水力发电学报最新期刊目录
弱算力条件下的大坝水下多类别病害智能检测模型————作者：钱睿钦;田金章;朱延涛;何旺;刁浩岚;徐利福;
摘要：大坝在外部侵蚀和复杂荷载的耦合作用下易产生多种病害，尤以水下结构病害较难发现，需及时检测排除安全隐患。现有基于深度学习的病害检测方法存在算力要求高、人工干预多等限制，而常用的检测设备算力偏弱，导致不适配。针对上述问题，本文基于YOLOv7算法构建了一种弱算力条件下的大坝水下多类别病害智能检测模型。此模型融合可变形卷积、SE注意力机制、MPDIoU损失函数三种智能模块，提高对复杂水下环境中多病害的检...
叶片倾斜角度对圆盘泵性能及内部流场影响研究————作者：涂云川;衡亚光;江启峰;张惟斌;罗西棚;刘铁霖;
摘要：本文探讨了叶片倾斜角度θ对圆盘泵性能及其内部流场的影响，研究中建立了19种不同倾斜角度的圆盘泵叶轮模型，角度范围从-45°～45°，采用数值模拟与试验验证相结合的方式进行研究。数值模拟结果表明，θ对扬程和效率影响明显，其中θ为正值时，泵的扬程和效率均优于θ为负值时，从拟合的扬程、效率曲线来看，θ在30°附近时，泵的性能达到最佳，θ=30°时，扬程为22.37 m，效率达到37.54%。通过对比原模...
堰塞坝数据库插补及稳定性评价————作者：谭龙金;冯震宇;周家文;杨兴国;廖海梅;
摘要：堰塞坝溃决洪水严重威胁下游人民生命财产安全，定量分析坝体稳定性是下游风险评估的重要基础。然而，堰塞坝数据库的不完整、不平衡极大影响数据驱动模型开发。本研究利用五种机器学习算法，即支持向量机、随机森林、极限梯度提升树、轻量级梯度提升机和K最近临法建立了考虑地貌特征、水文参数、坝体材料、气候条件的堰塞坝稳定性评估模型。首先确定了不同因素的最优插补方法，进而利用过采样、欠采样和混合采样平衡样本以克服模型...
水光联合运行对梯级水电站生态调度影响研究————作者：许誉骞;李鹏;徐涛;曹海;彭期冬;林俊强;
摘要：水电站生态调度是实现水能资源利用与生态环境保护和谐共生的重要手段。随着新能源基地的建设，大规模光伏和水电的联合运行将显著改变水电站的调度方式，在生态调度期间，可能对水电站生态调度产生一定的影响。为探索水光联合运行对梯级水电站生态调度的影响，本文建立了一种多目标双层嵌套式梯级水电站生态调度模型，上层模型可以模拟连续多日涨水的水电站生态调度过程，下层模型可以模拟考虑光伏接入的水电站日内调度过程。以金沙...
堆石坝变形宏细观分析的MPM-DEM层级多尺度方法————作者：安妮;周伟;李易奥;王頔;马刚;
摘要：本研究提出了一种深入分析堆石坝施工运行过程中变形机制的新方法，物质点法（MPM）与离散元法（DEM）耦合的层级多尺度计算方法。堆石坝作为重要的水利工程结构，其变形过程涉及复杂的颗粒级别与坝体整体响应的相互作用。理解其细观变形机理对大坝的安全评估、设计和施工至关重要。为了全面捕捉堆石坝的变形特点，本文将坝体离散为多个代表性体积单元（RVE），并在颗粒尺度上进行模拟，捕捉坝体的局部应力和颗粒接触力变化...
聚类-自组织神经网络变点分析确定边坡失稳判据研究————作者：李伟瀚;雷从雨;介玉新;张彬;
摘要：强度折减法在边坡稳定分析中有着广泛的应用，不同的边坡失稳判据各有其特点，位移-折减系数曲线出现突变作为失稳判据更加简易实用。本文通过聚类分析选定位移突变特征点，采用自组织神经网络变点分析方法识别特征点的位移突变，以此提出一种改进的特征点位移突变判据。采用聚类-自组织神经网络变点分析融合的方法，更具客观性及数学理论基础。针对典型算例，与基于FLAC3D自带的强度折减求解程序计算...
同化卫星测高数据和水文模型的河道日流量估算————作者：马秋梅;叶欣;曾凌;宋润峰;李继清;纪昌明;
摘要：卫星测高数据为无（少）资料地区的水文研究提供了新思路。但测高卫星受限于重访周期而无法提供日尺度监测，限制着水文模拟和预报等应用。通过同化卫星测高数据与新安江模型，提出一种高精度、低成本的河道日流量估算方法。采用Sentinel-3A测高数据反演河道水体高程，基于同期实测水位评价其反演精度，进而结合水位-流量关系约束新安江模型以估算日径流。以乌江流域出水口附近河段为研究对象，研究结果表明测高水位和地...
