水力發電學報最新期刊目錄

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...

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...

代理模型驅動的隧洞支護方案多目標優化方法————作者：鄧子昂;張繼勛;張玉賢;孫艷鵬;

摘要：針對目前傳統數值模擬方法在支護方案優化中的不足，為了兼顧隧洞支護方案的安全性和經濟性，同時適用于多種地質條件，并且提高傳統數值模擬方法的計算效率，本文提出基于代理模型和NSGA-Ⅲ的隧洞支護方案多目標優化方法。首先，以支護參數和圍巖力學參數作為輸入參數，隧洞圍巖變形和圍巖塑性區深度作為輸出參數，建立類別型特征梯度提升（Cat Boost）代理模型，構建輸入參數與輸出參數之間的非線性映射關系，同時采...

耦合SBFEM-FEM的高拱壩系統地震響應分析————作者：陳燈紅;梁羽翔;劉云輝;張心瀚;胡昊文;

摘要：高拱壩的巨大尺寸跨度以及需考慮的不同分區材料屬性和壩基地形的復雜性，采用傳統有限元法進行精細化建模時存在一定局限性。本文建立了一種耦合SBFEM-FEM高拱壩-地基-庫水系統的地震分析數值分析模型。該模型以SBFEM理論為基礎，通過蒙皮單元技術耦合八叉樹SBFEM自定義單元與ABAQUS內置單元，將SBFEM半解析和網格靈活的優勢與ABAQUS成熟的線性與非線性求解器和前/后處理模塊相結合。以XL...

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...

預應力預制閘墩接縫型式及抗震性能試驗研究————作者：蔡小寧;溫永昕;李慶斌;周亮;鞏妮娜;楊佳樂;劉光昆;

摘要：預應力預制節段閘墩具有施工速度快、受力性能好的優點。節段之間以及節段與基礎的接縫型式對結構的受力性能影響較大，本文提出新型預應力預制節段閘墩接縫型式并進行接縫抗震性能試驗研究，研究接縫處的設計參數對結構抗震性能的影響。試驗結果表明節段之間接縫處設置連接鋼板可以有效避免節段接縫處在側向荷載作用下開裂，保證節段墩柱的整體性，而節段-基礎接縫處安裝負泊松比耗能件，可有效增大結構的耗能和承載力，但同時也會...

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...

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...

低黏粒含量黃土填料的分散性判別及其分散機理分析————作者：張剛;劉鑫澤;馬文國;ISRAR Jahanzaib;

摘要：黏粒含量是判別土體分散性的一個關鍵因素，然而針對低黏粒含量黃土的分散機理研究較少。本文采用了5種常用分散性判別方法及綜合判別方法對寧夏固原的低黏粒含量黃土進行分散性判別，基于顆粒團聚理論并結合礦物成分、微觀形貌和化學分析，研究了該黃土分散性的影響因素及其分散機理。結果表明：該低黏粒含量黃土為分散土；土樣的交換性鈉離子含量很低，說明土樣的分散主要為物理分散，受化學因素影響較小。低黏粒含量黃土的物理分...

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...

雙重注意力機制下的水電工程施工安全隱患自動辨識方法————作者：許仁樂;田丹;邵波;鐘馨凝;王秋實;

摘要：為實時精準識別水電工程施工現場中存在的安全隱患，融合通道注意力機制與空間注意力機制，改進YOLOv8算法，提出一種雙重注意力機制驅動的水電工程施工安全隱患自動辨識方法。首先，基于YOLOv8網絡框架，構建通道注意力機制，自適應強化關鍵特征，動態表達隱患區域圖像特征，并抑制背景噪聲影響。其次，搭建空間注意力機制，通過加權重要區域、減少背景干擾，優化特征融合，自適應調整關注度，增強局部細節捕捉和定位精...

融合自適應特征與優化KELM的抽蓄機組振動預測————作者：付文龍;祝鑫鋒;熊浩偉;相瑩;邵孟欣;孔澤昊;孫政;

摘要：為了減小振動信號的非線性與非平穩特性對振動預測精度的影響，本文提出了一種融合自適應特征與優化核極限學習機（KELM）的抽蓄機組振動預測方法。首先，利用改進的自適應噪聲完全集成經驗模態分解（ICEEMDAN）對振動信號進行分解，獲得不同頻率成分的本征模態分量；其次，采用自編碼器（AE）對所得分量進行自適應特征提取，動態捕捉關鍵特征；然后，建立KELM預測模型分別對各分量進行預測，并提出差分進化—改進...

