期刊,水利水运工程学报 2024年卷3期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

水利水运工程学报

主　　编：张建云

出版周期：双月刊

国际刊号：1009-640X

电子邮箱：jnhri@nhri.cn

电　　话：025-85829135

邮政编码：210024

地　　址：南京市虎踞关34号

水利水运工程学报/Journal Hydro-Science and EngineeringCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊系国家水利部主管，南京水利科学研究院主办的学术性刊物。主要报道水利水电、水运、海洋和土木建筑等工程的规划，可行性研究、设计、科研、施工、监理以及管理工作中的新理论、新技术、新方法和新成果等。读者对象为从事水利、水运工程建设事业的广大科技工作者及有关院校的师生。

正式出版

收录年代

海上风电单柱复合筒型基础拖航性能研究

张浦阳王一婷校建东高扬...

99-107页

查看更多>>摘要：单柱复合筒型基础结合了单桩基础与筒型基础的优点,能有效缩短施工期、降低成本且对环境友好.拖航是单柱复合筒型基础可重复利用、便于运输和安装的关键技术,需对拖航性能进行深入研究,为实际拖航过程提供技术指导.使用MOSES软件建立单柱复合筒型基础水动力模型,对单柱复合筒型基础的拖航过程进行数值模拟.计算结果表明,单柱复合筒型基础拖航性能较好,其运动响应受波浪和浮运条件影响显著,应避免横浪和大浪,且不宜在波浪周期接近基础固有周期时段拖航;通过调整系缆点高度、吃水深度及拖航速度可提升结构拖航稳性.

关键词：

单柱复合筒型基础波浪浮运拖航

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面向船舶大型化的渤海湾适航客滚船船型尺度研究

高嵩李响刘文迪

108-117页

查看更多>>摘要：为科学指导渤海湾客滚运输船舶合理大型化,统筹过海运输发展与安全,厘清客滚船大型化发展历程,研判市场需求、企业运营、行业管理等影响因素与供需矛盾.系统梳理客滚运输航线及港口布局特征,分析客滚运输企业及船舶运力结构分布,找准船港航一体化发展需求导向.基于海港总体设计规范中通航基础设施尺度的计算方法,采用逆向工程思维推导船型计算式,匹配调整理论结果、归并数值,提出渤海湾 4种客滚船大型化标准船型,确定船舶总长、型宽、满载吃水、吨级等主要参数,研判提出渤海湾 30个客滚泊位的大型化船型并开展适用性评价.对引导渤海湾新建省际客滚船标准化、序列化发展,强化船舶适港、适航安全保障性具有技术支撑作用.

关键词：

渤海湾客滚运输标准船型大型化主尺度

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复掺聚合物改性水下不分散浆液的性能研究

戴圣徐菲李飞韩雪松...

118-126页

查看更多>>摘要：针对掺入聚丙烯酰胺(PAM)水泥浆液在水工建筑物水下修补时存在的施工性差、水陆强度比偏低的问题,采用外掺占水泥质量 5%～25%聚丙烯酸酯乳液(PAE),通过截锥圆模、贯入阻力法、称重法测取水泥流失量和浊度仪测试悬浊物含量测定改性水泥基材料施工性能,研究水陆成型养护条件下PAE和PAM混合改性水泥浆液在 3、7和 28 d时的力学性能,并以扫描电镜(SEM)分析PAE对掺PAM水泥浆液的微观改性机理.结果表明:PAE的掺入可明显改善浆体流动性,延长凝结时间,但对水下抗分散性能有所削弱;显著提高了水泥浆体的抗折和粘结强度,但会导致抗压强度有所降低;聚合物与水泥形成的互穿网络结构、膜填充孔隙区域并与钙矾石(AFt)等水化产物的缠绕包裹,是其力学性能提升的原因;陆上成型养护的水泥试件膜结构更加致密,力学性能更佳.

关键词：

聚丙烯酸酯乳液聚丙烯酰胺水陆成型养护水泥浆液力学性能

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考虑颗粒破碎能耗的堆石料剪胀方程及其应用

蔡新合陈子玉李国英

127-135页

查看更多>>摘要：堆石料由于粒径较大、颗粒棱角过多,在试验中颗粒破碎现象较为显著.通过分析砂砾料和堰塞料两种堆石料三轴试验结果,在剑桥模型剪胀方程中引入颗粒破碎耗能系数,并结合广义塑性模型的理论框架对两种堆石料的试验结果进行数值验证.结果表明:(1)试验过程中颗粒破碎耗能系数与剪切应变的关系呈先增后减的趋势,可以采用单峰曲线描述其发展规律;(2)引入颗粒破碎耗能系数的剪胀方程可以反映两种堆石料剪胀曲线的非线性特征;(3)考虑颗粒破碎的剪胀方程结合广义塑性模型可以拟合出两种堆石料的应力应变曲线,能够反映其应变硬化和剪缩、剪胀特性.

关键词：

剪胀方程颗粒破碎堆石料广义塑性模型

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土石坝护坡冻胀破坏水-热-力耦合数值模拟研究

李卓姜鑫张继勋赵昱...

