水力发电学报

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2019年 38卷 8期刊出日期：2019-08-25

	1	高混凝土坝蓄水河谷−库坝变形规律
		武明鑫, 江汇, 张楚汉
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190801
		本文基于二滩、龙羊峡、李家峡、小湾、锦屏一级、大岗山、溪洛渡、三峡、胡佛（美国）、江垭和铜街子等11座高混凝土坝工程的现场监测数据，研究上下游河谷与库坝受水库蓄水运行引起的变形响应规律。通过综合分析库坝的基本参数、工程水文地质条件以及蓄水后河谷–库坝时空变形的内在关联，重点讨论了库盆沉降与下游河谷竖向变形、谷幅变形以及坝体结构变形的一般性规律。本文研究结果可为相关高坝工程的设计分析与安全监测提供重要参考。
		2019 Vol. 38 (8): 1-14 [摘要] ( 211 ) PDF (2326 KB) ( 746 )

	15	干旱多属性风险动态评估与驱动力分析
		代萌, 黄生志, 黄强, 王璐, 郭怿
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190802
		目前干旱评估主要局限于静态风险，全面揭示变化环境下干旱多属性风险的动态演变特征对流域防旱抗旱工作具有重要意义。本文以渭河流域为研究对象，采用Copula函数计算了中度、严重干旱下的联合重现期，基于31年滑动窗口研究了干旱多属性风险的动态特征，并运用交叉小波变换对干旱动态演变的驱动力进行了探究。研究结果表明：（1）泾河流域在全流域中发生干旱的风险最大，两种干旱情景下其静态“且”联合重现期分别为11.4和21.6年；（2）流域干旱多属性风险在20世纪80年代后普遍较高；（3）太阳黑子与流域干旱风险关系密切，且太阳黑子与干旱指数序列的关联在20世纪80年代发生明显的相位变化，这可能是造成干旱风险变大的重要原因之一。
		2019 Vol. 38 (8): 15-26 [摘要] ( 196 ) PDF (3407 KB) ( 561 )

	27	金沙江梯级与三峡水库群联合蓄水优化调度
		何绍坤, 郭生练, 刘攀, 陈柯兵, 熊丰, 张剑亭
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190803
		依据长江上游流域水文气象特征，确定各水库提前蓄水时机。建立了基于防洪、发电和蓄水的多目标调度模型，采用Pareto存档动态维度搜索算法（PA-DDS）优化求解，得到一系列非劣优化蓄水方案。结果表明：在不降低原设计防洪标准前提下，乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝和三峡水库的优化起蓄水时间可分别提前至8月1日，8月1日，9月1日，9月1日和9月10日，与原设计方案相比，优化方案蓄水期年均发电量可增加36.82亿kW?h，增幅3.12%；水库蓄满率达95.09%，提高3.38%。对于蓄水期为平、枯水年份，各水库蓄水时间可进一步提前至8月1日，8月1日，8月25日，8月25日和9月1日，蓄水期年均发电量可增加45.75亿kW?h，增幅4.10%；蓄满率由88.52%提高至93.89%，经济效益显著。
		2019 Vol. 38 (8): 27-36 [摘要] ( 273 ) PDF (514 KB) ( 926 )

	37	考虑动态水流滞时的梯级水库群日优化调度
		纪昌明, 刘源, 张验科, 梁小青
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190804
		梯级水电站水库群短期优化调度中，通常忽略梯级水库间水流滞时的影响或将其作为常数进行考虑，实际上水流滞时是随着上级水库出库流量大小、河道槽蓄状态、区间入流等因素动态变化，想要准确预测下级水库入流是存在困难的。因此，采用多种方法筛选出影响下级水库入库流量的主要因素作为输入，利用神经网络建立输入与下级水库入库流量之间的动态函数关系。以锦东和官地水库梯级为例，建立考虑动态滞时的梯级水电站水库群日优化调度模型，并采用逐次优化法对采用动态滞时与固定滞时的优化方案进行求解和对比分析。结果表明：与固定滞时相比，动态滞时下能够更准确地描述梯级水库间的水流联系，同时能够在一定程度上增加梯级水电站水库群发电效益。
		2019 Vol. 38 (8): 37-47 [摘要] ( 225 ) PDF (640 KB) ( 487 )

	48	不对称地形下进/出水口明渠段环流特性研究
		高学平, 朱洪涛, 孙博闻, 张翰
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190805
		为研究不对称地形下明渠段内的环流特性，以一抽水蓄能电站上水库为研究对象，对引水明渠内部的流场进行了详细的数值模拟分析。研究发现，由于明渠前方及两侧的地形边界不对称这类不利地形条件，明渠内产生了较大范围的环流，不仅影响明渠内的水流流态，还降低了各进/出水口拦污栅断面水流的均匀性，属不利的水流现象。针对这一情况，提出通过加大明渠连接段长度并扩大明渠一侧开挖范围可以使环流位置远离进/出水口，在一定程度上改善明渠内的水流流态，降低拦污栅断面水流不均匀程度，减小环流的不利影响。本文研究成果可以增大抽水蓄能电站进/出水口选址的灵活性，避免大范围的开挖，为抽水蓄能电站明渠布置方案的设计提供有益的参考。
		2019 Vol. 38 (8): 48-60 [摘要] ( 125 ) PDF (7546 KB) ( 75 )

