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混凝土坝扬压力异常测值成因的多测点分区智能诊断方法
1
作者 程琳 韩嘉勋 +1 位作者 杨杰 马春辉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期137-141,103,共6页
针对传统异常值检测方法存在的问题,提出一种基于时空聚类和环境变量分离的混凝土坝扬压力异常测值成因分析方法,首先采用DBSCAN聚类算法对大坝不同部位的扬压力测点进行空间聚类,然后根据聚类结果进行分区,采用概率主成分分析(PPCA)对... 针对传统异常值检测方法存在的问题,提出一种基于时空聚类和环境变量分离的混凝土坝扬压力异常测值成因分析方法,首先采用DBSCAN聚类算法对大坝不同部位的扬压力测点进行空间聚类,然后根据聚类结果进行分区,采用概率主成分分析(PPCA)对每个区域的扬压力测点提取环境变量效应,最后基于平方预测误差(S_(SPE))控制图和贡献图进行异常值识别和异常测值成因分析。实例应用结果表明,测点的分类结果主要由测点所处位置和环境变量影响规律决定;当监测数据异常时,基于S_(SPE)控制图和贡献图可以定性地推断出最可能的异常原因,能够为识别大坝的运行性态提供参考。 展开更多
关键词 扬压力 异常测值 分区 概率主成分分析(PPCA) 环境变量 平方预测误差(SSPE)
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基于分数阶粒子群优化算法的水电机组一次调频参数辨识
2
作者 王炜 朱蕾 +5 位作者 许存华 张建新 彭辉 黄自万 邓云辉 袁晓辉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期186-190,共5页
由于水电机组和调速器实际物理性质比较复杂,难以从理论上直接推导出其模型参数。为此,提出一种改进的分数阶粒子群优化算法,针对水轮机调速系统一次调频模式,首先根据实际设备的物理结构、运行机理分析建立了水电机组调速系统的调节器... 由于水电机组和调速器实际物理性质比较复杂,难以从理论上直接推导出其模型参数。为此,提出一种改进的分数阶粒子群优化算法,针对水轮机调速系统一次调频模式,首先根据实际设备的物理结构、运行机理分析建立了水电机组调速系统的调节器模型、随动装置模型及机组被控对象模型;然后应用小波阈值降噪法对水电机组一次调频试验数据进行预处理后,采用改进分数阶粒子群优化算法对各分块模型进行参数优化辨识;最后将各部分模型连成整体进行仿真校验。结果表明,改进分数阶粒子群优化算法在水电机组一次调频参数辨识中的精度提升效果明显。 展开更多
关键词 参数辨识 分数阶粒子群优化 一次调频 水轮机调节系统 仿真
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考虑开挖卸荷应力重分布的顶拱围岩塌落深度解析分析方法
3
作者 黄书岭 于国起 +2 位作者 张雨霆 王祥祥 郁培阳 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期119-122,118,共5页
输水隧洞穿越断层破碎带地层易发顶拱垮塌失稳破坏,现有地下洞室拱效应分析方法还缺少能够考虑围岩卸荷应力重分布的塌落深度解析分析方法。为此,提出了考虑围岩重分布应力加持作用的顶拱自稳高度概念,结合圆形隧洞围岩径向和切向应力... 输水隧洞穿越断层破碎带地层易发顶拱垮塌失稳破坏,现有地下洞室拱效应分析方法还缺少能够考虑围岩卸荷应力重分布的塌落深度解析分析方法。为此,提出了考虑围岩重分布应力加持作用的顶拱自稳高度概念,结合圆形隧洞围岩径向和切向应力解析解,基于三角形塌落拱形态,推导得到顶拱自稳高度和考虑围岩重分布应力加持作用的实际塌落深度解析表达式,实现了基于迭代法的顶拱塌落深度。案例分析结果表明,所提解析分析方法能够更准确地预测地下洞室顶拱围岩塌腔深度并确定围岩支护力,为穿越断层破碎带的隧洞施工提供更准确的动态设计依据。 展开更多
关键词 开挖卸荷 拱效应 应力重分布 塌落深度 解析解
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TBM隧洞豆砾石灌浆体局部缺陷对管片结构受力的影响
4