136-145页

查看更多>>摘要：针对寒区土石坝护坡普遍存在的冻胀破坏问题,选取寒区某土石坝工程为研究对象,结合土石坝工程特点,建立考虑水-热-力耦合作用的有限元计算模型.研究护坡在库水位和坝体填土水分迁移作用下冻胀破坏全过程,分析土石坝温度场、水分场和位移场的变化规律,并将位移场有限元计算结果与实测冻胀变形资料进行对比,验证有限元计算结果.研究结果表明:冻胀作用对坝坡影响深度约为 2 m,坝坡浅层 0～2 m范围的温度变化受外界气温影响较大,坝体内部温度相对坝坡浅层变幅小,且有一定的滞后性;负温使坝坡浅层孔隙水相变成冰,宏观上表现为未冻水体积分数的降低,坝坡浅层土石混合体孔隙水相变、坝体填土内水分向坝坡迁移和冻结峰面向坝体内部移动是护坡冻胀破坏的主要因素;大坝坝坡计算冻胀量为 20～30 cm,最大值为 36 cm,计算结果与实测冻胀变形资料吻合;护坡冻胀破坏主要由砂砾料垫层、坝体填土等土石混合体冻胀及冰推力共同作用引起.研究结果可为寒区土石坝护坡设计提供参考.

关键词：

土石坝护坡冻胀破坏水-热-力耦合寒区

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基于WOA-VMD-XGBoost的混凝土坝变形预测

常留红李晨玉曾子彬尹光景...

146-157页

查看更多>>摘要：建立混凝土坝高精准变形预测模型是掌握坝体结构服役性态的关键,而其变形监测数据具有复杂的非线性和非平稳特征,会影响预测模型的精度及泛化能力.针对上述问题,引入鲸鱼优化算法(WOA)和包络熵理论自适应寻优变分模态分解(VMD)参数,根据最佳参数组合多尺度分解变形数据,得到多个不同特征尺度的本征模态函数(IMF).通过重构分量为新分量,将新分量分别输入极端梯度提升(XGBoost)模型中进行预测,叠加各预测结果得到最终预测值.基于山口岩碾压混凝土拱坝变形监测数据,开展支持向量回归机(SVR)、随机森林(RF)、XGBoost、WOA-VMD-XGBoost等 4种模型的精度、泛化能力对比研究.结果表明:相比于单一预测模型,组合模型有效挖掘了变形信号多尺度特征,降低了非线性、非平稳性对模型性能的影响,在精度、泛化能力中表现出更高性能.该组合模型为大坝变形监测提供了理论依据和应用参考.

关键词：

混凝土坝变形预测鲸鱼优化算法包络熵变分模态分解极端梯度提升

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大坝安全巡检无人机最优图像采集工况试验研究

魏海东徐世媚黄耀英方卫华...

158-165页

查看更多>>摘要：为提高大坝安全巡检无人机图像采集的有效性,针对拍摄距离、风速和光照条件三项重要影响因素,基于大疆Phantom 4 Pro无人机开展试验,分别结合图像自适应阈值二值化、无人机位移及深度学习方法对图像的信息提取效果进行评估,从而研究无人机大坝巡检最优的图形采集工况.研究结果表明,在拍摄距离为 3 m、单向风速为 2.5～4.0 m/s范围内、晴天背阳的光照条件下,无人机悬停能力较好,不会与被拍摄物体表面发生碰撞,且采集的图像质量最佳.优化了无人机图像采集方案,为基于无人机巡视大坝工作提供参考依据.未来可以进一步应用自动化巡检系统、传感器技术和智能飞行控制算法,实现无人机在大坝安全巡检中的全面应用.

关键词：

大坝安全巡检无人机拍摄间距风速光照

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基于M-DBT框架的岩质边坡落石跟踪算法研究

高切李登华丁勇

166-176页

查看更多>>摘要：边坡落石是一种常见的自然灾害,构建高效准确的落石监测方法对边坡安全监控十分重要.传统基于视频图像的落石监测方法缺乏对落石运动的关注.针对该问题,选取YOLOv5s和DeepSort模型,基于DBT框架,从框架、算法两个层面对模型进行改进,提出了基于M-DBT框架的落石跟踪算法.框架层面,基于Background Matting算法搭建了运动检测器,并融入原有的DBT框架中,依据运动检测结果动态调用落石跟踪算法,提出了M-DBT目标跟踪算法框架,提高了设备算力的使用效率.算法层面,基于CBAM注意力机制、ASPP空间金字塔池化、SIoU损失函数和Swin Transformer网络集成优化了YOLOv5s和DeepSort算法,提高了算法对落石特征的提取能力、预测框的准确率及检测目标ID分配精度.使用自建目标检测和图像分类数据集进行模型训练与试验,试验结果表明:基于M-DBT框架的落石跟踪算法与基于DBT框架的算法相比,能有效减少算力资源消耗(最高可减少 21.5%);改进后的YOLOv5s模型检测精度提高了 8.4%,岩块检测准确率最高达 87%;改进后DeepSort模型的跟踪精度提升了 8.9%,跟踪准确率最高达 84%.所提落石跟踪算法能够实现边坡落石的检测与跟踪,具有较强的实用价值.

关键词：

边坡稳定落石监测运动检测目标识别目标跟踪

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《水利水运工程学报》征稿简则

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