开发公司生产的RS-1616k浮点动测仪, 该套仪器具有性能稳定, 操作方便, 相对相位误差小, 分辨率高的特点, 采样间隔可达10~65535μs, A/D转换为16位, 放大倍数为8位。
3 波速测试结果和数据
该场地土层剪切波速测试数据经过计算分析, 得出如表1所示数据。
4 场地土层类型与建筑场地类别划分
按照《建筑抗震设计规范》的规定, 建筑场地的类别划分应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。规范规定:建筑的场地类别应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类 (见表2) 。
一般情况下, 场地覆盖层厚度的确定应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面的距离确定, 而土层的等效剪切波速Vse应按下列公式计算:Vse=d0/t
式中:d0为计算深度, m, 取覆盖层厚度和20m两者的较小值;t为剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;di为计算深度范围内第i土层的厚度, m;vsi为计算深度范围内第i土层的剪切波速, m/s;n为计算深度范围内土层的分层数。
经过计算, 得出工程地震钻孔的场地土层等效剪切波速Vse=202m/s;场地覆盖层厚度为20m, 根据上表查得场地土类别为中软土, 钻孔所在位置的建筑场地类别为Ⅱ类。
摘要：通过一个实际的测试案例, 采用速度检层法, 在广州北区域某一场地进行钻孔测试, 根据场地岩土层波速测试原理, 对该钻孔各个测点横波和纵波初至时刻的测定, 通过有关公式计算出场地剪切波的传播速度, 最终确定场地类别。
关键词：场地,岩土层,剪切波,测试,波速
参考文献
[1]刘红帅, 郑桐, 齐文浩, 兰景岩.常规土类剪切波速与埋深的关系分析[J]岩土工程学报, 2010 (7) :34.
传播速度 篇2
关键词：新闻传播,速度崇拜,影响
在新闻传播过程中追求“速度”是非常重要的, 但过于崇拜“速度”则会对新闻传播造成一定的破坏, 甚至使新闻媒体的公信力受到挑战, 因而有必要对新闻传播中“速度崇拜”进行反思, 这不仅有利于各级各类新闻媒体以及广大新闻工作者正确处理好速度与真相、速度与质量、速度与价值等方面的关系, 而且也有利于各级各类媒体更好地把握新闻传播中的“速度”, 使新闻传播发挥更好的作用。
一、“速度崇拜”对新闻传播产生的不利影响
速度是对时间和空间的同时征服, 追求速度几乎是人类的天性和最强烈的欲望之一。速度是新闻传播的核心价值, 特别是随着“全媒体时代”的快速发展, 新闻媒体之间的竞争越来越激烈, 很多新闻媒体和新闻工作者为了能够在激烈的竞争中赢得主动、赢得先机、赢得时间, 过于追求新闻报道速度, 存在着强烈的“速度崇拜”现象, 对新闻传播产生了很多不利的影响。这种影响突出表现在三个方面:
一是“速度崇拜”影响新闻真相。我国一些新闻媒体以及新闻工作者, 由于过度追求新闻传播速度, 导致其在新闻传播过程中, 为了能够抢在其他媒体和记者前面发布消息, 或者为了提高新闻媒体以及新闻记者的影响力, 在不深入分析事实真相的情况下就盲目的发布新闻, 导致了虚假新闻的产生。比如2002年3月29日一则比尔·盖茨遭暗杀身亡的消息通过国内各大网站和手机短信等形式迅速传播, 事后被证明是西方愚人节的一条愚人新闻, 给新闻媒体造成了重要的影响。
二是“速度崇拜”影响新闻质量。随着新闻传播互动性的不断增强, 社会公众对新闻的质量要求越来越高, 特别是很多公众能够发现新闻传播中存在的质量问题。但目前我国一些新闻媒体和新闻工作者由于盲目追求新闻传播速度, 不注重新闻质量, 很多时候都会出现逻辑上的错误, 甚至一些报纸会出现错别字, 这就在很大程度上影响了新闻质量, 不仅不利于提升新闻媒体的竞争力, 反而会因为质量不高而降低其竞争力。
三是“速度崇拜”影响新闻价值。我国一些新闻媒体以及新闻工作者, 在“速度崇拜”的影响下, 尽管发布了一些真实的消息, 但由于缺乏对新闻事件的深入分析和挖掘, 导致许多新闻报道变成了“消息发布”, 并没有对新闻事件的核心价值进行深入的分析, 因而其影响力度不大, 反而一些正确把握速度与质量的新闻媒体和新闻工作者通过对新闻事件的深入挖掘, 找出了新闻事件的核心价值, 使其更具有“新闻价值”, 尽管其速度并不快, 但却体现了新闻传播的重要价值。