水電工程施工安全隱患類別輔助校正方法————作者：盧冰;陳述;曹坤煜;陳云;聶本武;

摘要：為加強水電工程施工安全隱患排查治理，施工人員可利用隨手拍工具及時上報安全隱患，但是隱患類別判定準確性存在主觀依賴，人工校正耗時耗力。為避免水電工程施工安全隱患管理混淆，提出水電工程施工安全隨手拍的隱患類別輔助校正NRBO-CNN-BiLSTM方法。首先，對安全隱患數據進行分詞、預處理，將其轉化為詞向量并進行歸一化處理。其次，引入注意力機制增強特征表示能力，構建以卷積神經網絡和雙向長短期記憶網絡為主...

不同溫度下瀝青與再生骨料的界面黏附性研究————作者：董靜;陶勝杰;劉云賀;王穎;寧致遠;

摘要：為研究瀝青和再生骨料之間的黏附性，基于瀝青與再生骨料的微觀表面能理論和宏觀界面拉拔試驗對其進行分析研究。在室溫下通過四種探針液組合，分別對再生骨料和瀝青進行微觀接觸角測試，選取最優的探針液組合；然后在溫度為5℃、10℃、15℃、20℃下，分別使用克拉瑪依70號瀝青、克拉瑪依90號瀝青和山東改性瀝青對瀝青與再生骨料黏連的試件進行宏觀拉拔試驗。結果表明：微觀上，通過相關性系數分析，選擇最適合的探針液組...

水風光儲清潔能源工程科技創新現狀分析————作者：張亞坤;楊佐斌;陸君君;吳澤昆;唐文哲;

摘要：實現“雙碳”目標主要依靠水風光儲清潔能源工程科技創新。現有研究多關注創新戰略、管理制度、資源配置等一般性科技管理問題，對清潔能源項目規劃設計、建設和運營創新認識不全面、不系統，缺乏針對不同清潔能源工程科技創新現狀分析研究。對此，本文提出了清潔能源工程科技創新指標體系，基于定量與定性相結合的調研結果分析，揭示了水風光儲清潔能源工程科技創新現狀，明確了清潔能源科技創新主要問題及成因，指出了水風光儲工程...

京津冀地區水-能-糧-碳紐帶關系及安全探究————作者：劉楠;門寶輝;麗娜·托庫;文瀅;王紅瑞;

摘要：為尋求碳中和背景下水-能-糧系統的協同發展，本文從單系統的可靠性、雙系統間的協調性及多系統間的可持續性這3個維度構建水-能-糧-碳系統安全評價模型，采用改進的指標相關性客觀賦權法（CRITIC）對2000—2022年京津冀地區水-能-糧-碳系統安全水平進行評估，探究碳排放因素納入水-能-糧系統前后系統安全的變化規律，同時識別水-能-糧-碳系統安全的主要障礙因子。結果表明：2000—2022年京津冀...

燈泡貫流式水輪發電機風路多物理場耦合分析及結構優化————作者：宋厚彬;王帥;韓偉;關志軍;邱洪波;張鈺昆;黃曉龍;謝文琦;

摘要：燈泡貫流式水輪發電機由于緊湊的內部結構以及電磁損耗產生大量熱量，亟需提升其通風散熱能力。為了實現這一目標，本文對發電機內部風路結構進行優化設計。首先，基于有限元法建立了24 MW燈泡貫流式水輪發電機的二維電-磁場模型，并利用有限體積法建立了三維流-熱場模型，通過電磁和溫度實驗對模型進行了驗證。其次，對發電機原風路結構的流場和溫度場特性進行了定性分析，并對通風槽道的流量分布及發電機內部的溫度變化趨勢...

風水光多能互補系統可解釋性調度規則研究————作者：任康;陳瓊;陳述;張鑫凱;李智;

摘要：風水光電多能互補系統改變了水電站的運行條件，導致傳統水電調度規則已不再適用。以黃河上游風水光多能互補系統為研究對象，提出了基于自動超參數優化的可解釋性決策樹調度規則提取方法，提取了同時考慮新能源消納和河流生態保護的多能互補系統調度規則集。結果表明：多能互補系統的發電量和河流生態保護目標呈現出競爭關系；考慮風水光多能互補系統的綜合發電效益時，入庫流量是最重要的預測因素；基于自動超參數優化的決策樹調度...

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