偏大流量工况下离心泵叶轮空化流动特性数值模拟————作者：张仁杰;陈露阳;曾云;缪应嘉;刘华俊;
摘要：为了研究离心泵在偏大流量条件下扬程下降3%时的空化特性，采用数值模拟方法重点探讨了叶轮区域的流动特性及压力脉动信号，并对影响叶片上的压力脉动的原因做了进一步分析。结果表明，空化状态下叶轮流道内的涡流结构存在显著差异，尤其是在隔舌处出现明显的流动分离现象，而流量的增加使得叶轮流道内的流动更加均匀。不同工况空化状态下，叶轮出口压力脉动以叶频为主，低频及宽频脉动随着流量的增加而变化。额定工况下，各监测点...
冻融循环下非饱和水工混凝土实测应变规律————作者：黄耀英;方晨;邵成羽;吴晓亚;苏怀智;
摘要：混凝土应变是定量表征混凝土冻融劣化的重要物理量。针对现有冻融试验方法难以合理反映非饱和、不同最低冻融温度下混凝土应变的演变规律，本文设计并开展了4种饱和度（70%～80%、85%～91.7%、91.7%～95%、95%～100%）和3种冻融循环温度（-18～6℃、-10～6℃、-5～6℃）下水工混凝土密封冻融和水冻水融试验，通过埋设在试件内部的应变计实测值探讨不同饱和度和不同最低冻融温度下水工混凝...
考虑风光联合出力不确定性的混蓄-风光短期调度模型————作者：刘欣雨;罗彬;陈永灿;周粲;龙鑫;聂状;
摘要：通过扩建抽蓄机组形成梯级混合式抽蓄是提升传统水电调节能力、促进新能源消纳的有效手段。本文考虑了风光出力的相关性和不确定性，利用Copula函数构建风光联合出力场景，提出了考虑风光联合出力不确定性的梯级混合式抽蓄-风光短期调度模型。该模型以互补系统期望收益最大为目标，通过引入弃电惩罚成本以提升大规模风光并网的消纳水平，除了常规水电约束外，针对梯级混合式抽蓄更为复杂的水力-电力耦合关系，以机组为调度单...
储气硐室钢筋混凝土衬砌的渐进断裂模拟研究————作者：崔玉柱;胡万瑞;周元德;张存慧;杜晶;张国强;
摘要：钢筋混凝土衬砌是人工开挖地下储气库硐壁结构关键组成部分，在高内压作用下其开裂变形响应特征对于密封结构的设计和服役性能影响显著。本文采用混凝土固定裂缝模型，首先基于文献四点弯梁断裂试验结果对模型进行验证，然后针对甘肃JQ高内压储气硐室钢筋混凝土衬砌结构设计方案开展系列工况的非线性断裂数值仿真，探究随着储气内压的渐进增大，混凝土衬砌的渐进多裂缝发展过程和开度变化响应规律，并比较分析了去掉配筋措施以及考...
城市复杂供水网络系统优化决策研究————作者：申思齐;刘招;徐佳琦;胡莉娜;管子隆;程翰森;岳甲寅;
摘要：针对预报调度在城市复杂供水网络系统优化决策中的应用问题，本文提出了基于水雨情预报信息进行优化决策的城市复杂供水网络系统概念。综合考虑了各水库自身安全、下游防洪安全、水厂受水能力、供水管道最大允许过流能力和城市供水保证率等实际情况，以水库群的安全度最高和经济效益最高为目标函数，建立了城市复杂供水网络系统优化决策模型，并应用于宁波市供水网络系统。结果表明：模型能在洪水来临前，根据水情预报信息，调整供水...
非反射开放边界在SWE-SPH模型中的实现————作者：刘欣华;顾声龙;田丽蓉;
摘要：使用光滑粒子流体动力学（SPH）求解浅水方程（SWE）在海洋数值模拟领域具有巨大潜力，然而SWE-SPH方法中开放边界还存在许多问题仍未解决。本研究针对现有SWE-SPH模型中开放边界的反射问题，基于Flather的重力波开放边界理论，提出了新的非反射边界处理方法。通过凸起地形定常流动、双开口平底通道海平面扰动和圆柱绕流3个案例，评估了新边界条件的性能，并与原方法中的特征开放边界条件进行对比。结果...