二、解决新闻传播中“速度崇拜”的有效对策
一是正确处理好速度与真相之间的关系。尽管速度是新闻传播的核心, 但必须正确处理好速度与真相的关系, 也就是必须在保证新闻真实性的基础上才能追求速度。这就需要各类新闻媒体把“真实性”放在首位, 时刻绷紧“真实”这根弦, 在确保新闻报道真实性的基础上尽量提升新闻传播速度, 因而各级各类媒体和广大新闻工作者必须进行深入的调查、分析和研究, 在此基础上才能进行新闻传播, 如果无法保证“真实性”, 宁可不对新闻事件进行报道。
二是正确处理好速度与质量之间的关系。新闻传播质量永远是提升新闻媒体和新闻工作者竞争力的重要基础, 因而在新闻传播过程中必须正确处理好速度与质量的关系, 在尽可能保证质量的前提下加快新闻传播速度。这就需要新闻工作者首先要提高自身素质, 使自己能够在最短的时间内对新闻事件进行采编;而作为新闻媒体则应当加强监督、审核和把关工作, 确保新闻传播质量, 使“质量取胜”成为新闻传播的重要理念。
三是正确处理好速度与价值之间的关系。好的新闻报道总是既有事件又有深度, 能够通过新闻事件反映出社会现象, 并提出一些好的建议。加快新闻传播速度固然重要, 但同时也要强调新闻价值, 特别是在当前新闻传播平台越来越多的情况下, 谁的新闻价值大谁就会更有影响力。因而, 新闻媒体和新闻工作者必须正确处理好速度与价值之间的关系, 着力突出新闻事件的重大价值, 比如对于会议报道应当深入挖掘与老百姓切身利益息息相关的内容, 并对此进行延伸和展望, 这样才能使新闻传播更具吸引力和影响力。
传播速度 篇3
广域测量系统(WAMS)的建立为大电网停电事故分析、在线监测、安全稳定分析和控制提供了技术支撑[1,2,3,4]。如何从海量数据中快速、准确地挖掘出用于系统决策的信息,构建高度信息化、自动化和智能化的分析、保护、控制和指挥调度平台,是一个重大的理论和技术挑战,也是智能化调度所需解决的一个关键问题[5,6]。
文献[7,8]利用就地测量信息进行事故监视和分类,由于没有利用广域信息,离测量点远的故障很难被有效捕捉和辨识。文献通过离线分析频率监测网(FNET)所记录的美国西部和东部互联系统同步数据来检测有无大扰动发生。文献从理论上分析了电网中常见简单扰动(短路、切机、切负荷)的特征,讨论了基于WAMS的扰动检测和扰动类型辨识方法,该方法可以有效辨识典型故障,但没有探讨相继动作故障的辨识和故障位置估计等问题。文献基于广域频率实时测量系统,在线检测大扰动并估计扰动发生的地理位置,由于缺乏互联大电网频率偏移传播特性的量化信息,该方法只能假设频率偏移在各个方向传播速度相同,易导致较大误差。文献从扰动后的振荡特征入手对文献中的算法进行了补充改进。文献提出了一种动态频率响应时空分布特征量化分析方法,以揭示大电网频率动态的复杂特性,并为广域动态频率信息的综合利用奠定了基础。
本文在讨论基于观测空间的频率偏移传播速度及其计算基础上,分析了扰动信息辨识数学模型的特点,提出一种考虑频率偏移传播时空特性的分区扰动辨识方法,并对此方法进行了并行编程实现。
1 频率偏移传播速度
大扰动后,不平衡功率在各机组间瞬时分配,机组频率随之发生变化,频率将会经历短时间的单调变化,继而是振幅不等的振荡过程。但不同位置观测到的频率偏移时间和程度都不相同,多个观测点的频率动态过程构成一个多维的、包含时间和空间信息以及系统稳定属性的集合[13,14]。扰动后短时间内,原动机还没有充分发挥调节作用,机组间振荡往往还没有发生,通常存在频率基本成线性变化的时段。在不同观测点处,该时段内频率变化率并不完全相同。对于给定的频率偏移量,不同观测点处频率偏移首次达到该值的时刻(响应时刻)也不相同,从故障发生到观测到频率偏移达到该值的时间差称为该观测点对扰动的响应延时。将观测点与扰动点的地理距离与该观测点的扰动响应延时之比定义为扰动对该观测点的频率偏移传播速度,即
式中:vi为观测点i对该扰动点的频率偏移传播速度;Li为观测点i与扰动点间的地理距离;Δtid为观测点i对扰动的响应延时。