作者 李长永 王项峰 +3 位作者 何银涛 张智晓 赵顺波 袁林 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期160-163,159,共5页
无压输水TBM隧洞的管片起着支护洞体围岩和防水渗漏的作用,承担土压力和内外水压力,对施工及运行安全至关重要。采用三维有限元方法,建立管片—灌浆层—围岩的整体数值模型,考虑管片与围岩之间豆砾石灌浆体存在局部空洞、高岩粉、富水... 无压输水TBM隧洞的管片起着支护洞体围岩和防水渗漏的作用,承担土压力和内外水压力,对施工及运行安全至关重要。采用三维有限元方法,建立管片—灌浆层—围岩的整体数值模型,考虑管片与围岩之间豆砾石灌浆体存在局部空洞、高岩粉、富水泥浆和不密实等缺陷,分析了V类围岩地质条件下的隧洞管片的受力性能,预测了管片受力和变形的最不利位置。结合研究分析成果,提出了针对豆砾石灌浆体局部缺陷的处治建议,对工程质量检测评定与恰当处治具有重要参考价值。 展开更多
关键词 TBM隧洞 管片 豆砾石灌浆体 围岩 受力性能
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基于NSGA-Ⅱ和神经网络的长短叶片泵双目标参数优化
5
作者 梁兴 马志巍 +2 位作者 熊文龙 周泊 曹寒问 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期163-167,共5页
针对长短叶片泵参数优化问题,以叶片进口角、叶片出口角和叶片数量为变量,以泵扬程、效率为优化目标,采用拉丁超立方设计40组试验组成样本集,并利用CFD方法计算泵性能。在数值模拟的基础上,基于BP神经网络泵性能预测模型构建长短叶片泵... 针对长短叶片泵参数优化问题,以叶片进口角、叶片出口角和叶片数量为变量,以泵扬程、效率为优化目标,采用拉丁超立方设计40组试验组成样本集,并利用CFD方法计算泵性能。在数值模拟的基础上,基于BP神经网络泵性能预测模型构建长短叶片泵双目标优化函数,并采用NSGA-Ⅱ算法寻优,进而开展双目标泵参数优化研究。结果表明,基于BP神经网络预测泵性能较准确,其中效率偏差最大为1.98%,扬程偏差最大为1.82%。NSGA-Ⅱ算法所获得的最优方案在额定工况下比原型泵扬程、效率分别提高了7.4%、1.8%;对比优化前后泵内流速分布、压力脉动等,最优方案有效改善了流动的均匀性,减小了水力损失和压力脉动,使得叶轮内部流动更加稳定,为长短叶片泵参数优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 长短叶片泵 性能优化 神经网络 NSGA-Ⅱ算法
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基于多数据融合的水电机组劣化趋势概率区间预测
6
作者 王淑青 翟宇胜 +2 位作者 胡文庆 盛世龙 刘东 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期201-205,共5页
传统的基于单一测点的预测模型无法全面反映水电机组的健康状态,这导致难以实现机组劣化状态的准确评估。对此,提出了一种基于多测点数据融合与概率区间预测的水电机组劣化趋势预测模型。首先,选取机组不同测点在各工况下健康运行的数... 传统的基于单一测点的预测模型无法全面反映水电机组的健康状态,这导致难以实现机组劣化状态的准确评估。对此,提出了一种基于多测点数据融合与概率区间预测的水电机组劣化趋势预测模型。首先,选取机组不同测点在各工况下健康运行的数据构成数据集,采用期望最大化—高斯混合模型(EM-GMM)拟合机组健康运行状态下的各监测量的概率密度分布;然后,计算待估样本在给定机组健康状态分布下的负对数似然概率,以作为劣化度指标;其次,采用熵权法计算各测点劣化度指标的权重,通过加权得到综合劣化度指标;最后,为确保预测结果的可靠性,利用多目标遗传算法(MOGA)优化高斯过程回归(GPR)模型代替传统的点预测模型,并使用不同的预测模型进行对比和评估,证明本文提出的模型具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 水电机组 多数据融合 EM-GMM健康模型 劣化度指标 熵权法 概率区间预测模型
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生态浮床布设间距对根区流量分配影响研究
7