伙伴关系视角下清洁能源电站一体化运营管理研究————作者：孟祥鑫;周华;彭颖政;唐文哲;
摘要：水风光储清洁能源的高效配置是其大规模开发所面临的主要挑战。以往研究多集中于清洁能源容量配置的多目标优化，但在构建清洁能源电站利益相关方之间的合作伙伴关系，解决复杂电力系统中多元主体的竞争与合作，实现一体化运营管理方面，研究多为定性分析，缺乏实证数据的支撑。本文从伙伴关系的角度出发，构建了清洁能源电站一体化运营管理框架，探讨了利益相关方之间的合作伙伴关系，并通过行业调研揭示了清洁能源多能互补协调机制...
雅鲁藏布江流域文献计量与径流演变规律————作者：唐俊龙;许鹏;翁白莎;
摘要：雅鲁藏布江流域作为全球海拔最高的河流系统之一，其径流变化对区域生态环境和水资源安全至关重要。本文旨在通过文献计量分析，揭示雅鲁藏布江流域研究的热点与趋势，并探讨流域径流演变情况。研究利用Web of Science核心合集和北大核心数据库，结合Cite Space和R语言的bibilometrix包，对2365篇英文SCI论文和939篇中文期刊论文进行了分析，揭示了雅鲁藏布江研究在气候变化、生态环...
多站点多变量天气发生器：日降水与气温随机模拟————作者：李新;刘玲;周义斌;陈元芳;
摘要：构建时空相关、物理意义明确的水文气象场对水文模拟而言至关重要。本文耦合多变量一阶自回归模型、一阶马尔可夫链和K近邻模型构建了多站点多变量天气发生器，旨在更好地反映水文气象过程的时空相关性、变量间相关性和年际低频振荡特征。基于所构建的天气发生器，对长江流域12个二级水资源分区日降水量、日最高和最低气温进行随机模拟，采用基础统计特征、相关性特征和年际变化特性等多种指标对模型进行综合评估。结果表明：除对...
Kolmogorov-Arnold网络在长江中下游水位预报中的应用————作者：陈思宇;李肖男;花续;鲁军;荆平飞;宋志豪;
摘要：使用Kolmogorov-Arnold网络（KAN）构建了一种数据驱动的水位预报方法，将水文变量的复杂关系分解为一系列一元函数的线性组合，从而准确地捕捉水文数据的变化趋势。以长江中下游莲花塘站和沙市站的流量与水位数据为基础，进行水位预报应用。结果表明，KAN模型七日平均绝对误差分别为0.187 m（莲花塘）和0.109m（沙市）。以莲花塘站为例，KAN模型相较于传统的多层感知机、长短期记忆网络、门...
小水电机组的最优导叶开度变速运行控制策略研究————作者：朱子怡;娄尧林;刘舒然;刘德有;柯海森;王志阳;
摘要：传统恒速运行的小水电机组在偏离设计工况运行时水能利用效率较低。通过分析水轮机综合特性曲线，发现了最优导叶开度下存在水能利用效率最高的最优单位转速的规律，提出了一种适应于水头变化区间较大的高效率运行的变速控制策略。建立了水轮机、调速器、发电机与变流器的变速小水电机组数学模型，设计了一种基于最优导叶开度的小水电机组变速运行闭环控制器，数值仿真结果表明：与恒速运行方案相比，变速方案在水头为28 m时，机...
水工沥青玛蹄脂热物性试验及影响因素研究————作者：朱悦;张有财;黄常盛;张应波;姜仁贵;
摘要：水工沥青混凝土面板材料热物性参数是影响面板温度场的重要因素。封闭层沥青玛蹄脂位于沥青混凝土面板最表层，为了建立温度场模型，需要准确获取热物性参数。本文采用瞬态平面源法和DRE-III多功能快速导热系数测试仪，得到防渗层、整平层沥青混凝土和垫层混凝土的热物性参数，分析不同沥青类型、不同油粉比和不同老化程度下封闭层沥青玛蹄脂导热系数、热扩散系数和比热容，揭示不同影响因素对玛蹄脂热物性作用机制。结果表明...
白鹤滩谷幅变形特征的多类函数自适应方法分析研究————作者：李明熹;史宏娟;徐建荣;刘渊泽;徐卫亚;
摘要：为深入理解峡谷区高拱坝谷幅变形特征，开展谷幅变形特征相关量化分析十分重要。本文基于金沙江白鹤滩高拱坝多年谷幅变形原位监测资料序列，提出一种多类函数自适应谷幅变形特征分析方法。对谷幅变形原位监测数据进行预处理及变分模态分解，通过快速傅里叶变换筛选模态分解信号，结合分位数法构建凸显度因子，标定函数项数取值范围，计算多类函数最优拟合结果，确定谷幅变形值时间序列显式表达式，求解谷幅变形速度、加速度显式模型...
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