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。
2024年 43卷 2期
刊出日期：2024-02-25
1
特约论文：小流域生态-岩土协同减灾原理与方法初探
Hot!
祁生文, 刘方翠, 徐梦珍, 王学良, 薛雷, 柳金峰, 陈剑刚, 黄科翰, 孙娟娟, 丁昊
DOI: 10.11660/slfdxb.20240201
随着全球变暖，极端降雨事件增多，导致山区小流域灾害频发，严重威胁人民生命财产安全。小流域防灾减灾形式多样，其中生态工程措施与岩土工程措施相结合协同减灾的方式，不仅能够充分发挥两种措施在不同时间段的减灾作用，而且能够增加整体减灾功效。目前，受限于生态工程措施与岩土工程措施协同减灾原理不明，评估方法缺乏，导致二者无法有机结合并开展综合减灾效益评估。本文在基于自然解决方案的基础上，提出了山区小流域生态-岩土措施协同减灾的原理，即利用生态工程与岩土工程协作，通过坡面防护和沟道调控，形成稳定阶梯-深潭结构的生态工程-岩土工程措施协同减灾原理。在此基础上，结合地理信息系统和最优化原理，给出基于能量消减的小流域生态工程-岩土工程协同减灾功效的定量化评价方法，为规划、设计、物种选择以及生态工程与岩土工程对策的结合提供依据。
2024 Vol. 43 (2): 1-14 [
摘要
] (
95
)
PDF
(4825 KB) (
394
)
15
编辑部推荐论文：冲击式水轮机转轮水斗汛期泥沙磨损特性分析
Hot!
李彦浩, 朱逸林, 肖业祥, 刘洁, 梁权伟, 李海军
DOI: 10.11660/slfdxb.20240202
泥沙磨损是冲击式水轮机水力部件失效的主要原因之一，特别是在汛期时，过机泥沙含量会大幅增加，而转轮水斗表面的挟沙三相流动过程复杂，其磨损问题会更为严重。本文以规划建设的西藏紫霞电站冲击式水轮机为研究对象，根据设计院提供的电站实测泥沙特性数据，采用Mansouri磨损模型和欧拉-拉格朗日方法对泥沙颗粒在转轮水斗表面的流动过程进行了三相流动数值模拟，分析了电站在汛期高泥沙浓度下颗粒的流动特性以及水斗表面的磨损分布。预测的水斗表面磨损分布与文献中实测的较为一致，预测结果表明水斗主要磨损区分布在靠近水斗根部的出水边附近以及缺口边附近；磨损分布和冲击次数的分布相似度最高，冲击次数对泥沙磨损的影响很大。
2024 Vol. 43 (2): 15-22 [
摘要
] (
108
)
PDF
(5171 KB) (
436
)
23
分数阶转子-轴承耦合系统非线性动力学分析
孙万泉, 王报霞
DOI: 10.11660/slfdxb.20240203
为深入挖掘水轮发电机组转子-轴承系统的非线性耦合振动特性，将该系统的阻尼力从传统的固定整数阶扩展到灵活多变的分数阶范围。建立了含分数阶阻尼的转子与含分数阶的轴承在耦合作用下的动力学模型，分析了不同分数阶阶次对系统的影响，探讨了含分数阶阻尼转子与轴承的耦合模型在阶次对称系统和阶次非对称系统中的不同运动形态，给出了系统不同条件下的运动状态分布图，对比了碰摩故障在整数阶和分数阶条件下不同形态的动力特征，验证了所提出分数阶阻尼的优越性。结果表明，分数阶阻尼相比于整数阶阻尼具有非局部性、记忆性和适应非线性等新的动力学特征。
2024 Vol. 43 (2): 23-32 [
摘要
] (
61
)
PDF
(5182 KB) (
275
)
33
长江上游近61年来水文干旱演变特征及归因
李帅, 曾凌, 熊斌, 曹瑞, 龚文婷, 朱文丽
DOI: 10.11660/slfdxb.20240204
水文干旱受气候变化和人类活动的共同影响，揭示变化环境下水文干旱演变特征及驱动机制，有助于提高防旱抗旱能力。基于长江上游1960—2020年长系列气象水文数据，采用多模型集合模拟重建天然径流并计算标准化径流指数，采用广义可加模型构建时变标准化径流指数，通过指数对比定量区分气候变化和人类活动对水文干旱的影响。结果表明：长江上游水文干旱自然演变总体呈加剧态势，人类活动进一步加剧了旱情；长江上游水文干旱演变驱动因子表现出明显的时空差异，气候变化是金沙江、沱江和乌江流域年尺度水文干旱演变的主导因子，人类活动是岷江、嘉陵江和整个上游流域年尺度水文干旱演变的主导因子，季节尺度主导因子与年尺度并不完全一致。