作者 马超 张付成 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期56-59,127,共5页
生态浮床是改善城市河道水环境的有效措施,其水体净化能力与通过根区的流量相关。生态浮床布设间距会改变河道流速分布,进而影响到通过浮床根区的流量。为此,基于流量分配原理和以水槽试验和数值模拟相结合的形式,探索了生态浮床布设间... 生态浮床是改善城市河道水环境的有效措施,其水体净化能力与通过根区的流量相关。生态浮床布设间距会改变河道流速分布,进而影响到通过浮床根区的流量。为此,基于流量分配原理和以水槽试验和数值模拟相结合的形式,探索了生态浮床布设间距、过流流量对生态浮床根区流量的入流比和出流比的影响。结果表明,有16.3%~20.5%的水流流经上游生态浮床根部区域,该数值只与过流流量呈正相关;受到上游生态浮床的影响,仅有12.5%~20.2%的水流通过下游生态浮床根区,该数值随着布设间距和过流流量增大而增大;当生态浮床布设间距为3倍浮床长度时,进入到上下游生态浮床根区的流量已近似相等。研究结果可用于指导工程实践。 展开更多
关键词 生态浮床 流量分配 布设间距 入流比 出流比
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再生骨料混凝土抗压强度影响因素分析的正交试验与数值模拟
8
作者 张晓飞 姜雄浩 +1 位作者 刘钰婷 邓红艳 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期93-98,107,共7页
随着我国建筑垃圾的逐渐增加,再生混凝土得到了广泛应用。大多研究从宏观和细观层面探究再生骨料质量对再生混凝土的影响规律,而对再生骨料本身细观结构和再生骨料对再生混凝土的影响机理的研究较少。为此,将宏观试验与细观模拟相结合,... 随着我国建筑垃圾的逐渐增加,再生混凝土得到了广泛应用。大多研究从宏观和细观层面探究再生骨料质量对再生混凝土的影响规律,而对再生骨料本身细观结构和再生骨料对再生混凝土的影响机理的研究较少。为此,将宏观试验与细观模拟相结合,首先制备不同再生骨料取代率和含水率的再生混凝土试件进行立方体抗压和轴心抗压试验;然后基于经典DP模型和EDP线性屈服模型建立再生混凝土仿真分析数值模型,对不同再生骨料取代率的再生混凝土进行立方体抗压和轴心抗压仿真计算,通过对比模拟值和试验值来验证结果的准确性;最后基于细观模型进行四因素三水平正交试验,并分别通过单指标分析法和多指标分析法研究影响再生混凝土抗压性能的主要因素。结果表明,再生混凝土的抗压性能随着骨料含水率增加呈先增后降的趋势,再生骨料含水率在5.0%-7.5%的范围内时,再生混凝土能展现出较好的力学性能。再生混凝土轴心抗压的模拟效果优于立方体抗压模拟效果。各影响因素对再生混凝土抗压性能影响的主次顺序依次为再生骨料取代率、旧水泥砂浆厚度、再生骨料最大粒径、再生骨料原生强度。研究结果能够为再生骨料生产制备过程的统一标准提供理论依据。 展开更多
关键词 EDP模型 正交试验 再生混凝土 抗压性能 细观模拟
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多级变径孔板螺旋流的水力特性及数值模拟研究
9
作者 赵廷红 巩笑笑 +1 位作者 王立强 宋玉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期35-38,19,共5页
针对多级变径孔板水力特性的数值模拟研究较少的现状,引入收缩角与扭转角概念,构建新型多级变径孔板,基于前期物理试验,通过数值模拟定雷诺数、变收缩角、变扭转角的多种组合工况,对该装置内各监测断面的三相速度、装置内空化数的沿程... 针对多级变径孔板水力特性的数值模拟研究较少的现状,引入收缩角与扭转角概念,构建新型多级变径孔板,基于前期物理试验,通过数值模拟定雷诺数、变收缩角、变扭转角的多种组合工况,对该装置内各监测断面的三相速度、装置内空化数的沿程变化规律及装置的消能率进行分析。结果表明,定收缩角时,随着扭转角的增大,轴向速度的波动程度逐渐减弱,切向速度和径向速度虽有逐渐增大的趋势,但整体波动相对较小;定雷诺数时,同一断面处的空化数随收缩角或扭转角的增大而减小;该装置的消能率随扭转角增大而增大,随收缩角增大而减小。在研究的8种组合工况中,收缩角为15°、扭转角为12°时该装置的消能率最优。 展开更多
关键词 孔板消能 数值模拟 三相速度 空化数 消能率
