水力发电学报
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2019年 38卷 7期
刊出日期：2019-07-25
1
数字流域模型在长江上游龙河流域的应用
Hot!
陈瑾晗, 夏军强, 李铁键, 王渺林
DOI: 10.11660/slfdxb.20190701
数字流域模型是当前水文领域研究的热点问题。本研究选取长江上游龙河小流域为研究对象，将数字流域模型应用于长江流域。首先利用ArcGIS软件提取河网信息，选取该流域1982年汛期的降雨及流量过程，采用基于因素分析的图解法对模型进行率定及验证。结果显示模拟的Nash系数达到0.965，洪峰相对误差在10%以内，表明该模型可以很好地模拟长江小流域产汇流过程。然后还对模型中涉及的几个重要参数进行敏感性分析，结果表明：土壤垂向饱和导水率主要影响峰值，二者成负相关；土壤初始含水量主要影响径流量，二者成正相关；田间持水量与峰值和径流量均成负相关；植被截留水量与峰值和径流量均成负相关；糙率主要影响峰型，与峰值成负相关。若要将率定后的数字流域模型应用到具体工程实践中，还需用近期实测数据对模型进一步进行验证。
2019 Vol. 38 (7): 1-10 [
摘要
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11
考虑海水入侵影响的漳卫新河河口生态基流研究
陈浩, 徐宗学, 侯昕玥, 任梅芳, 张淼
DOI: 10.11660/slfdxb.20190702
本文分别采用水文学法和生境模拟法对漳卫新河河口区域生态基流进行估算，并基于MIKE21 FM建立了该区域海水入侵模型，对辛集挡潮闸不同下泄流量时原始河道和清淤后河道的海水入侵进行模拟研究，以论证所估算生态基流的合理性。结果显示：大口河至cs21断面为潮流主导段，沿程平均盐度基本不受下泄流量影响；cs21断面至辛集闸为潮流-下泄流量共同作用段与下泄流量主导段。随着辛集闸下泄流量从4 m3/s增加至8 m3/s，下泄流量主导段向下游延伸5 km；下泄流量增大至12 m3/s时，各主导段范围不变，因此建议辛集闸下泄生态基流为8 m3/s。本文介绍了一种生态基流的估算方法，以期为河口区域生态基流的确定提供技术支撑。
2019 Vol. 38 (7): 11-20 [
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21
椒江河口形态变化对风暴潮位的影响——以9711号台风为例
何威, 姚炎明, 黄森军, 袁金雄
DOI: 10.11660/slfdxb.20190703
为了探究河口形态变化对天文潮和风暴潮的影响，应用二维水动力模型对椒江河口的风暴潮进行模拟。模型重现了9711号台风引起的风暴潮，并利用实测和预报资料对风场、天文潮位、风暴潮位进行了验证。基于围垦规划的思路，从北岸延伸、南岸延伸、两岸同时延伸和河口收窄四种河口形态变化的角度出发，设置了四组试验方案，分别建立天文潮和风暴潮模型。结果表明，河口形态不同方式的改变对天文高潮位、风暴高潮位和风暴增水有着不同形式和程度的影响，对比分析前后方案的流场可以初步探究其变化的原因。本文成果有助于认识河口形态对河口动力的影响，为海洋防灾减灾提供参考。
2019 Vol. 38 (7): 21-35 [
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36
基于生命周期的溪洛渡水电站水足迹评估
何潇, 李哲, 肖艳, 郭劲松, 鲁伦慧, 程豫然
DOI: 10.11660/slfdxb.20190704
水足迹作为体现水资源消耗的指标，其在水电行业的应用有助于更准确地评估水电项目的环境成本。研究从生命周期（全周期）的角度出发完善水足迹计算方法，将建设期和运行期均考虑在内，对溪洛渡水电站的总水足迹和净水足迹分别进行了计算，得到溪洛渡水电站总水足迹为0.56 m3/GJ，净水足迹为0.02 m3/GJ。分析得到砂石骨料加工用水在溪洛渡水电站建设期水足迹中贡献率最大，在净水足迹中贡献率最大的为运行耗水增量，而在总水足迹中贡献率最大的为运行期耗水；同时分析了生命周期跨度的改变对总水足迹和净水足迹组成的影响。研究还将溪洛渡水电站的水足迹与国内外水电站和其他产能业进行了对比，展现了以其为代表的我国金沙江水电基地对水资源利用的优势性。
2019 Vol. 38 (7): 36-45 [
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46
市场环境下梯级电站厂间–厂内负荷分配模型
徐刚, 张侃, 韦能
DOI: 10.11660/slfdxb.20190705
市场环境下梯级负荷分配包括厂间负荷分配和厂内机组两个层次，厂间负荷分配目标为梯级效益最大化，厂内负荷分配目标为在安全前提下满足耗水量最小化。本文建立两个层次分配模型：厂间采用发电收益最大目标，使用逐步优化算法解决；厂内机组负荷分配采用耗水量最小目标，使用双动态规划解决，先采用动态规划解决逐时段内安全约束下最优分配，在此基础上时段间采用动态规划解决机组启停优化。两层次间以时段综合出力系数为协调变量的策略进行协调优化，将厂间负荷分配作为第一阶段，将厂内负荷分配作为第二阶段，两阶段迭代求解，得到最优分配结果。实例表明算法高效、快速完成了厂间–厂内负荷分配的统一调度，提高市场环境下梯级电站的竞争能力。
2019 Vol. 38 (7): 46-56 [
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57
水联网渠道可控性判别指标研究
郑志磊, 王忠静
DOI: 10.11660/slfdxb.20190706
