水力发电学报

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2019年 38卷 2期刊出日期：2019-02-25

	1	特约论文：世界高坝研究及其未来发展趋势
		周建平, 杜效鹄, 周兴波, 王富强
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190201
		本文阐述了世界高坝发展历史、现状、高坝作用及未来建设和运行所面临的问题与挑战。针对高坝在流域尺度下需要解决的重大关键技术课题，分析提出了合理高度、安全标准、评价方法、多源信息融合、智能健康诊断及高坝永续利用等方面的发展趋势。从工程、社会和环境及流域综合效益等方面考虑，未来特高坝最大可接受的合理高度为300 m级，提高安全标准将是必然趋势。安全评价方法将是定值分析与风险分析的融合发展。正向仿真模拟、信息化反馈分析、风险链辨识、失事路径分析将为高坝安全性评价和安全管理决策提供有效手段。建立健全风险分级防控和隐患排查治理体系，开展高坝状态监测、健康诊断、缺陷修复、泥沙治理，维护大坝健康是实现流域高坝安全“双重预防”的重要保证，有利于高坝长期稳定安全永续利用。
		2019 Vol. 38 (2): 1-14 [摘要] ( 377 ) PDF (1030 KB) ( 1078 )

	15	橡胶混凝土与普通混凝土的黏结斜剪性能
		冯凌云, 皇甫泽华, 韩菊红, 袁群, 任小扶, 吴欢欢
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190202
		采取立面浇筑办法，用普通混凝土作为老混凝土，浇筑橡胶混凝土与普通混凝土的黏结试件，从不同界面剂的类型和掺入橡胶的颗粒粒径、掺入数量及改性方法等方面对黏结试件斜剪强度的影响开展研究。试验结果显示：黏结斜剪强度值与橡胶颗粒粒径大小成反比关系。橡胶混凝土与普通混凝土的黏结斜剪强度随着橡胶颗粒掺入数量的变化没有明显的变化规律，但整体上呈现出下降的趋势；在结合面涂新型环氧界面剂比未涂界面剂和涂敷水泥浆界面剂显著提高了黏结剪切强度；复合改性对橡胶混凝土和普通混凝土黏结剪切强度的影响取决于橡胶颗粒粒径的大小。
		2019 Vol. 38 (2): 15-21 [摘要] ( 200 ) PDF (1031 KB) ( 346 )

	22	乌东德及白鹤滩特高拱坝智能建造关键技术
		樊启祥, 张超然, 陈文斌, 李庆斌, 张国新, 周绍武, 汪志林, 杨宗立, 李文伟, 彭华, 陈文夫, 尹习双, 杨宁, 李果
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190203
		金沙江乌东德、白鹤滩水电站是目前世界上在建的规模最大、技术难度最高、建设环境条件最复杂的大型水电工程，需要建设300 m级特高混凝土双曲拱坝，面临众多关键技术难题和安全优质建设的管理挑战。本文遵循“全面感知、真实分析、实时控制”的闭环智能控制理论，将现代信息技术与水电工程建设深度融合，构建了聚焦核心工艺过程与主要业务流程的大坝智能建造技术路线。围绕安全优质高效建设乌东德和白鹤滩两座特高拱坝的工程需求，对混凝土施工质量全环节实时监控、混凝土温控全过程实时控制、工程全生命期安全与工作性态评价、全坝低热水泥混凝土性能复核、智能建造管理平台iDam深化研发等关键技术进行了探索研究和实践应用，并研发相应的智能化控制设备和管理系统。工程实践表明，智能建造中形成的关键技术及管理平台极大提高了工程建设的技术水平和管理效率，将提升中国水电的核心竞争力，为“一带一路”水电工程开发和基础设施工程建设提供更好的技术支撑。
		2019 Vol. 38 (2): 22-35 [摘要] ( 533 ) PDF (4590 KB) ( 1309 )