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水动力学模型的实时组合校正方法研究
10
作者 马强 陈璐 +2 位作者 吴亚中 陈立正 贺阳 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期30-34,共5页
受降雨分布不均、地形复杂多变及模型结构等因素限制,水动力学模型的水位模拟精度难以进一步提升。为此,基于一维水动力学模型运行结果,建立了涵盖KNN、SVR、LSTM、GRU等多种智能算法的实时校正模型,并将KNN校正法与WF算法串联耦合,提... 受降雨分布不均、地形复杂多变及模型结构等因素限制,水动力学模型的水位模拟精度难以进一步提升。为此,基于一维水动力学模型运行结果,建立了涵盖KNN、SVR、LSTM、GRU等多种智能算法的实时校正模型,并将KNN校正法与WF算法串联耦合,提出了具有降噪功效的KNN-WF校正方法,在此基础上,为充分挖掘各校正算法在不同水位区间的校正优势,提出了一种基于M分位数的水位分级组合校正方法,以均方根误差、决定系数和峰值相对误差综合比较分析各校正方法的校正效果。汉江流域应用结果表明,KNN-WF校正法能有效避免KNN校正结果中存在的噪声和锯齿状峰值,校正后的水位过程与实测水位过程更加吻合,分级组合校正方法能实现不同水位区间的精细化校正从而提升整体校正效果。 展开更多
关键词 水动力学模型 终端校正 分级组合校正 汉江流域
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基于水质水动力学模型的乌江渡水库二氧化碳排放研究
11
作者 吴晓玲 马晨皓 +1 位作者 王志伟 王文彬 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期172-176,共5页
随着我国提出“双碳”目标与绿色高质量发展的进一步推进,水电作为清洁能源在现有巨大存量的基础上得到进一步发展,然而其低碳属性却在近年来的研究中存在质疑。水库作为受人类活动深度影响的水生生态系统,其碳循环至今尚未明确。因此,... 随着我国提出“双碳”目标与绿色高质量发展的进一步推进,水电作为清洁能源在现有巨大存量的基础上得到进一步发展,然而其低碳属性却在近年来的研究中存在质疑。水库作为受人类活动深度影响的水生生态系统,其碳循环至今尚未明确。因此,基于垂向二维水质水动力学模型(CE-QUAL-W2),结合2017年的实测数据,针对乌江干流上的乌江渡水库进行建模,模拟水库水—气界面二氧化碳扩散通量的时空分布情况。计算发现,库区水—气界面二氧化碳扩散通量呈现冷季高、暖季低,库区中心高、回水区及坝上低的时空分布特点。该模型针对水电站取、泄水口高程位置,模拟水—气界面二氧化碳扩散通量,可为水库碳排放的计算及水库低碳运行提供借鉴。 展开更多
关键词 乌江渡水库 二氧化碳 碳排放 CE-QUAL-W2模型
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某混凝土重力坝混凝土-基岩胶结面原位直剪试验与破坏模式分析
12
作者 张翌娜 赖煜 +2 位作者 王勇 张建伟 王文轩 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期137-141,共5页
基于某水库坝基混凝土-基岩胶结面原位直剪试验,建立混凝土-基岩胶结面的直剪试验三维精细化仿真模型,研究了不同加载工况下混凝土-基岩胶结面处的损伤演化过程及破坏机理。研究表明,不同法向应力作用下峰值剪切位移随法向应力的增加基... 基于某水库坝基混凝土-基岩胶结面原位直剪试验,建立混凝土-基岩胶结面的直剪试验三维精细化仿真模型,研究了不同加载工况下混凝土-基岩胶结面处的损伤演化过程及破坏机理。研究表明,不同法向应力作用下峰值剪切位移随法向应力的增加基本呈逐渐递增趋势,抗剪强度的峰值范围为1.074~2.073 MPa,最大误差为8.48%,满足工程要求;不同法向力作用下,模拟计算了混凝土-基岩胶结面的损伤演变过程,并与原位直剪试验结果进行对比,验证了模拟结果的准确性;不同加载工况下混凝土-基岩的破坏模式可归纳为胶结面破坏、混合剪切破坏及基岩破坏三类,且破坏模式与法向应力的大小相关,随法向应力的增大,沿胶结面剪断的面积逐渐增加,断裂面趋于平整。研究结果可为类似混凝土重力坝设计、坝体抗滑稳定及风险分析提供理论基础。 展开更多
关键词 混凝土重力坝 原位直剪试验 破坏模式 损伤机理
