水力發電學報最新期刊目錄

弱算力條件下的大壩水下多類別病害智能檢測模型————作者：錢睿欽;田金章;朱延濤;何旺;刁浩嵐;徐利福;

摘要：大壩在外部侵蝕和復雜荷載的耦合作用下易產生多種病害，尤以水下結構病害較難發現，需及時檢測排除安全隱患。現有基于深度學習的病害檢測方法存在算力要求高、人工干預多等限制，而常用的檢測設備算力偏弱，導致不適配。針對上述問題，本文基于YOLOv7算法構建了一種弱算力條件下的大壩水下多類別病害智能檢測模型。此模型融合可變形卷積、SE注意力機制、MPDIoU損失函數三種智能模塊，提高對復雜水下環境中多病害的檢...

葉片傾斜角度對圓盤泵性能及內部流場影響研究————作者：涂云川;衡亞光;江啟峰;張惟斌;羅西棚;劉鐵霖;

摘要：本文探討了葉片傾斜角度θ對圓盤泵性能及其內部流場的影響，研究中建立了19種不同傾斜角度的圓盤泵葉輪模型，角度范圍從-45°～45°，采用數值模擬與試驗驗證相結合的方式進行研究。數值模擬結果表明，θ對揚程和效率影響明顯，其中θ為正值時，泵的揚程和效率均優于θ為負值時，從擬合的揚程、效率曲線來看，θ在30°附近時，泵的性能達到最佳，θ=30°時，揚程為22.37 m，效率達到37.54%。通過對比原模...

堰塞壩數據庫插補及穩定性評價————作者：譚龍金;馮震宇;周家文;楊興國;廖海梅;

摘要：堰塞壩潰決洪水嚴重威脅下游人民生命財產安全，定量分析壩體穩定性是下游風險評估的重要基礎。然而，堰塞壩數據庫的不完整、不平衡極大影響數據驅動模型開發。本研究利用五種機器學習算法，即支持向量機、隨機森林、極限梯度提升樹、輕量級梯度提升機和K最近臨法建立了考慮地貌特征、水文參數、壩體材料、氣候條件的堰塞壩穩定性評估模型。首先確定了不同因素的最優插補方法，進而利用過采樣、欠采樣和混合采樣平衡樣本以克服模型...

水光聯合運行對梯級水電站生態調度影響研究————作者：許譽騫;李鵬;徐濤;曹海;彭期冬;林俊強;

摘要：水電站生態調度是實現水能資源利用與生態環境保護和諧共生的重要手段。隨著新能源基地的建設，大規模光伏和水電的聯合運行將顯著改變水電站的調度方式，在生態調度期間，可能對水電站生態調度產生一定的影響。為探索水光聯合運行對梯級水電站生態調度的影響，本文建立了一種多目標雙層嵌套式梯級水電站生態調度模型，上層模型可以模擬連續多日漲水的水電站生態調度過程，下層模型可以模擬考慮光伏接入的水電站日內調度過程。以金沙...

堆石壩變形宏細觀分析的MPM-DEM層級多尺度方法————作者：安妮;周偉;李易奧;王頔;馬剛;

摘要：本研究提出了一種深入分析堆石壩施工運行過程中變形機制的新方法，物質點法（MPM）與離散元法（DEM）耦合的層級多尺度計算方法。堆石壩作為重要的水利工程結構，其變形過程涉及復雜的顆粒級別與壩體整體響應的相互作用。理解其細觀變形機理對大壩的安全評估、設計和施工至關重要。為了全面捕捉堆石壩的變形特點，本文將壩體離散為多個代表性體積單元（RVE），并在顆粒尺度上進行模擬，捕捉壩體的局部應力和顆粒接觸力變化...

聚類-自組織神經網絡變點分析確定邊坡失穩判據研究————作者：李偉瀚;雷從雨;介玉新;張彬;

摘要：強度折減法在邊坡穩定分析中有著廣泛的應用，不同的邊坡失穩判據各有其特點，位移-折減系數曲線出現突變作為失穩判據更加簡易實用。本文通過聚類分析選定位移突變特征點，采用自組織神經網絡變點分析方法識別特征點的位移突變，以此提出一種改進的特征點位移突變判據。采用聚類-自組織神經網絡變點分析融合的方法，更具客觀性及數學理論基礎。針對典型算例，與基于FLAC^3D自帶的強度折減求解程序計算...

同化衛星測高數據和水文模型的河道日流量估算————作者：馬秋梅;葉欣;曾凌;宋潤峰;李繼清;紀昌明;

摘要：衛星測高數據為無（少）資料地區的水文研究提供了新思路。但測高衛星受限于重訪周期而無法提供日尺度監測，限制著水文模擬和預報等應用。通過同化衛星測高數據與新安江模型，提出一種高精度、低成本的河道日流量估算方法。采用Sentinel-3A測高數據反演河道水體高程，基于同期實測水位評價其反演精度，進而結合水位-流量關系約束新安江模型以估算日徑流。以烏江流域出水口附近河段為研究對象，研究結果表明測高水位和地...