2024 Vol. 43 (2): 33-45 [
摘要
] (
125
)
PDF
(3221 KB) (
435
)
46
水库群蓄水调度多目标随机规划与聚类分析
全雨菲, 徐斌, 岳浩, 郭乐, 黄鑫, 朱聆玮, 钟平安
DOI: 10.11660/slfdxb.20240205
梯级水库群汛后蓄水期蓄水时机、速率、次序决策面临径流不确定、多目标竞合关系复杂等问题。针对蓄水期决策难题，构建发电、蓄满、生态、上、下游防洪安全等指标的水库群多目标随机规划模型，生成非劣解集；采用K均值聚类法提取非劣解集类别特征，分析目标矛盾关系及蓄水机制。以溪洛渡-葛洲坝梯级水库群为例，结果表明：蓄水期来水越枯，蓄水难度越大，综合效益越低，枯水年发电量较丰水年下降了21.6%；上游防洪安全与发电量矛盾性最强，由枯到丰相关系数降低了0.047；溪洛渡、三峡蓄水呈分段式变化，前期快速蓄水，中后期缓速蓄水。本研究提出的耦合水库群多目标随机规划与聚类分析方法对于科学制定水库群蓄水方案具有参考价值。
2024 Vol. 43 (2): 46-56 [
摘要
] (
119
)
PDF
(4179 KB) (
327
)
57
缓坡泄洪放空洞掺气坎水力特性试验分析
孙振兴, 王芳芳, 孙晨光, 冯业林, 樊顾飞, 吴时强
DOI: 10.11660/slfdxb.20240206
高速水流掺气是减免流道空蚀破坏的有效措施，然而在缓底坡、大水位变幅条件下，常规掺气坎难以形成稳定无积水的掺气空腔。本文在缓底坡（3.3%）条件下，采用模型试验方法，对比分析了常规连续坎、异型坎及组合坎的水流特性和掺气效果，认为Fr数孙振兴1，王芳芳1，孙晨光1，冯业林2，樊顾飞1，吴时强、掺气坎坡度与水舌落点处底板坡度是影响水流入射角的主要因素；在此底坡条件下，掺气坎尺寸变化的影响要远大于体型变化的影响，采用异型掺气坎亦难有效解决掺气空腔积水问题；经依托工程模型试验论证，组合坎掺气流态良好，适应大变幅的运行水头，可较好地改善缓底坡空腔回流积水问题。
2024 Vol. 43 (2): 57-66 [
摘要
] (
84
)
PDF
(2942 KB) (
314
)
67
移动式水力清淤装置原型试验研究
李焕新, 刘定民, 魏加华, 雷涛, 薛世军, 李明, 段炎冲
DOI: 10.11660/slfdxb.20240207
经济高效的泥沙清淤一直是泥沙工作者追求的目标之一。前期室内试验表明近期提出的一种移动式水力清淤装置具有经济高效的清淤能力和较好的应用前景。为进一步检验其现场应用效果，本文在室内试验的基础上，进一步将该装置在陕西渭南东雷抽黄工程东雷一级站内的8#前池和进水闸外的黄河边滩进行了原型试验。结果表明：装置在两个试验点抽沙时水体均可维持较高的含沙量（平均含沙量分别可达560 kg/m3和330 kg/m3，高于室内试验及传统吸排沙装置的结果），展示出优越的现场清淤效果。针对试验站点现存的泥沙淤积问题，提出了工程布置的优化建议，建议将前池的上中段改建为沉沙池并采用本装置实时抽沙，不仅可减少泥沙淤积继而保持泵站长期稳定运行，抽出的泥沙还可作为建筑用沙使用，兼具工程应用和泥沙资源利用的效益。
2024 Vol. 43 (2): 67-74 [
摘要
] (
100
)
PDF
(2569 KB) (
365
)
75
基于物理实验的典型透水铺装水文效应研究
赵利东, 冯平, 李建柱, 张婷, 张立斌, 王欣泽
DOI: 10.11660/slfdxb.20240208