渠道是调水和输配水的主要工程型式，渠道可控性是渠道水联网控制安全与高效运行的重要前提。本文根据一阶时滞系统的一般可控性原理，提出了基于积分时滞模型参数的渠道可控性概念及其判别指标，建立了渠道可控性与自动控制方法选择的判别关系。以疏勒河昌马南灌区二分干渠为例，模拟验证了上述可控性指标及算法选择合理性。研究表明，案例渠道可控性指标为0.2 ~ 0.3，比例积分算法对此系统无法有效控制，线性二次型算法控制效果受扰动幅度影响较大，而模型预测算法能有效控制。这一结论进一步说明了渠道控制效果是渠道可控性与控制算法的综合结果，可控性判别指标可用于判断渠道可控性并合理选择控制算法以及指导渠道设
2019 Vol. 38 (7): 57-66 [
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67
改进先验概率的贝叶斯法在设计洪水中的应用
王义民, 高盼星, 郭爱军, 畅建霞, 赵明哲
DOI: 10.11660/slfdxb.20190707
贝叶斯模型是降低设计洪水计算过程中线型选择不确定性的主要方法，其中，先验概率的确定对贝叶斯模型的建立至关重要。为了提高先验概率确定方法的普适性，本文以模型评价准则为基础，多方面考虑模型拟合特征，提出综合指数量化线型的拟合情况，并将其作为先验信息应用于贝叶斯模型，以便合理确定各线型的先验概率，进而达到降低线型选择不确定性影响的目的。研究结果表明：基于综合指数值来挖掘样本的先验信息，可获得较为可靠的先验概率值来合理预估后验概率，使得拟合效果较好的线型获得更高的权重；有先验信息的贝叶斯模型相比无先验信息的贝叶斯模型结果更优；耦合多个评价准则的综合指数值为先验概率的求解提供了新思路。
2019 Vol. 38 (7): 67-76 [
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基于相关系数的水文序列分段趋势识别方法
吴子怡, 谢平, 桑燕芳, 陈杰, 孙思瑞, 赵羽西
DOI: 10.11660/slfdxb.20190708
分段趋势变异是非一致性水文序列的一种重要变异形式。本文提出一种基于相关系数的水文序列分段趋势变异识别方法（简称“R识别法”），并对分段趋势变异的显著性进行评价。统计实验结果表明：R识别法对不含有分段趋势序列的误检率非常低，对含有不同类型分段趋势序列及折点前后子序列趋势变异程度不同的序列，正检率较高，说明R识别法对分段趋势折点具有针对性且识别精度高。运用R识别法对洞庭湖三口五站年最大洪峰流量序列进行分段趋势识别与检验，结果表明沙道观站、管家铺站和康家岗站序列均存在不同时间点不同形式的分段趋势变异，总体表现为洪峰流量减少，其主要与三峡水库的径流调节和下荆江裁弯有关。
2019 Vol. 38 (7): 77-86 [
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BIM技术在水库工程全生命期的应用研究
薛向华, 皇甫英杰, 皇甫泽华, 马莉, 崔保玉
DOI: 10.11660/slfdxb.20190709
本文以前坪水库工程建设为例，对BIM技术在规划设计和施工建设等阶段的应用进行分析研究，总结了BIM技术在工程全生命期各阶段主要的应用项及应用优势，说明BIM技术能够为工程建设全生命期各阶段提供有力的数据和技术支撑，使工程各方建设主体协同工作，提高项目全过程精细化管理水平，并给出了各阶段BIM技术应用的主要流程框架。同时，对前坪水库运行维护阶段BIM技术应用方式开展探讨和研究，运用基于“BIM+”思维的跨平台技术，联合GIS技术、Web技术、移动应用、通信及计算机网络技术等，解决工程项目复杂数据源资源共享和管理问题，给出水库工程全生命期BIM应用的开展方法和实现方式，为BIM技术在水库工程全生命期的应用、提升工程信息化水平提供指导。
2019 Vol. 38 (7): 87-99 [
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基于LM算法的神经网络模型预测爆破块度
王仁超, 吴松
DOI: 10.11660/slfdxb.20190710
爆破是土石坝料开采环节中最常用的方法之一。爆破块度不仅影响开采料的挖装效率，而且对坝体压实质量有很大影响，因此，通过调整爆破设计参数以控制开采料的粒度分布，是爆破实时控制的重要措施之一。在分析爆破参数对于块度影响基础上，针对传统爆破预测模型存在的不足，提出了一种基于双隐含层LM算法的神经网络模型预测爆破块度尺寸的方法。通过工程爆破试验实例，验证了该神经网络模型及计算方法的可行性及实用性，并用于指导工程需要。
2019 Vol. 38 (7): 100-109 [
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基于声发射技术的含裂纹石膏试件破坏分析
王守光, 刘耀儒, 陈新, 杨强
DOI: 10.11660/slfdxb.20190711
受压条件下岩体破坏规律是岩石力学的重点课题之一。本文采用含裂纹石膏试件模拟天然裂隙岩体，分别对不含预制裂纹，含0°、30°、45°、60°、90°预制裂纹的石膏试件进行单轴压缩试验，运用声发射和波速监测技术研究其破坏特性和损伤机制。对声发射信号进行了频谱分析，揭示了石膏材料主频在500 kHz以下，而噪声信号主频在500 kHz以上的特点，基于此进行了去噪；设定参数HPS评价声发射强度，把预制裂纹试件的破坏模式归类为3类：压碎（0°）、压剪（30°、45°、60°）和劈裂（90°及无裂纹）；提出利用多元回归分析改进声发射时差定位算法，取得了良好的定位效果；采用纵横波波速监测方法，形象地展示了石膏试件裂纹扩展时的声波波速动态演化过程。本文为基于声发射与波速监测技术的岩体受压破坏规律研究提供了一次有意义的探索。
2019 Vol. 38 (7): 110-120 [
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