偏大流量工況下離心泵葉輪空化流動特性數值模擬————作者：張仁杰;陳露陽;曾云;繆應嘉;劉華俊;

摘要：為了研究離心泵在偏大流量條件下揚程下降3%時的空化特性，采用數值模擬方法重點探討了葉輪區域的流動特性及壓力脈動信號，并對影響葉片上的壓力脈動的原因做了進一步分析。結果表明，空化狀態下葉輪流道內的渦流結構存在顯著差異，尤其是在隔舌處出現明顯的流動分離現象，而流量的增加使得葉輪流道內的流動更加均勻。不同工況空化狀態下，葉輪出口壓力脈動以葉頻為主，低頻及寬頻脈動隨著流量的增加而變化。額定工況下，各監測點...

凍融循環下非飽和水工混凝土實測應變規律————作者：黃耀英;方晨;邵成羽;吳曉亞;蘇懷智;

摘要：混凝土應變是定量表征混凝土凍融劣化的重要物理量。針對現有凍融試驗方法難以合理反映非飽和、不同最低凍融溫度下混凝土應變的演變規律，本文設計并開展了4種飽和度（70%～80%、85%～91.7%、91.7%～95%、95%～100%）和3種凍融循環溫度（-18～6℃、-10～6℃、-5～6℃）下水工混凝土密封凍融和水凍水融試驗，通過埋設在試件內部的應變計實測值探討不同飽和度和不同最低凍融溫度下水工混凝...

考慮風光聯合出力不確定性的混蓄-風光短期調度模型————作者：劉欣雨;羅彬;陳永燦;周粲;龍鑫;聶狀;

摘要：通過擴建抽蓄機組形成梯級混合式抽蓄是提升傳統水電調節能力、促進新能源消納的有效手段。本文考慮了風光出力的相關性和不確定性，利用Copula函數構建風光聯合出力場景，提出了考慮風光聯合出力不確定性的梯級混合式抽蓄-風光短期調度模型。該模型以互補系統期望收益最大為目標，通過引入棄電懲罰成本以提升大規模風光并網的消納水平，除了常規水電約束外，針對梯級混合式抽蓄更為復雜的水力-電力耦合關系，以機組為調度單...

儲氣硐室鋼筋混凝土襯砌的漸進斷裂模擬研究————作者：崔玉柱;胡萬瑞;周元德;張存慧;杜晶;張國強;

摘要：鋼筋混凝土襯砌是人工開挖地下儲氣庫硐壁結構關鍵組成部分，在高內壓作用下其開裂變形響應特征對于密封結構的設計和服役性能影響顯著。本文采用混凝土固定裂縫模型，首先基于文獻四點彎梁斷裂試驗結果對模型進行驗證，然后針對甘肅JQ高內壓儲氣硐室鋼筋混凝土襯砌結構設計方案開展系列工況的非線性斷裂數值仿真，探究隨著儲氣內壓的漸進增大，混凝土襯砌的漸進多裂縫發展過程和開度變化響應規律，并比較分析了去掉配筋措施以及考...

城市復雜供水網絡系統優化決策研究————作者：申思齊;劉招;徐佳琦;胡莉娜;管子隆;程翰森;岳甲寅;

摘要：針對預報調度在城市復雜供水網絡系統優化決策中的應用問題，本文提出了基于水雨情預報信息進行優化決策的城市復雜供水網絡系統概念。綜合考慮了各水庫自身安全、下游防洪安全、水廠受水能力、供水管道最大允許過流能力和城市供水保證率等實際情況，以水庫群的安全度最高和經濟效益最高為目標函數，建立了城市復雜供水網絡系統優化決策模型，并應用于寧波市供水網絡系統。結果表明：模型能在洪水來臨前，根據水情預報信息，調整供水...

非反射開放邊界在SWE-SPH模型中的實現————作者：劉欣華;顧聲龍;田麗蓉;

摘要：使用光滑粒子流體動力學（SPH）求解淺水方程（SWE）在海洋數值模擬領域具有巨大潛力，然而SWE-SPH方法中開放邊界還存在許多問題仍未解決。本研究針對現有SWE-SPH模型中開放邊界的反射問題，基于Flather的重力波開放邊界理論，提出了新的非反射邊界處理方法。通過凸起地形定常流動、雙開口平底通道海平面擾動和圓柱繞流3個案例，評估了新邊界條件的性能，并與原方法中的特征開放邊界條件進行對比。結果...

