水力发电学报
首 页
|
期刊介绍
|
编委会
|
投稿须知
|
下载中心
|
联系我们
|
学术规范
|
编辑部公告
|
English
在线办公
下载中心
·
论文模板(202211)
·
征订单
·
投稿须知
·
作者校核须知
·
论文作者著作权转让协议/承诺
更多>>
访问统计
总访问量
今日访问
在线人数
期刊荣誉展示
本刊为全国中文核心期刊，被下列数据库收录：
(i)中国学术期刊文摘，
(ii)中国科学引文数据库，
(iii)中国科技论文统计与分析数据库，
(iv)中国报刊订阅指南信息库，
(v)中国学术期刊（光盘版），
(vi)国际权威数据库Scopus。
2021年 40卷 5期
刊出日期：2021-05-25
1
考虑持时的高沥青混凝土心墙坝抗震性能评价
孙奔博, 邓铭江, 张社荣, 王超, 崔溦
DOI: 10.11660/slfdxb.20210501
现行水工抗震设计规范中关于强震特性中的幅值和频谱均有明确规定，而强震持时特性对高性能水工结构地震反应的影响至今尚未被纳入规范中。目前衡量强震持时特性的定义方式较多，但多数情况下仅考虑单方向地震动持续时间，低估了多方向强震持时特性对高性能水工结构地震反应的影响。鉴于上述原因，本文以西部大石门高沥青混凝土心墙砂砾石坝为例，建立“大坝-宏观库水-坝基”动态耦合分析系统，基于能够考虑多方向强震持时特性的综合持时指标，通过增量动力分析（IDA）法探究短持时和长持时地震对高沥青混凝土心墙砂砾石坝抗震性能的影响。采用坝顶相对震陷率作为抗震性能的评价指标，给出了高沥青混凝土心墙砂砾石坝的性能水平划分等级，得到了考虑地震动综合持时特性的大坝地震易损性概率曲线。结果表明：地震动综合持时特性对大坝不同性能水平的破坏概率影响显著；当地震动强度相同时，长持时地震动作用下大坝的破坏概率均大于短持时地震动作用。
2021 Vol. 40 (5): 1-10 [
摘要
] (
209
)
PDF
(3226 KB) (
493
)
11
大体积混凝土结构温度应力智能控制理论
张庆龙, 马睿, 胡昱, 安再展, 尹韬, 李庆斌
DOI: 10.11660/slfdxb.20210502
温度致裂是大体积混凝土施工期面临的难题，而温度应力控制是防裂控裂的关键，为此提出了一种基于人工智能、运筹学、自动控制和数值仿真交叉型新四元理论结构形式的大体积混凝土温度应力智能控制理论。基于该理论实现的温度应力智能控制系统包含全面感知、智能决策和自动控制三部分，全面感知单元采集分析各类施工条件、材料性能及仿真计算数据，智能决策单元通过全局优化方法给出最优冷却通水策略，自动控制单元依据优化策略实现双闭环控制。应用举例表明，提出的大体积混凝土温度应力智能控制理论可实现混凝土浇筑全过程温度应力的智能控制，在确保每一仓混凝土施工期温度应力均符合安全要求的基础上充分发挥材料的性能。
2021 Vol. 40 (5): 11-21 [
摘要
] (
273
)
PDF
(1324 KB) (
887
)
22
混凝土坝长效服役性态健康诊断研究述评
赵二峰, 顾冲时
DOI: 10.11660/slfdxb.20210503
通过对长期服役的混凝土坝工作性态健康诊断，有助于选择合适的风险管控措施，保障混凝土坝安全运行。在阐述我国混凝土坝病险隐患的基础上，总结了混凝土坝健康诊断的作用，论述了混凝土坝安全监测和现场检测技术、诊断模型、结构计算及模型试验等关键理论、方法与技术的研究进展。认为今后应加强数据驱动的混凝土坝安全性态时空演变特征提取、可靠度发展模式识别、风险率动态协同评估、多源异构信息融合决策、临界预警阈值拟定等方面的研究，以期全方位地构建数据共享、信息互补的诊断知识工程，确保大坝长效健康服役。
2021 Vol. 40 (5): 22-34 [
摘要
] (
236
)
PDF
(531 KB) (
924
)
35
考虑历史洪水不确定性的峰量联合频率分析
尚晓三, 王栋, 王远坤
DOI: 10.11660/slfdxb.20210504
洪水事件一般具有多个特征属性，多变量联合分析可以全面分析洪水过程的统计特征。本文依据Copula函数，建立考虑定量和非定量历史洪水的不连续序列峰量联合洪水频率分析模型，选用遗传算法对模型参数进行寻优，并采用最大可能组合法和同频率组合法计算不同重现期设计洪水，通过变化置信区间分析历史洪水不确定性变化对参数估计与设计洪水的影响。以长江干流宜昌水文站为研究案例，结果表明，将历史洪水考虑为不定量时，其参数估计结果更为合理，更符合洪峰和时段洪量之间的关系。设计洪水值随着历史洪水置信区间的增加而降低，并随着重现期的增加，下降幅度更大。
2021 Vol. 40 (5): 35-43 [
摘要
] (
143
)
PDF
(649 KB) (
491
)
44
耦合集合预报信息的水库高效调度方法研究
