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水电能源科学
水电能源科学

邴凤山 张勇传

月刊

1000-7709

sdny@mail.hust.edu.cn

027-87542126

430074

武汉市洪山区珞瑜路1037号华中科技大学内

水电能源科学/Journal Water Resources and Power北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道水、电、能源及相关学科的新理论、新技术、新方法及工程应用成果，适当报道经验交流、技术革新和技术改造，涉及水电、电气与电子、能源与动力、土木与力学、环境工程、控制工程、计算机等多个学科。读者对象为从事水、电、能源开发与研究、生产、建设、设计施工、教学的科技和管理人员及大专院校师生。
正式出版
收录年代

    一种新型远程大坝强震智能化监测系统

    张健郭永刚
    137-141页
    查看更多>>摘要：在西藏水利水电工程大开发的背景下,研究了适用于西藏的分布式远程大坝强震监测系统.该系统结合现代电子信息、大数据技术和 GIS技术,建立了西藏重大水电工程强震监测的数据库、方法库、模型库、知识库,并增加了机器学习分析算法功能和数字孪生技术、Web 远程管理等功能,实现了强震监测数据和数字孪生体系有机结合及基础数据与 GIS的信息交互,可将分析决策结果实时发送至远程端,为震后大坝安全评价提供了实景仿真与决策辅助,为开发新型大坝强震监测系统提供了新思路.

    水库大坝强震监测WebGIS数字孪生

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    基于多层次滤波降噪的IGA-NARX混凝土坝变形预测模型

    杨孟李永福梁云陈艺征...
    142-146页
    查看更多>>摘要：针对混凝土坝变形数据中存在非高斯分布噪声污染,难以描述混凝土坝变形数据自身的趋势性、季节性的问题,采用CEEMD与粒子滤波法相结合的方法对锦屏一级大坝径向位移进行分析.先将CEEMD分解后的高频和低频分量进行区分,仅对高频分量进行粒子滤波降噪,再进行分量重构;通过多层次滤波降噪处理的位移数据驱动 IGA-NARX神经网络构建预测模型,并使用RRMSE、MMSE 等指标进行评价.工程实例验证表明,所提模型相较于对比模型在评价指标上均有一定提升,具有较好的实用价值.

    CEEMD分解混凝土坝变形监测粒子滤波降噪NARX神经网络IGA算法

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    铜车坝水库泥岩石渣坝复合土工膜与振冲碎石桩地基中混凝土防渗墙综合防渗体系的应力变形特性

    郑光俊李振华林威周欣华...
    147-150,172页
    查看更多>>摘要：铜车坝水库泥岩石渣坝综合防渗体系具有振冲碎石桩地基中设置混凝土防渗墙、柔性复合土工膜联结混凝土防渗墙等关键因素,为确保大坝防渗体系的安全性,采用大型三轴试验获得了坝料的邓肯模型参数,建立了准三维有限元模型,在土工膜与上、下垫层料接触部位均设置接触单元,反映土工膜与垫层料之间的接触特性,数值模拟了大坝施工与蓄水过程,阐明了复合土工膜与防渗墙综合防渗体系的应力变形特性.结果表明,泥岩石渣料属于低压缩性土,但其具有较为明显的强度非线性特性;防渗墙各时期的位移变形模式不同,围堰挡水期防渗墙水平位移偏向下游,竣工期逐渐向上游偏移,而蓄水期防渗墙在水压力作用下向下游发展,因此防渗墙上、下表面均存在一定的拉应力区域;土工膜的拉应变主要集中在防渗墙与土工膜的连接处,这是由于该地区刚度差异较大变形非协调所致.研究成果可为设计与施工提供重要的理论与技术支撑.

    泥岩石渣坝复合土工膜混凝土防渗墙振冲碎石桩应力变形特性

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    滑坡涌浪作用下弧形闸门动力响应数值分析

    王鲁李斌易魁胡小光...
    151-154页
    查看更多>>摘要：库岸滑坡是一种常见的地质灾害,滑坡体入库后诱发的涌浪可能会严重威胁库区内闸门结构稳定性.针对弧形钢闸门在滑坡涌浪作用下的动力响应问题,以某深孔弧形工作闸门为例,通过自编有限元程序模拟滑坡涌浪过程,将计算出的涌浪动水压力转化为闸门的节点荷载,基于动力时程法得到闸门动力响应,并结合闸门静力计算结果进行对比分析.结果表明,在滑坡涌浪作用下,主梁后翼缘和竖梁后翼缘的应力响应最大,闸门各个构件中支臂的位移响应最大;相比于正常蓄水位时的滑坡涌浪,死水位时的滑坡涌浪对闸门结构应力和位移响应的影响更大.

    滑坡涌浪弧形闸门动力响应动水压力动力时程法

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    高雷诺数下倒虹吸闸墩绕流水力特性

    贺蔚周红星秦杭晓曾庆林...
    155-159页
    查看更多>>摘要：为研究倒虹吸出口闸墩绕流特性,以南水北调某典型倒虹吸为例,基于 Flow3D软件建立倒虹吸模型,根据现场原型实测水位、流速进行模型验证;利用该模型模拟了雷诺数 6.17×106～9.38×106 范围下闸墩绕流特性.结果表明,高雷诺数条件下,随着雷诺数的增加,闸墩绕流造成的液面波动幅度增加,中墩液面波动显著大于边墩;闸墩后的尾涡量持续增加,雷诺数对斯特劳哈尔数影响不大;边侧闸墩受力的非对称性明显,边墩闸室间特征流速偏流比存在先增大再减小的变化规律,偏流效应造成的离心距不断增加.本研究可针对性改善输水工程水流流态.