	36	考虑预报误差的水电站短期调度模糊风险研究
		蒋志强, 武文杰, 覃晖, 纪昌明, 周建中
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190204
		水电站短期发电计划编制一般采用预报径流进行，但受预报精度限制，预报值与实际值往往存在偏差，当电站位于近边界水位运行时，该偏差就可能带来弃水或出力不足问题。为定量分析径流预报误差的模糊特性及其对水电站短期发电调度的影响，本文提出了一种基于最优贴近度准则的径流预报误差模糊隶属函数优选方法，并引入可信性理论，建立了水电站在两种典型近边界工况（正常蓄水位和死水位）下的发电调度模糊风险分析模型，实现了水文预报误差模糊性与水电站短期发电调度风险的耦合与转化。实例研究中给出了锦西电站在两种近边界运行工况下的高风险区域及建议运行区域，可为该电站实际短期发电调度提供有力的参考和借鉴。
		2019 Vol. 38 (2): 36-46 [摘要] ( 192 ) PDF (1136 KB) ( 289 )

	47	基于逐步逼近思想的改进蓄能增量最大模型
		纪昌明, 俞洪杰, 阎晓冉, 魏晓雯, 李继清
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190205
		传统蓄能增量最大准则未考虑水电站发电效率的影响，并以时段平均值近似计算蓄能增量，无法真实反映水电站调度目标。针对上述不足，首先引入能效系数来反映水电站对水能资源的利用能力，对传统蓄能增量最大准则进行了改进；其次采用逐步逼近算法对改进蓄能增量最大准则中各水电站的能效系数进行了优化计算，并建立了基于逐步逼近思想的改进蓄能增量最大模型；最后以堵河流域潘口、小漩梯级水库为研究对象进行了实例计算。结果表明，所建模型科学合理，通过模型计算能够有效提升梯级水库蓄能，增加梯级水电站的发电效益；相比于现有模型，该模型对应的优化效果更加明显，能够为“以电定水”模式下的生产实践提供更加有效的指导。
		2019 Vol. 38 (2): 47-56 [摘要] ( 185 ) PDF (551 KB) ( 349 )

	57	基于Bai&Perron结构断点检验的水文分期方法
		柯玮, 谢平, 桑燕芳, 吴子怡
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190206
		在气候和人类活动等变化环境下，洪水灾害频发。为了给洪水灾害防治等提供依据，文章提出了基于Bai&Perron（简称BP）结构断点检验的水文分期方法。该方法是在传统单位根检验方法的基础上，引入结构突变成分的多结构断点的单位根检验方法。水文序列经处理后，采用BP检验方法检验结构断点，即汛期起止点，结果即可用于划分汛期。同时采用基于BP检验的水文分期方法和模糊统计法对澜沧江中下游的径流序列进行检验，划分汛期为6—10月，非汛期为当年11月—次年5月。BP检验方法和模糊统计法的检验结果比较一致，说明基于BP结构断点检验的水文分期方法可以满足水文分期的需要，并且相较于模糊统计法，BP检验方法对于不同时间尺度的序列均有较好的适用性。
		2019 Vol. 38 (2): 57-67 [摘要] ( 447 ) PDF (1075 KB) ( 401 )

	68	枯水年引汉济渭并联水库多目标调度及决策
		金文婷, 王义民, 白涛, 石静涛
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190207
		为探明枯水年引汉济渭工程调水能力与发电能力，建立了并联水库多目标优化调度模型，采用非支配排序遗传算法（NSGA-II）进行求解；构建四维评价指标，采用基于k阶p级有效概念的备选方案逐次淘汰法（SEABODE）对Pareto解集优选最终方案。结果表明：三个枯水典型年中，偏枯水年总调水量13.62亿m3，有3个月调水不足；特枯水年平均调水量10.06亿m3，有8 ~ 10个月调水破坏，且缺水深度随来水的减小而加深，最大月缺水量为0.74亿m3。研究成果量化了调水不足损失程度，为指导枯水年引汉济渭工程的水资源高效利用提供了理论依据。
		2019 Vol. 38 (2): 68-81 [摘要] ( 165 ) PDF (776 KB) ( 467 )