钟华昱, 黄强, 明波, 刘攀, 杨元园, 王智阳
DOI: 10.11660/slfdxb.20210505
预报不确定性是水库调度领域亟待解决的关键难题。集合预报能有效的刻画预报不确定性，但将其直接耦合在水库多目标优化调度模型中会极大地增加计算负担。为此，本文提出了一种耦合集合预报信息的水库高效调度方法。首先，采用同步回代缩减算法将集合预报样本缩减为几种典型场景及对应的发生概率；然后，基于典型预报场景构建水库多目标优化调度模型，使得水库在多场景下性能指标的期望值最优；最后，采用“参数-模拟-优化”框架优化调度规则参数。以引汉济渭跨流域调水工程为例，研究结果表明：基于本文提出的方法制订的调度规则能有效应对预报的不确定性，各性能指标较优且计算负担较小。
2021 Vol. 40 (5): 44-55 [
摘要
] (
170
)
PDF
(4383 KB) (
532
)
56
城市内涝风险区划集成模型及其敏感性研究
冯文强, 徐奎, 郭祺忠, 许红师, 李明财
DOI: 10.11660/slfdxb.20210506
城市内涝风险区划图对内涝风险预警与防灾减灾具有重要意义。以海口市海甸岛为例，基于PCSWMM软件构建城市管网-地表径流耦合模拟的一二维水文水动力模型，采用情景模拟计算最大水深、淹没时间和最大流速等洪涝特征指标，耦合高程、坡度、坡向、距河网距离、排水管道长度、建筑物面积构建风险指标体系。分别采用TOPSIS和模糊C聚类统计分析方法进行内涝风险区划。计算结果与实际暴雨淹没对比分析表明：构建的数值模拟-统计分析模型可较好的反映研究区的风险分布。对水动力指标和统计分析方法的扰动进行敏感性分析，结果表明：数值模拟-统计分析模型的内涝风险区划结果对不同统计分析方法的敏感性更高，对水动力指标选择敏感性较低。因此在风险区划中更应重视评估方法的精准性。
2021 Vol. 40 (5): 56-67 [
摘要
] (
248
)
PDF
(4724 KB) (
847
)
68
基于GRACE重力卫星的珠江流域大尺度洪水监测
熊景华, 王兆礼
DOI: 10.11660/slfdxb.20210507
洪水监测对流域洪水预报预警，防洪工程调度及洪水风险管理至关重要。以珠江流域为研究区，基于重力恢复与气候实验卫星（Gravity Recovery and Climate Experiment，GRACE）数据研究2002年4月—2017年6月陆地水储量异常（terrestrial water storage anomaly，TWSA）的变化情况，并结合全球陆地数据同化系统模拟的TWSA/气温、卫星降雨数据构建广义回归神经网络（general regression neural network，GRNN）模型延长TWSA序列（2000年1月—2018年12月），通过计算洪水潜力指数（flood potential index，FPI）监测大尺度洪水事件。结果表明：①五套官方GRACE产品的相关性较强，且GRACE监测的TWSA相对基于水量平衡的估算结果存在1 ~ 2个月提前期；②基于GRNN模型延长的TWSA与全球陆地数据同化系统模拟值高度相关，说明GRNN模型预测能力较强；③使用GRNN模型预测的TWSA数据计算FPI，发现其对流域2008年4—12月发生的大尺度洪水事件起到了较好的监测作用。
2021 Vol. 40 (5): 68-78 [
摘要
] (
218
)
PDF
(5477 KB) (
693
)
79
基于数据驱动的CNN洪水演进预测方法
吴鑫俊, 赵晓东, 丁茜, 徐振涛, 邱骋
DOI: 10.11660/slfdxb.20210508
洪水是对人类生命财产造成威胁的重大自然灾害之一，使用洪水演进计算结果来提高抗洪救灾应急的效果是一种行之有效的重要方法。现有的洪水演进计算主要基于二维水力物理模型，其模型建立和计算时间都比较长，不能满足快速应急响应的时间要求。本文使用水力模型数值模拟结果作为数据驱动，构建了卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）模型，将训练的CNN模型应用于洪水演进的预测计算。结果表明：CNN预测模型计算时间大幅缩减，大大提高了洪水演进的计算效率；模型可计算1 ~ 6 h的洪水演进，1 ~ 2 h预测结果与水力模型数值模拟相近，总体满足防灾减灾需要；基于数据驱动的CNN预测方法为洪水演进计算问题提供了深度学习的新途径和方法，也可用于任何有输入和输出判断值和目标值和的科学与工程问题。
2021 Vol. 40 (5): 79-86 [
摘要
] (
370
)
PDF
(1339 KB) (
895
)
87
反坡段对侧式进/出水口水力特性影响研究
高学平, 陈思宇, 朱洪涛, 孙博闻, 徐天浩
