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西京学院学子完成大型抽蓄电站地下厂房应急智能疏散研究 为能源安全与智能化发展提供创新方案

时间:2026-03-25 12:33:56编辑:admin来源:本站当前位置:首页>>新闻资讯

由西京学院土木工程学院学生团队承担的大学生创新训练计划项目“大型抽蓄电站地下厂房应急智能疏散研究”目前已进入收尾阶段,即将顺利完成结题。该项目聚焦国家“双碳”战略背景下水电能源设施的安全运行,通过智能化技术提升地下厂房在火灾、洪水等突发事件中的应急疏散能力,为大型抽水蓄能电站的安全运行提供了创新性解决方案,具有重要的理论价值和应用前景。

聚焦国家战略 服务能源安全

水电作为清洁能源的重要组成部分,是实现我国“3060”双碳目标的关键支撑,电力行业更是碳达峰、碳中和的主力军。抽水蓄能电站作为能源基础设施,承担着调峰、填谷、储能等重要功能,对保障电网安全稳定运行具有不可替代的作用。然而,抽水蓄能电站地下厂房通常深埋于山体之中,结构复杂、空间狭长、人员密集,且面临火灾、烟雾、结构振动等多态耦合灾害风险。一旦发生突发事件,传统疏散方式难以应对复杂多变的紧急环境,极易造成人员伤亡和财产损失。因此,急需构建高效、科学的智能应急疏散体系,确保突发事件中人员能够快速有序撤离,保障电站安全稳定运行。

该项目团队由土木工程学院边瑾博、鲁鑫乐、康鲜维、张志业、杨秘五名同学组成,在指导教师孙佳伟副教授和高山教授的悉心指导下,围绕复杂环境下人员疏散行为特征、应急疏散失效机理及效能评估等关键科学问题开展了系统研究。历时一年,团队扎根科研、潜心攻关,目前已圆满完成各项研究任务,进入结题阶段。

创新技术融合 破解疏散难题

项目在研究过程中创新性地引入Agent智能模型,这是一种基于多智能体系统的建模方法,在复杂系统仿真和行为分析中具有独特优势。通过赋予疏散个体自主感知、决策和行动能力,项目成功模拟了人员在极端环境下的心理行为变化与路径选择机制,准确刻画了恐慌情绪、从众心理等因素对疏散效率的影响。同时,项目结合计算流体力学(CFD)、火灾动力学模型和BIM三维建模技术,基于Navier-Stokes方程模拟烟雾和热气流的传播过程,研究火焰蔓延、热释放率及燃烧产物生成机制,全面刻画了灾害演变过程与人员疏散动态,构建了融合数值模拟与理论分析的智能疏散策略。

项目成功解决了两个关键问题:一是准确预测了人员在多态耦合灾害环境中的行为特征,量化了环境因素对疏散行为的影响,构建了人员行为特征与环境参数的量化关系模型;二是实现了疏散系统对动态环境的实时感知与智能响应,提出了基于实时数据的动态路径规划算法,推动了传统疏散系统向智能化、精细化方向升级。这些创新成果为大型抽水蓄能电站地下厂房的应急安全管理提供了新的技术路径。

扎实科研基础 保障项目成效

项目团队在前期扎实的研究基础上,依托导师主持的“硬梁包水电站地下厂房施工科研课题”积累的工程数据和现场经验,结合高校公共建筑安全疏散研究的既有成果,熟练运用Agent仿真、PyroSim等模拟软件,确保了项目的高质量推进。研究过程中,团队成员分工明确、协作紧密,展现出扎实的科研素养与创新能力。

指导教师孙佳伟副教授长期从事防灾减灾研究,曾参与多项央企委托课题,指导国家级大创项目1项,主持校级科研基金项目2项,参与能源行业标准编写,为项目提供了丰富的工程实践指导。高山教授在组合结构防灾性能及智能疏散模型方面成果丰硕,发表SCI检索论文60余篇,拥有6项国家发明专利,在建筑结构、消防设施、疏散通道可视化建模等方面具有深厚积累,为项目的顺利实施提供了强有力的学术支撑。

成果丰硕 应用前景广阔

项目自2025年6月启动以来,研究团队依次完成了调研分析、CFD仿真、Agent模型设计与工程应用评析等工作,按照预定进度稳步推进,顺利达成各项预期目标。截至目前,项目已录用/发表学术论文2篇,授权软件著作权1项,并在市级以上官方媒体发布成果报道,全面完成各项结题要求,即将正式结题。

研究成果不仅可应用于抽水蓄能电站,还可为地铁、矿山等地下工程的应急疏散提供技术借鉴,具有重要的社会效益、经济效益和推广应用价值。项目的顺利完成充分体现了西京学院学子服务国家战略、勇攀科研高峰的责任担当,也为推动我国能源基础设施安全管理向智能化、精细化方向发展贡献了青春力量。


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