频率变化时间尺度特征与扰动程度、系统总转动惯量以及控制器参数有关。其中,有功扰动量和系统转动惯量决定了扰动后初始几秒内的频率变化率以及最大频率偏移幅度。通常,在扰动发生后延时5 s～15 s左右,系统频率偏移达到最大值,该延时与系统规模有关。
受电网电气分布不均匀和机组参数差异的影响,对于固定点的扰动,各观测点处的频率偏移传播速度并不完全相同。同样,对于固定的观测空间,扰动发生在不同位置,同一观测点处观测到的频率偏移传播速度也不相同。考虑频率偏移传播的各向异性,可以提高基于广域动态频率扰动信息的辨识精度。
2 考虑频率偏移传播各向异性的扰动信息估计数学模型和辨识方法
随着WAMS的建立和完善,迫切需要建立系统级的知识获取和发现体系,为调度运行提供辅助决策。可基于广域频率信息对扰动位置及扰动发生时间进行辨识,但此前的研究结果均未考虑频率偏移传播的各向异性。
图1为监测系统的观测点与扰动点的布局示意图。图中:xi和yi(i=1,2,…,n)为观测点的地理平面坐标信息;xe和ye为扰动点的地理平面坐标信息。
对于上述系统,文献假设频率偏移传播速度沿各个方向相同,设为v,可得:
式中:tri(i=1,2,…,n)为各观测点处频率偏移首次达到给定门槛值的时刻;te为扰动发生时刻。
式中未知变量为4个,即xe,ye,v,te,观测点数n一般会大于4。式(2)通常为非线性超定方程组,可基于最小二乘法求得估计解,即满足下式的解:
忽略频率偏移传播速度的各向异性会影响估计结果精度。考虑传播速度各向差异,式(2)转化为下式:
每个观测点都引入一个未知速度变量vi,对于具有n个观测点的系统而言,共有n+3个未知量,故式(4)为欠定方程组,有无穷多解。因此,理论上在频率偏移传播特性未知而又需要考虑其影响时,扰动的位置、时间信息辨识无法通过单次计算实现。
此时,扰动信息估计数学模型描述如下:
式(5)中,约束条件可以将扰动位置和扰动发生时刻限制在一定范围内进行辨识。
扰动发生在不同位置激发的频率响应模式不同,观测到的频率偏移传播速度也不同。扰动信息辨识中考虑频率传播速度的差异性,就需对目标电网进行分区,获取每一分区的频率偏移传播特征,以提高辨识精度。
在此提出一种考虑频率偏移传播各向异性的扰动信息分区辨识方法,实现框架如下:①确定观测空间,一般由测量装置安装点构成;②将电网按地理分区,仿真计算各区内发生大扰动时各观测点对应的频率偏移传播速度,建立系统动态频率响应特征数据库;③针对采集或仿真得到的系统故障后的广域频率信息,检测各观测点处频率偏移首次达到给定门槛值的时刻;④进行分区逐一辨识,读取本区域对应的频率偏移传播速度向量,代入式(5),然后采用序列二次规划(SQP)方法求解,保存计算结果及对应的目标函数值;⑤综合分析各分区辨识结果,取目标函数最小者对应的结果为最终辨识结果。
该方法将目标电网进行分区,并对各区域频率动态特征进行提取,作为本区域的典型特征。通过分区辨识、结果综合,可以考虑频率偏移传播特征。
影响计算结果的因素包括各分区面积大小、频率响应特征的综合提取等。分区面积大、总数少,则形成频率动态特征数据库时计算量小,但较大区域内采用相同的频率动态响应特征,误差较大。分区面积小、总数多,则计算量大,对系统数据的详细程度要求高,但系统频率响应特征的把握将更加准确。具体划分方法可根据研究目的和掌握的电网数据详细程度来决定。
严格来讲,对于相同观测空间,再小的分区内不同点对应的频率偏移传播速度也不完全相同,其差异大小与网络拓扑和参数(影响扰动点和观测点的电气距离)、机组以及控制器参数等有关。但造成频率大幅度偏移的有功扰动往往发生在发电厂和变电站,在较小的分区内如果发电厂和变电站节点不多,其频率响应特征可近似认为一致。如何综合同一区域内的频率动态特征,即区域频率响应特征的有效提取,是影响计算结果的另一个因素。
3 某电网频率偏移传播特征计算
将某电网南北向和东西向按经纬度各分成6个等份,共划分为36个区域用于仿真计算。由于该电网地域界限并不以经纬度规整划界,经分析和与采用的电网数据进行匹配,有30个区域存在能获知地理位置信息的110 kV及以上电压等级母线,为有效区域。由于高纬度地区相同经度差之间的地理距离比低纬度地区要小,故北方区域单元覆盖地域面积偏小。对每个分区设置扰动,以仿真计算所得的频率响应特征作为本区域的典型特征。各区域扰动点位置如图2所示。