	82	澜沧江支流补远江对干流水温影响研究
		蒋博, 王福山, 沈忱, 陆颖, 倪广恒
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190208
		水温是河流水环境重要的生态要素之一。河流干支流的径流过程和水温过程存在差别，下游干流水温过程既受到干流梯级电站下泄水温的影响，又会受到大型入汇支流水温的影响。文章通过原型观测和数值模拟相结合的方法分析了我国澜沧江下游主要支流——补远江入汇后对其下游干流河段的水温影响。研究表明，2015年9—12月支流补远江水温低于干流来流水温，当补远江流量较高而干流上游电站下泄流量较低时，支流入汇会使下游干流水温降低0.8 ℃左右。研究结果可为综合考虑干支流联调的梯级水电调控方案提供理论基础和技术支撑。
		2019 Vol. 38 (2): 82-88 [摘要] ( 267 ) PDF (1664 KB) ( 411 )

	89	七弓岭弯道颈口裁弯条件及其对城陵矶水位影响
		袁帅, 李志威, 朱玲玲
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190209
		下荆江与东洞庭湖交汇段的七弓岭弯道，其颈口宽度已远小于河道宽度，而且三峡水库蓄水后清水冲刷河岸，加速颈口河道缩窄，存在漫滩冲刷或崩岸贯穿作用下颈口裁弯的可能性，故研究七弓岭弯道的颈口裁弯临界条件较为迫切。采用水文资料、地形数据和MIKE21水动力模型，建立七弓岭弯道上下游（监利-螺山）的二维水动力学模型，在不同流量和颈口设置不同深度的浅槽条件下，开展颈口裁弯前后的河道水动力数值模拟，分析七弓岭弯道颈口裁弯条件和预测七弓岭裁弯对城陵矶水位的影响。研究表明，七弓岭颈口可能在高水位条件下发生冲切型裁弯和较窄颈口宽度条件下发生崩岸型裁弯，裁弯将导致城陵矶水位至少增加0.3 m，这主要是七弓岭下游的洞庭湖入汇长江对七弓岭弯道水位的顶托作用，而且在不同强弱顶托作用下裁弯后新河道与老河道的分流量差值小于上游来流量的1%。
		2019 Vol. 38 (2): 89-100 [摘要] ( 197 ) PDF (1512 KB) ( 353 )

	101	基于特征尺寸规则化的竖井贯流泵装置研究
		陈加琦, 朱泉荣, 苏志敏, 周正富, 陈松山
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190210
		为了探讨竖井贯流泵装置规则化设计方法，选择了二十余座典型大型竖井贯流泵装置作为统计分析对象，通过分析得出了竖井进水流道和出水流道主要控制尺寸合理取值范围。结合实际工程，基于规则化设计方法，设计了叶轮直径3.2 m的大型竖井贯流泵装置。利用三维湍流数值模拟，分析了规则化设计的竖井进出水流道流动特征、水力损失特性以及进水流道出口的速度分布、速度均匀度和入流角。结果表明，基于规则设计的进出水流道流动平顺，设计工况，进出水流道的水力损失为0.064 m、0.096 m，速度均匀度和入流角为97.63%和87.74°。按照模型比尺10.667设计制作模型水泵装置，构建试验系统，开展了模型水泵装置能量特性试验研究。研究结果表明，基于规则化设计的竖井贯流泵装置在特低装置扬程1.08 m，装置效率达77.5%，设计工况点Q = 25 m3/s、H = 0.62 m的效率达66%，水泵装置效率高。研究结果对竖井贯流泵装置的水力优化设计具有重要指导意义。
		2019 Vol. 38 (2): 101-111 [摘要] ( 203 ) PDF (2009 KB) ( 301 )

	112	基于贝叶斯网络的水电机组振动故障诊断研究
		刘东, 王昕, 黄建荧, 张晓静, 肖志怀
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190211
		水电站的状态监测系统积累了大量的监测数据，但由于现场专家缺乏，目前这些数据没有得到很好的利用，如何挖掘这些数据并结合专家经验对水电机组进行故障诊断是本文研究的重点。本文提出了一种基于贝叶斯网络的水电机组振动故障诊断模型。根据专家经验获得贝叶斯网络结构和部分节点参数，通过SOM神经网络对数据信号进行离散化处理，利用EM算法参数学习获得其他节点的概率分布，搭建基于贝叶斯网络的子系统模型，并将子系统模型整合成完整的系统模型。文章最后通过设计试验，验证了所建模型诊断结果的正确性和合理性。
		2019 Vol. 38 (2): 112-120 [摘要] ( 337 ) PDF (1032 KB) ( 608 )

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