    南水北调中线工程卡门涡街闸墩绕流偏流效应倒虹吸

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    高扬程泵站虹吸式出水流道虹吸形成过程分析

    杨春霞苏圣致刘绍谦郑源...
    160-163,177页
    查看更多>>摘要：为研究高扬程泵站虹吸式出水流道虹吸形成过程,以某高扬程泵站的出水流道及出水池为研究对象,建立三维模型并使用 Fluent仿真计算了虹吸管流态变化.针对 3 种出水池水位使用 VOF模型计算其压力、流速等参数.驼峰段原角度为段前 150°、段后 160°,在虹吸段顶端使用 DN350 的真空破坏阀,同时改变驼峰段角度进行优化,发现将段前角度增加 10°后,虹吸形成时间为 448 s,相较于优化前缩短了 56 s,改善了泵启动过程.分析发现,不同水位下虹吸形成时压力分布较为均匀;水位较低时流速分布不均,不良流态产生,低水位造成的负面影响远大于高水位;在驼峰段安装DN350 真空阀能减小水力损失,对虹吸形成过程起到促进作用;真空阀会影响经典断面处流速分布,产生高流速区,出水池水位较低时,该现象使得流速分布不均.

    高扬程虹吸式出水管气液两相流虹吸形成时间数值模拟

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    基于龙格库塔算法的梯级泵站优化运行

    李贞蓉张雷克刘小莲王雪妮...
    164-167,141页
    查看更多>>摘要：梯级泵站在调水、灌溉与生态修复等建设中发挥了巨大作用.为提高梯级泵站运行效率、节约运行费用,结合某梯级泵站明渠引水工程,以总效率最高为目标建立了梯级泵站优化调度模型,提出了一种基于龙格库塔算法(RUN)的优化调度方法.计算结果表明,与该泵站现状运行方案相比,采用RUN算法计算所得方案可提高运行效率 0.73%,节省运行费用 271 195 元/年,优于利用PSO、GA算法所得优化结果,证实了所提方法可良好地服务于梯级泵站优化运行.

    龙格库塔算法梯级泵站优化调度经济运行

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    基于KY PIPE的管道输水工程停泵水锤分析及防护方案研究

    顾元皓牧振伟周镇曹伟...
    168-172页
    查看更多>>摘要：当长距离有压输水工程因事故突然断电停泵时,易产生停泵水锤,危害输水系统的安全运行.为减轻停泵水锤对泵站等管道输水系统的危害,基于实际工程,使用 KY PIPE 2022 软件建立了相应的水锤计算模型,通过数值模拟探究输水系统停泵水锤水力过渡全过程,讨论了两阶段缓闭式止回阀不同关阀程序和气囊式空气罐不同布置方式对水锤防护效果的影响规律.结果表明,止回阀两阶段关阀程序优于线性关阀程序;对于管线前端负压较轻的输水工程,气囊式空气罐在管线中部串联布置相较于首尾布置有更好的经济性和可行性.气囊式空气罐、空气阀和两阶段缓闭式止回阀联合防护方案可有效抑制水泵倒转和水体倒流现象,有效控制管内最大正压和负压,使各项关键参数满足规范要求.

    水锤防护停泵水锤联合防护空气罐空气阀

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    基于IMF-MFDE和GRU的水电机组故障诊断

    朱文鑫王淑青
    173-177页
    查看更多>>摘要：针对水电机组振动信号非平稳、非线性及强噪声的特点,提出了一种 IMF多尺度波动散布熵(MFDE)结合门控循环单元(GRU)的故障诊断方法.首先,采用跳蛛优化算法(JSOA)寻找变分模态分解(VMD)最优参数,达到振动信号最佳分解降噪效果;其次,对分解得到的本征模态函数(IMF)进行重构,计算有效 IMF的多尺度波动散布熵(MFDE)作为故障特征向量;最后,将特征向量输入 GRU构建水电机组故障识别器.所提方法对实际水电站机组故障样本数据的故障识别率达 97.83%,验证了该方法的有效性.

    水电机组振动信号故障诊断跳蛛优化算法变分模态分解多尺度波动散布熵

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    不同故障下水轮发电机组轴系的振动特性研究

    聂赛杨雄卢俊琦章志平...
    178-182,146页
    查看更多>>摘要：水轮发电机组的振动往往由水-机-电耦合因素引起,分析单一故障及多因素耦合故障下的轴系振动对机组稳定运行和厂房结构安全至关重要.采用四阶龙格-库塔法分别求解了不平衡磁拉力、碰摩力、非线性油膜力单独作用或耦合作用下的发电机和水轮机振动特性.结果表明,仅考虑不平衡磁拉力或仅考虑碰摩力时,轴系的运动特性主要表现为周期运动状态和拟周期运动状态;在多因素耦合作用下,轴系的运动特性将会变得更为复杂,表现为以拟周期运动和混沌运动为主,间歇性出现周期运动.研究结果可为水电站的安全、稳定、优化运行提供更多的理论依据.

    水轮发电机组不平衡磁拉力碰摩力非线性油膜力轴系振动

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