实际观测空间可由系统装设的同步相量测量单元构成。每个有效分区内选择一条母线作为观测点,并尽量考虑观测点在空间均衡分布,构成观测空间。后续分析中共选择21条母线作为观测点,其位置和编号如图3所示。
对于同一扰动,各观测点处频率偏移的最大值并不完全相同,因此,应用给定的频率偏移门槛值来判断各观测点对扰动的响应时间存在以下可能:某个观测点处第1次振荡中,频率偏移没有超过门槛值而出现误判。
在此采用自适应门槛值选择方法:首选0.03 Hz为门槛值,并以其为响应时间计算基准;对于首摆频率偏移不超过0.03 Hz者,设置各观测点处首摆最大频率偏差的最小值Fth为频率偏移门槛值,基于此计算扰动响应延时Δtid′。鉴于大扰动后短时间内频率变化基本呈线性,可按式(6)将Δtid′归算到以0.03 Hz为门槛值的基准:
再依据式(1)计算频率偏移传播速度。
对分区内的扰动点设置负荷突增扰动,计算该区域对应的频率偏移传播速度,并综合频率变化率等信息形成该电网分区动态频率响应特征数据库。部分区域内扰动对应的频率偏移传播速度见表1。
由表1可知,对于同一扰动,不同观测点观测到的频率偏移传播速度差异明显,这主要由电气距离与地理距离不一致、机组参数差异所致。涉及广域频率动态行为的高级应用不应忽略其时空分布特征。
4 分区辨识方法的并行实现
鉴于多核CPU和多CPU计算平台已经非常普及,采用并行计算可充分利用硬件资源以缩短机时,从而在更短的时间内向调度员反馈系统扰动信息。扰动信息分区辨识方法中,各个分区的计算任务相互独立,适于空间并行处理。基于MATLAB最优化工具箱和并行计算工具箱,对上述扰动信息分区辨识方法进行了编程实现,简化的整体分析流程如附录A图A1所示。
在2个不同配置的计算平台上对于并行辨识的加速比进行了测试。测试中2个计算平台分别为单CPU(4核)台式计算机和双CPU(共8核)工作站。启用不同并行处理进程时的加速比如表2所示。
单进程计算,耗时主要取决于CPU的主频。分区辨识并行处理方法可充分利用CPU多核处理能力,能大幅度提高计算效率。在并行进程数较少时,加速比基本呈线性;随着并行进程数的增加,加速比的增加趋于平缓。
5 仿真算例
基于上述计算所得到的某电网动态频率响应特征数据,对所述分区辨识方法(称为算法2)进行仿真计算,并与文献所述方法(未考虑频率传播速度各向异性,称为算法1)进行比对。选择4个不同区域内的扰动作为算例,算例1至算例4的扰动点分别为山西新绛站(35.62°,111.22°)、山西临汾站(36.08°,111.50°)、山东牟平站(37.38°,121.59°)和山西河曲站(39.38°,111.17°)。括弧中数据为扰动点的纬度和经度,扰动均为0.2 s时有功负荷突增2 000 MW。
算法1基于频率偏移传播速度相同的假设,故也给出了辨识的传播速度。算法2模型中采用的传播速度与辨识结果所在区域有关,在此不再列出。表中位置偏差为扰动位置辨识结果与实际位置的地理距离。计算结果见表3和表4。
算法2考虑频率偏移传播速度各向异性,可有效提高辨识精度。算例3计算结果精度的提高最为明显;算例1中辨识精度提高不太明显,进一步分析表明,相关区域内扰动激发的频率响应时空特征较复杂,用一个典型扰动得到的频率偏移传播速度不能很好地代表整个区域的特性。如何系统描述动态频率响应模式和选择更加合理的传播速度特征量,是后续研究的重点。
6 结语
由于电网地理分布的不均匀性,以及机组参数和负荷特性的差异,互联大电网动态频率响应时空分布特征显著,因此,需要量化分析掌握电网动态频率特性,以利于基于广域频率信息的知识获取。
不同观测点处的频率动态特征构成系统频率响应模式;不同位置扰动可激发不同的频率响应模式,频率偏移传播速度各向异性是频率响应模式差异的一种表现。分区辨识方法弱化了假设条件,将相同频率响应特征的假设局限在更小的区域内,能显著提高扰动信息辨识精度。该方法独立性强,适用于并行计算,具有近似线性的加速比。
下一步工作的重点是详细分析单元区域内扰动造成的频率偏移传播速度差异性和研究分区频率响应特征描述方法,以指导如何更好地选择分区、进一步提高算法精度。
附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。