伙伴關系視角下清潔能源電站一體化運營管理研究————作者：孟祥鑫;周華;彭穎政;唐文哲;

摘要：水風光儲清潔能源的高效配置是其大規模開發所面臨的主要挑戰。以往研究多集中于清潔能源容量配置的多目標優化，但在構建清潔能源電站利益相關方之間的合作伙伴關系，解決復雜電力系統中多元主體的競爭與合作，實現一體化運營管理方面，研究多為定性分析，缺乏實證數據的支撐。本文從伙伴關系的角度出發，構建了清潔能源電站一體化運營管理框架，探討了利益相關方之間的合作伙伴關系，并通過行業調研揭示了清潔能源多能互補協調機制...

雅魯藏布江流域文獻計量與徑流演變規律————作者：唐俊龍;許鵬;翁白莎;

摘要：雅魯藏布江流域作為全球海拔最高的河流系統之一，其徑流變化對區域生態環境和水資源安全至關重要。本文旨在通過文獻計量分析，揭示雅魯藏布江流域研究的熱點與趨勢，并探討流域徑流演變情況。研究利用Web of Science核心合集和北大核心數據庫，結合Cite Space和R語言的bibilometrix包，對2365篇英文SCI論文和939篇中文期刊論文進行了分析，揭示了雅魯藏布江研究在氣候變化、生態環...

多站點多變量天氣發生器：日降水與氣溫隨機模擬————作者：李新;劉玲;周義斌;陳元芳;

摘要：構建時空相關、物理意義明確的水文氣象場對水文模擬而言至關重要。本文耦合多變量一階自回歸模型、一階馬爾可夫鏈和K近鄰模型構建了多站點多變量天氣發生器，旨在更好地反映水文氣象過程的時空相關性、變量間相關性和年際低頻振蕩特征。基于所構建的天氣發生器，對長江流域12個二級水資源分區日降水量、日最高和最低氣溫進行隨機模擬，采用基礎統計特征、相關性特征和年際變化特性等多種指標對模型進行綜合評估。結果表明：除對...

Kolmogorov-Arnold網絡在長江中下游水位預報中的應用————作者：陳思宇;李肖男;花續;魯軍;荊平飛;宋志豪;

摘要：使用Kolmogorov-Arnold網絡（KAN）構建了一種數據驅動的水位預報方法，將水文變量的復雜關系分解為一系列一元函數的線性組合，從而準確地捕捉水文數據的變化趨勢。以長江中下游蓮花塘站和沙市站的流量與水位數據為基礎，進行水位預報應用。結果表明，KAN模型七日平均絕對誤差分別為0.187 m（蓮花塘）和0.109m（沙市）。以蓮花塘站為例，KAN模型相較于傳統的多層感知機、長短期記憶網絡、門...

小水電機組的最優導葉開度變速運行控制策略研究————作者：朱子怡;婁堯林;劉舒然;劉德有;柯海森;王志陽;

摘要：傳統恒速運行的小水電機組在偏離設計工況運行時水能利用效率較低。通過分析水輪機綜合特性曲線，發現了最優導葉開度下存在水能利用效率最高的最優單位轉速的規律，提出了一種適應于水頭變化區間較大的高效率運行的變速控制策略。建立了水輪機、調速器、發電機與變流器的變速小水電機組數學模型，設計了一種基于最優導葉開度的小水電機組變速運行閉環控制器，數值仿真結果表明：與恒速運行方案相比，變速方案在水頭為28 m時，機...

水工瀝青瑪蹄脂熱物性試驗及影響因素研究————作者：朱悅;張有財;黃常盛;張應波;姜仁貴;

摘要：水工瀝青混凝土面板材料熱物性參數是影響面板溫度場的重要因素。封閉層瀝青瑪蹄脂位于瀝青混凝土面板最表層，為了建立溫度場模型，需要準確獲取熱物性參數。本文采用瞬態平面源法和DRE-III多功能快速導熱系數測試儀，得到防滲層、整平層瀝青混凝土和墊層混凝土的熱物性參數，分析不同瀝青類型、不同油粉比和不同老化程度下封閉層瀝青瑪蹄脂導熱系數、熱擴散系數和比熱容，揭示不同影響因素對瑪蹄脂熱物性作用機制。結果表明...

白鶴灘谷幅變形特征的多類函數自適應方法分析研究————作者：李明熹;史宏娟;徐建榮;劉淵澤;徐衛亞;

摘要：為深入理解峽谷區高拱壩谷幅變形特征，開展谷幅變形特征相關量化分析十分重要。本文基于金沙江白鶴灘高拱壩多年谷幅變形原位監測資料序列，提出一種多類函數自適應谷幅變形特征分析方法。對谷幅變形原位監測數據進行預處理及變分模態分解，通過快速傅里葉變換篩選模態分解信號，結合分位數法構建凸顯度因子，標定函數項數取值范圍，計算多類函數最優擬合結果，確定谷幅變形值時間序列顯式表達式，求解谷幅變形速度、加速度顯式模型...

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