水力发电学报最新期刊目录
单轴压缩作用下纤维增强耐磨粉煤灰混凝土力学特征参数————作者：覃源;袁旭东;吴江江;赵映铖;赵靖伟;段明翰;
摘要：为改善高强耐磨粉煤灰混凝土（HF混凝土）脆性破坏特征，选取聚丙烯纤维（PP）与聚丙烯腈纤维（PAN）对HF混凝土进行增强，并结合数字图像相关技术（DIC）及超声波检测（UT），对纤维增强HF混凝土在压缩损伤过程中的应力-应变特征参数进行分析。结果表明：纤维增强HF混凝土的损伤破坏全过程可分为弹性阶段、塑性阶段、突变损伤阶段、加速损伤阶段和残余破坏5个阶段；聚丙烯纤维PP主要作用于塑性阶段抑制微裂缝...
平朔矿区矿井涌水智能溯源及采煤策略干预分析————作者：李卫红;王明阳;王聪聪;王恩志;周婷;刘占奎;谷洪彪;贾自立;胡国新;
摘要：采矿活动影响矿区地下水离子浓度的含量，采煤策略的改变对不同含水岩组的影响存在显著异质性，沿用水化学特征经验值判别水体来源可靠度不足。本研究采用因果推断模型描述水化学特征的演化情况和异质性特征，提出了基于随机森林和广义随机森林的矿井水溯源推断模型。基于平朔矿区近20年的地下水化学检测数据，结合随机森林模型和数据增强手段，实现地下含水岩组的智能溯源，准确率提高至97%以上。研究结果表明，采煤策略的调整...
基于优化统计模型的混凝土坝变形异常值自适应识别————作者：肖晟;杨杰;程琳;马春辉;徐笑颜;
摘要：利用大坝变形监测数据构建安全监控模型，是定量分析大坝变形性态的重要方法。然而，大多现有的变形监控模型在影响因子优选和抗异常值干扰等方面存在显著不足。为此，本文提出了一种基于优化统计模型的混凝土坝变形异常值自适应识别方法，该方法能够在回归建模的同时识别异常值，从而避免数据清洗过程中因误删异常值而导致的监控模型失真。首先，引入贝叶斯模型选择技术，对影响混凝土坝变形的冗余因子进行约简，进而优选出统计建模...
骨料最大粒径对防渗层沥青混凝土性能影响研究————作者：李炎隆;库得热提·热哈曼;董静;刘云贺;陈俊豪;
摘要：为了研究大粒径骨料在沥青混凝土防渗面板材料中的适用性，并在提高沥青混凝土力学性能的同时降低材料成本，本文将防渗层沥青混凝土骨料最大粒径Dmax由16 mm提高至26.5 mm和31.5 mm。通过配合比试验获得三组不同最大粒径沥青混凝土最优配合比参数，并进行劈裂、单轴压缩、拉伸及斜坡流淌试验，对比三组不同最大粒径沥青混凝土各项性能优劣，分析了骨料最大粒径对其性能的影响。结果表...
椭球形水滴随机运动的数学模型————作者：张华;周意恒;徐泽辉;
摘要：针对水滴在风场中随机运动特性的科学问题，提出水滴稳态变形为椭球形的假设，并采用白噪声来描述因相对风速和水滴运动姿态改变所引起的迎风面积随机性，建立椭球形水滴运动随机微分方程，并对椭球形水滴的运动形态及漂移距离进行检验，验证了椭球形水滴随机运动数学模型的正确性。应用该数学模型计算得到了不同条件下椭球形水滴的离散系数，结果表明：运动过程中的椭球形水滴，因大量空气分子的随机力作用以及水滴迎风面积变化所受...
球形颗粒应力解析与起裂快速评估：从单体到堆积体————作者：江汇;苑耀云;周元德;王进廷;张宪可;杜修力;
摘要：颗粒材料在自然界和工程实践中广泛存在，其在受压下的内部应力分布和破碎行为对堆石坝、路基等工程结构的变形和稳定性影响重大。本文针对球形颗粒对径压缩工况，基于Hiramatsu-Oka（平松-冈，HO）解与DeanSneddon-Parsons（迪恩-斯内登-帕森斯，DSP）解这两类分析解，系统探究球形颗粒内部应力分布特征与起裂机制。结果表明，荷载作用范围显著影响颗粒内部应力和起裂位置分布；两类分析解...
碳纤维水工沥青混凝土力学性能试验研究————作者：寇佳亮;任玉婷;李豹;刘云贺;
摘要：为了研究温度和加载速率对碳纤维沥青混凝土力学性能变化的影响，进行不同温度和速率下小梁弯曲和单轴压缩试验，揭示不同环境条件下碳纤维沥青混凝土的小梁弯曲和单轴压缩应力-应变关系。试验结果表明：当温度从20°C降低至-20°C且加载速率为1.67 mm/min时，抗弯拉强度变化区间为1.30～11.10 MPa；在速率为1mm/min时，抗压强度从2.41 MPa增加到31.10 MPa。可以看出：速率...