	61	基于河流阻力能耗的河型判别方法
		杨树青, 白玉川, 徐海珏
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190806
		河流在行进过程中，其阻力能耗受到多种因素影响，包括水流条件、泥沙条件及河流形态特征等。河流宏观形态可以反映河流的阻力特性，河道通过调整其型态以适应不同的水沙边界条件。本文基于河流阻力能耗与河流形态的辩证关系，引入河流形态参数，从而建立了一种简单的河型判别方法。通过对实际多条砂质和砾石质河流的参数化统计分析，同时考虑河岸植被因素对河相关系参数影响的修正，拟合得到代表河流形态参数的表达式，进而得到判别不同河型的标准曲线。通过论证分析及经典的实际河流资料验证，结果表明该经验方法计算简单，对于河流类型的判别应用效果较好。
		2019 Vol. 38 (8): 61-74 [摘要] ( 214 ) PDF (2529 KB) ( 555 )

	75	雨水口泄流计算对城市洪涝模拟结果影响研究
		朱呈浩, 夏军强, 周美蓉, 侯精明
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190807
		雨水口可将地表径流输送至排水管网，是城市洪涝治理中的关键因素。为充分掌握雨水口泄流机理，本文总结了泄流试验研究的主要成果，比较了不同泄流计算方法的优缺点及适用范围；通过编译生成SWMM动态链接库文件（DLL），构建了改进泄流计算的城市雨洪模型；以西安市沣西新城为研究对象，定量分析了不同泄流计算方法对汇水区内雨水口泄流量及洼地积水深度的影响。结果表明：典型汇水区内采用不同泄流计算方法模拟得到的泄流量占降雨总量的38% ~ 48%；泄流公式中流量系数18%的差异会在洼地积水深度结果中放大至55%；研究区各汇水区内因雨水口泄流能力不足而导致的最大洼地积水深度在0.1 ~ 0.6 m之间。研究成果有助于深化对雨水口泄流过程的认识，为城市防洪减灾提供技术支持。
		2019 Vol. 38 (8): 75-86 [摘要] ( 225 ) PDF (2664 KB) ( 568 )

	87	水文水力学模型及其在洪水风险分析中的应用
		于汪洋, 江春波, 刘健, 周琦
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190808
		流域洪水模拟是当前洪水计算分析的热点，也是防洪减灾工作的科学依据和指导。本研究通过将分布式水文模型和水动力学模型串联耦合的方法计算流域洪水淹没过程，以重庆龙溪河流域作为研究区域,基于SWAT和HEC-RAS模拟平台，综合考虑气象资料、地形、下垫面条件等，经产汇流计算、小流域洪水二维数值模拟等过程得到小流域在不同情境（暴雨重现期）下的二维淹没情况。以当地洪水计算手册推求洪水过程作为验证，模型计算结果显示模型能够较好模拟龙溪河流域复杂条件下的汇流过程，结合灾害损失评估和洪水风险分析，为当地减灾工作提供决策支持。
		2019 Vol. 38 (8): 87-97 [摘要] ( 409 ) PDF (1800 KB) ( 1072 )

	98	城市暴雨地表积水过程研究：以清华大学校园为例
		刘璐, 孙健, 袁冰, 林斌良
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190809
		我国正处于城市化的高速发展阶段，不透水地表面积增大，导致城市内涝风险增加。本研究考虑建筑物、道路、绿地和雨水口等城市地物特征，旨在对降雨-径流过程进行精细模拟，对地面排水系统的能力进行评估。采用二维水动力学模型，以北京市清华大学校园为研究区域。通过两场降雨过程中积水点的实测水深对水动力学模型进行率定和验证，结果表明该高分辨率模型能够比较准确地计算出地表积水深度。在采用压强式水位计记录降雨过程中积水点压强时，必须同时记录大气压强的变化，否则水深会有一定的误差。基于上述结果，以2012年7月21日暴雨为例，对清华大学校园进行大暴雨情景的地表积水过程模拟，结果表明雨水口总排水量随降雨过程变化较大，地表积水主要通过雨水口排走，降雨结束时雨水口排水总量约占降雨总量的70.0%，而土壤入渗量较少，仅占降雨总量的11.1%。
		2019 Vol. 38 (8): 98-109 [摘要] ( 272 ) PDF (9480 KB) ( 127 )

	110	水电机组稳定余量域及超低频振荡衰减研究
		侯亮宇, 杨建东, 杨威嘉, 马安婷, 赵志高
		DOI: 10.11660/slfdxb.20190810
		近年来，由水电机组引发的电力系统超低频振荡问题频发，研究水电站超低频振荡特性对电力系统的稳定运行十分关键，对工程实际中如何保证系统稳定裕度及振荡衰减特性作出定量分析值得作更深入的研究。为此，本文基于稳定余量的概念，建立了水力机组调节的数学模型，采用理论分析与数值模拟对比，探讨了不同余量域下水电机组超低频振荡的衰减特性，揭示了系统参数与振荡衰减系数之间的关系，并给出了简要的工程应用示例。结果表明：稳定余量可以代表系统时域响应的衰减度，为指数函数形式的响应包络线的幂系数，也是系统响应频率、阻尼比的乘积；当系统参数发生改变时，通过对余量域变化的理论推导可得到机组超低频振荡的衰减特性。
		2019 Vol. 38 (8): 110-120 [摘要] ( 222 ) PDF (1199 KB) ( 461 )

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