DOI: 10.11660/slfdxb.20210509
对于抽水蓄能电站侧式进/出水口，因进/出水口底高程低于库底高程，进/出水口与库区设反坡明渠连接，反坡坡比的大小将影响进出水口水力特性。目前缺乏反坡坡比建议值指导进/出水口设计，本文通过数值模拟研究了6种不同坡比1:1 ~ 1:6对进出水口水力特性的影响。结果表明，对于进/出水口水头损失系数、拦污栅断面流速分布只有在进流工况下坡比对两者存在一定影响。对于进/出水口流态，进流工况，各坡比在进/出水口内部调整段上方均形成了一定高度的回流区，坡比越小，回流区面积比也越小，当坡比小于1:3时，明渠反坡段未出现回流。出流工况，各坡比中、边孔均在反坡段上方出现回流现象，边孔回流区长度模数大于中孔，并且坡比越小，回流区长度模数越大。同时随着坡比由1:1到1:6逐渐减小，平台段水流向库区扩散更加均匀。反坡坡比范围在1:3 ~ 1:4时，进/出水口可以获得较好的水力特性。
2021 Vol. 40 (5): 87-98 [
摘要
] (
142
)
PDF
(4321 KB) (
336
)
99
多源数据驱动的黄河未来水沙变化趋势研究
李雅娟, 张宇, 田颖琳, 张青青, 钟德钰
DOI: 10.11660/slfdxb.20210510
由于近年来气候变化和人类活动的双重影响，导致黄河水沙锐减，对未来变化趋势作出可靠判断十分必要。利用基于多种机器学习特征筛选的统计模型方法，采用潼关站实测径流量与输沙量、欧洲中期天气预报中心中尺度数据及不同气候变化路径的CO2排放浓度下全球气候模式数据对未来水沙作了预测。结果表明，在rcp26情景下，潼关站未来10年、20年、50年的断面径流量为234.21亿m3、227.52亿m3、219.6亿m3，与2000—2016年平均径流量228.86亿m3相比，径流量增加了约2.3%、-0.5%、4.0%；同期的断面输沙量预测结果为2.68亿t、3.44亿t、5.72亿t，与2000—2016年平均输沙量2.48亿t相比增加了约7.9%、38.4%、130.2%，表明黄河流域“水少沙多”的形势依然是未来较长一个时期的主要特征。
2021 Vol. 40 (5): 99-109 [
摘要
] (
207
)
PDF
(3912 KB) (
509
)
110
基于UAV精细化地表数据的城市洪涝模拟与分析——以济南市海绵城市示范区为例
程涛, 黄本胜, 邱静, 徐宗学
DOI: 10.11660/slfdxb.20210511
近年来，气候变化与快速城市化使城市洪涝风险显著增大，给城市可持续健康发展造成重大威胁，精细化城市洪涝模拟是有效开展城市洪涝风险管理的重要手段，因此，雨洪模拟结果可靠性与精细程度至关重要。本研究以济南市海绵城市示范区为例，针对研究区特殊地形地貌特征，利用无人机（UAV）倾斜摄影技术获取精细化地表信息，基于此建立水文水动力学多过程耦合模型，评估地形刻画精细程度对洪涝模拟的影响。研究表明，高精度的地形数据能更好地刻画局部洼地，而降低分辨率则会坦化地形使模拟结果偏低，网格划分尺寸也会对地形的刻画程度造成影响，进而影响模拟结果，对模型中地形、地物的精细刻画有助于准确模拟洪涝，采用DSM或不考虑围墙等地物则可能高估或低估洪涝，造成不良后果。本研究可为济南市乃至全国的城市洪涝风险精细化管理工作提供参考。
2021 Vol. 40 (5): 110-124 [
摘要
] (
171
)
PDF
(8542 KB) (
139
)
125
叶片安放角分布规律对液力透平性能影响研究
张自超, 李延频, 陈德新
DOI: 10.11660/slfdxb.20210512
液力透平被广泛应用于高余压流体的能量回收。叶片安放角从叶片进口到出口的分布规律是关键部件叶轮设计的重要参数，具有不确定性和多样性。为研究叶片安放角分布规律对液力透平性能的影响，本文总结得到线性、下凹、上凸和3种形式多段线，共6种不同形式的叶片安放角分布规律。通过数值模拟和对比分析发现，6种方案的水头-流量曲线基本相同，下凹方案得到的液力透平整体效率较高，高效区较宽。不同方案对叶轮进口速度环量的影响较小。相比其他方案，下凹方案得到的叶轮的水力损失最小，叶轮流道内漩涡较小且分布不均匀，流场好于其他方案，叶片表面压力较大，从叶片进口到出口压力降低较为均匀，压力梯度较小，整体性能较好。
2021 Vol. 40 (5): 125-134 [
摘要
] (
134
)
PDF
(3821 KB) (
368
)
京ICP备13015787号-3
版权所有 © 2013《
水力发电学报
》编辑部
编辑部地址：中国北京清华大学水电工程系 邮政编码：100084 电话：010-62783813
本系统由
北京玛格泰克科技发展有限公司
设计开发 技术支持：
support@magtech.com.cn