预报引导的水库调度综述————作者：刘攀;叶浩;张晓菁;徐欢;
摘要：水库作为重要的水资源工程，其高效运行具有重大意义。然而，国内外大多数水库基于历史统计资料制定调度规则，面向规划设计的静态控制限制了其主动应对洪水和干旱的能力。近年来，气象水文预报水平显著提高，预报引导的水库调度（FIRO）成为研究热点。本文介绍了现有的数值天气预报及其精度的主要影响因素、常用的水文预报模型以及快速发展的人工智能预报；综述了预报引导的水库调度方法及其应用成效。最后，建议综合利用包括全...
深厚覆盖层高面板坝碎石桩抗震加固效果分析————作者：王昭;王睿;王荣鑫;王克;刘超;武明鑫;姚虞;张建民;
摘要：强震环境下深厚覆盖层高面板坝的抗震加固设计是工程界的难题之一。为研究深厚覆盖层高面板坝碎石桩抗震加固效果，本文采用砂土液化大变形本构模型，在自主开发GEOSX数值仿真平台上开展了高性能动力弹塑性流固耦合分析，揭示了深厚覆盖层高面板坝“两岸大，中间小”的三维动力响应规律和抗震性能，发现在河谷中部覆盖层较厚位置处仅对表层覆盖层土体进行碎石桩加固效果非常有限，在两岸附近覆盖层较浅位置覆盖层加固效果较好。...
绿色水电开发内涵、动态演化模型与关键技术————作者：樊启祥;安瑞楠;王小明;龚德宏;林鹏;翁文林;李果;余卓憬;
摘要：绿色水电是当前水电开发与社会发展、生态环保及工程建设等领域交叉研究的热点，对水电开发理念、技术与管理方法的发展引领至关重要。本文首先回顾了中国水电的发展历程，充分肯定了其综合性和可调节性，具备满足社会效益和生态环境效益，适应河流健康和促进区域经济发展的能力；其次，提出了绿色水电的基本定义和特征，以社会、环境和工程的耦合关系为路径，构建了社会-环境-经济-工程“四位一体”的协调互馈演化模型；最后，论...
黄淮海平原小时降水模拟：Hyetos模型应用评估————作者：周义斌;李新;陈馨蕾;杨蒲昕;林娟;顾苏烨;陈元芳;
摘要：高时空分辨率降水数据是支撑精细化水文模拟的基础。本文采用耦合Bartlett-Lewis矩形脉冲模型和日降水量调整算法的Hyetos降水随机模拟模型，对黄淮海平原区142个气象站的小时降水过程进行随机模拟。采用基础统计特征、极端降水指数、日内干湿特征等多种评估指标对模型在研究区的适用性进行综合评估。结果表明：Hyetos模型能很好地模拟研究区小时降水的均值、标准差等统计特征，但对小时降水的偏度系数...
水泵水轮机低负荷区流动及熵产特性研究————作者：王子瑞;张军智;谢永兰;王李科;金东兵;
摘要：为了适应新型电力系统的调节需求，水泵水轮机需要在更宽广的负荷范围内运行，在低负荷运行时会导致机组的性能下降，影响安全稳定运行。因此以原型水泵水轮机为研究对象，采用数值模拟的方法研究了不同运行负荷下水泵水轮机的内部流动特性，采用熵产理论分析了运行负荷与能量损失和流动结构的关系。结果表明，熵产损失以脉动熵产为主，负荷下降后，相对液流角下降，在转轮叶片进口的流动分离形成低速区，在50%负荷工况低流速区在...
谱减法结合CNN的水轮机空化故障诊断————作者：付必涛;何志宏;周鑫;肖龙;淮浩翔;李超顺;
摘要：针对水轮机在发生空化时，其声发射信号的时频域特征相较于正常时变化不大而导致故障诊断模型精度不高的问题，提出一种基于谱减法与卷积神经网络（CNN）的融合诊断方法。首先，通过谱减法对空化与正常信号进行双信号互减，实现信号的差异化增强，显著提升频段特征的可分性。再把处理好的正常信号与空化信号作为样本，输入轻量化CNN模型中进行训练，最终得到水轮机空化故障诊断结果。为验证方法可行性，采用混流式水轮机顶盖与...