为了研究典型透水铺装水文效应，设计研制了一套人工模拟降雨实验系统，经过降雨特性检验，对透水混凝土铺装和植草砖铺装进行了定雨强下渗实验和设计暴雨情景下降雨径流实验。结果表明，本实验系统可实现雨强自动连续变化，人工降雨与设计暴雨在降雨峰值、降雨总量和降雨过程上接近，模拟降雨效果较好。透水混凝土铺装初始下渗率较大，相比于植草砖铺装更早进入稳定下渗阶段，稳定下渗率也更小；植草砖铺装在充分供水条件下也可一定程度控制径流；Horton模型对于透水铺装下渗特性有较好的描述能力。透水混凝土铺装产流过程与降雨过程呈现较高相关性，相同重现期下透水混凝土铺装产流时间均早于植草砖铺装，且产流量大；在削减径流总量和径流峰值、延后径流峰值方面，植草砖铺装都表现更好。
2024 Vol. 43 (2): 75-85 [
摘要
] (
88
)
PDF
(4392 KB) (
252
)
86
考虑压实质量和改进本构的沥青心墙坝性态分析
常周梅, 刘东海, 陈辉, 梁健羽
DOI: 10.11660/slfdxb.20240209
针对邓肯-张模型对沥青混凝土心墙料力学性质描述偏离的不足，改进了心墙沥青混凝土本构模型；同时，考虑实际施工中各分区坝料压实质量空间差异导致的物理力学特性空间差异，提出了考虑坝料实际压实质量的大坝有限元分析方法。首先，通过数字大坝系统采集到的施工数据，对大坝各坝料分区进行压实质量空间估计；其次，建立各坝料分区本构模型参数与压实质量的定量关系，实现对任意单元材料参数的空间估计，并通过Abaqus软件的二次开发，实现坝料本构模型参数的每个单元赋值；最后，结合工程实例，对沥青混凝土心墙堆石坝施工期结构性态进行精细数值分析。结果表明，考虑坝料实际压实质量的数值模拟可以更好地反映大坝实际施工过程的应力变形情况；改进后的本构模型提高了心墙变形计算的准确性，为精确分析沥青混凝土心墙堆石坝结构安全提供了有效途径。
2024 Vol. 43 (2): 86-98 [
摘要
] (
87
)
PDF
(1989 KB) (
276
)
99
非线性剪胀模型土石坝变形计算适用性评价
王克, 汤洪洁, 王睿, 张建民
DOI: 10.11660/slfdxb.20240210
以有限元方法为代表的高土石坝变形数值模拟的准确性极大依赖于本构模型对坝料应力应变关系描述的准确性。本文在邓肯-张EB模型基础上，建立了用于分析坝体变形的考虑剪胀的实用性非线性模型（EB-Dilatancy模型，简称为EBD模型）。基于阿尔塔什面板砂砾石坝的大坝变形监测数据，设计了3个反演方案，获得最优的EB模型和EBD模型参数。采用最优参数模拟常规三轴试验，并与实际物理试验进行比较。结果表明：在坝体变形方面，传统的EB模型难以同时准确模拟堆石坝的沉降和水平变形分布，而EBD模型则能够在维持沉降分布模拟精度的基础上提高水平变形的计算精度；EB模型无法实现在合理模拟大坝变形的前提下有效模拟材料单元应力-应变响应，相比之下EBD模型可以同时实现大坝变形和材料单元力学行为的良好模拟。
2024 Vol. 43 (2): 99-109 [
摘要
] (
86
)
PDF
(2988 KB) (
222
)
110
盐冻耦合作用下水工混凝土耐久性及寿命预测
覃源, 薛存, 李遥, 周恒
DOI: 10.11660/slfdxb.20240211
为研究西北地区冻融盐侵环境下水工混凝土的耐久性，制备了不同粉煤灰掺量的混凝土试件，以不同浓度的硫酸钠溶液作为介质开展了冻融循环试验，阐明了不同循环次数下试件的外观、质量、抗压强度和动弹模量的变化规律，基于XGBoost模型建立了混凝土寿命预测模型并对其进行了评价和验证。研究结果表明，随着冻融循环次数增加，混凝土质量、抗压强度和动弹模量逐渐减小；冻融循环次数和硫酸钠溶液浓度是影响混凝土寿命的关键因素，8%硫酸钠溶液破坏度最高，此溶液浓度下冻融150次后混凝土质损率达4.55%；粉煤灰的掺入量对混凝土耐久性有一定影响；最优粉煤灰掺量为10%，此掺量下冻融150次后混凝土质损率为3.99%；XGBoost模型在混凝土寿命预测方面具有较高的精确性和可靠性。本研究可为混凝土结构的耐久性设计和寿命预测提供参考。
2024 Vol. 43 (2): 110-122 [
摘要
] (
121
)
PDF
(2933 KB) (
476
)
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