考虑转轮间隙流的水泵水轮机S区流态演化研究————作者：周强;舒崚峰;李成军;陈勇;付晓龙;李德友;宫汝志;王洪杰;
摘要：S区特性是影响高参数水泵水轮机安全稳定运行的主要因素，解决S区的根本途径还是水力设计，因此对考虑水力间隙的超高水头水泵水轮机S区特性研究至关重要。本文以额定水头589 m的原型水泵水轮机为研究对象，基于三维流动数值模拟方法，采用RNG k-ε湍流模型，进行定常模拟研究。通过对主流道和间隙流道内的压力分布、流场流态及旋涡分布等研究分析，偏离设计工况后，主流道无叶区和间隙流道的压力梯度急剧增加，在反水...
氯盐渍粉砂力学特性试验研究————作者：祁生钧;余鹏;张吾渝;于玉贞;
摘要：含盐量对盐渍土的力学特性有重要影响。本文以人工配置的饱和氯盐渍粉砂为研究对象，采用侧限压缩、三轴和扫描电镜（SEM）试验，分析含盐量对其压缩和剪切特性的影响规律及微观机理。结果表明：当含盐量小于饱和含盐量时，压缩指数随盐分增加线性增大，而压缩模量逐渐减小；当含盐量大于饱和含盐量时，压缩指数保持不变，压缩模量在小范围内波动。回弹指数不受盐分影响。固结排水时，含盐量对应力应变曲线影响较小，但体应变随盐...
混凝土坝变形规律智能识别与异常检测方法研究————作者：马春辉;焦玉菲;杨杰;徐笑颜;程琳;龚秀秀;
摘要：混凝土坝运行过程中极有可能受到突发事件、自然灾害以及人为管理变化等各种不确定性因素的影响，导致坝体常规变形规律出现一定幅度的改变。如何准确识别大坝运行规律的变化，对提升混凝土预警预报水平具有重要意义。对此，本研究使用空间聚类方法对混凝土坝结构内部不同区域之间的相似性测点进行分类；采用模糊聚类（Gath-Geva）算法划分阶段，允许数据点依据隶属度属于多个时间段，以测量分段同质性，并且检测多变量时间...
数值模拟地震动作用下拱坝动力响应不确定性————作者：刘要来;张梦中;王进廷;王向超;余记远;鄢建华;
摘要：进行拱坝抗震安全性评价时，需考虑地震动的不确定性。基于物理机制的地震动直接数值模拟方法，可以考虑不同地震情景，生成与断层破裂机制和场地条件相关的地震动，在地震工程领域具有广阔的应用前景。本文旨在研究直接数值模拟地震动作用下，拱坝非线性动力响应的不确定性。采用直接数值模拟方法得到3组情景地震动作为动力荷载，研究了GX拱坝的非线性动力响应，对比分析了坝体混凝土损伤、横缝开度与位移。结果表明：即使在发震...
早期受冻对水工混凝土水化程度及孔隙结构的影响————作者：覃源;田茜茜;晋洁;赵靖伟;吴江江;吕杲;段明翰;
摘要：高寒地区气侯条件复杂多变，其中气温骤降容易影响新拌混凝土的水化程度和孔隙结构，产生早期冻损现象，进而对强度等物理性能发展极为不利。为探明水工混凝土在这一作用下的损伤机理，开展了以预养护时间（6 h、12 h、24 h、48 h）、受冻时长（6 h、12 h、24 h、48 h）和受冻温度（-1℃、-5℃、-10℃）为变量的力学性能、水化行为和孔隙结构测试。结果表明：受冻时长增加和受冻温度降低导致混...
土石坝时空融合多测点预测模型————作者：宋兴鹏;侯伟亚;徐志全;董武;马立平;王翔南;
摘要：表征大坝服役性态变化的监测效应量，其变化客观反映了大坝的工作性态变化，因此大坝安全监测和性态预测对大坝安全运行和风险管控意义重大。现有方法主要聚焦于单测点时序建模，即对单一位置点建立预测模型，在空间关联特征建模和环境驱动机制解析方面存在优化空间。本文从多测点监测效应量构成的多维时空分布场（效应量场）的时空特点出发，考虑多测点在时间维度上的发展相似性和空间维度的分布差异性，构建融合特征提取机制的时空...
颗粒形态对间断级配砂砾土内部侵蚀影响研究————作者：许增光;武子豪;曹成;柴军瑞;
摘要：渗流作用下间断级配砂砾土细颗粒通过粗颗粒间空隙通道迁移导致内部侵蚀，引发土骨架重新分布和变形进而威胁土石坝、堤防等工程的安全。颗粒形态以及与其他参数的关联性是影响土体结构发生内部侵蚀的重要原因之一。本研究采用自主研发的土体内部侵蚀装置，对3种不同颗粒形态的间断级配砂砾土开展不同水力梯度条件下土体内部侵蚀试验，揭示土体内部侵蚀的宏观演变特征；基于计算流体动力学-离散元耦合方法（CFD-DEM），从力...
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