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基于正交试验的斜流泵改造能量特性优化研究
13
作者 李延频 张启帆 张自超 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期186-190,共5页
为探究斜流泵抽水蓄能化改造的可行性,研究其叶轮参数对水泵工况和水轮机工况下能量特性的影响,对某型斜流泵进行改造和数值模拟。应用L9(34)正交表,选取转轮进、出口角、包角和叶片数4个参数,指标设定为水泵工况效率和扬程及水轮机工... 为探究斜流泵抽水蓄能化改造的可行性,研究其叶轮参数对水泵工况和水轮机工况下能量特性的影响,对某型斜流泵进行改造和数值模拟。应用L9(34)正交表,选取转轮进、出口角、包角和叶片数4个参数,指标设定为水泵工况效率和扬程及水轮机工况效率,进行4因素3水平的正交优化,再通过极差分析研究各因素对性能的影响,通过数值模拟分析改造及优化前后的内外特性。结果表明,叶片出口角对抽水和发电工况的效率影响最大。优化后的模型提高了能量特性,水泵工况效率提高了0.816%,水轮机工况效率提高0.82%,且优化后的内特性有一定程度的改善,水轮机工况下的空化性能更好,表明对斜流泵进行抽水蓄能化改造是可行的。该研究为斜流泵的进一步抽水蓄能化改造提供了借鉴和支持。 展开更多
关键词 斜流泵 水泵水轮机 正交优化 数值模拟
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强震作用下水电站溢洪洞控制段结构震损模式分析
14
作者 张汉云 章寰宇 +3 位作者 毕仲辉 宋琰 李潇寒 王皓臣 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期155-158,176,共5页
溢洪洞进水口控制段作为水利水电工程泄洪系统的首部结构,在强震发生后,为避免次生灾害的发生,应保证枢纽泄水通畅、及时降低库水位的使用功能。因此,有必要对溢洪洞控制段在最大可信地震作用下的损伤状态进行专门研究。采用黏弹性人工... 溢洪洞进水口控制段作为水利水电工程泄洪系统的首部结构,在强震发生后,为避免次生灾害的发生,应保证枢纽泄水通畅、及时降低库水位的使用功能。因此,有必要对溢洪洞控制段在最大可信地震作用下的损伤状态进行专门研究。采用黏弹性人工边界及其地震动输入考虑无限地基辐射阻尼效应,采用双标量本构模型模拟混凝土的损伤开裂,建立溢洪洞控制段结构-地基相互作用的整体三维有限元模型,基于非线性动力时程分析,研究揭示最大可信地震作用下溢洪洞控制段结构的损伤分布和模式。结果表明,强震作用下结构拉损伤分布面积大于压损伤面积;^(#)1、^(#)3溢洪洞控制段受地震损伤较^(#)2控制段严重,震损出现在闸墩与基岩交界处、弧形闸门支撑梁与闸墙交界处、进口溢流面与闸墙的交界处、门机大梁两端。 展开更多
关键词 溢洪洞 黏弹性人工边界 塑性损伤模型 损伤模式
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三江汇合口山区强弯河道洪水淹没研究
15
作者 林斌 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期15-17,136,共4页
基于福建省顺昌县城区河段整体二维数学模型,对不同洪水组合下山区强弯河道的洪水特征及其淹没情况开展研究。结果表明,受复杂洪源影响,汇合口至弯顶上游侧河段表现出不同的水面横比降沿程分布和流速重分布特征,在洪水组合1时具有更为... 基于福建省顺昌县城区河段整体二维数学模型,对不同洪水组合下山区强弯河道的洪水特征及其淹没情况开展研究。结果表明,受复杂洪源影响,汇合口至弯顶上游侧河段表现出不同的水面横比降沿程分布和流速重分布特征,在洪水组合1时具有更为显著的水面横比降,凹岸水位大幅高于组合2;水动力轴线偏向凸岸,而组合2时偏向凹岸;该类型河道的弯道水流特征导致两岸洪水淹没差异大,在洪水防控中应从水位、流速两方面考虑不利工况。研究成果可为当地防洪体系建设及防汛抢险提供科学依据,并为其他类似河段的洪水淹没分析提供技术参考。 展开更多
关键词 不同洪水组合 强弯河道 汇合口 洪水淹没 二维数值模拟
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石泉水电站改造工程金属结构数字化设计研究
16
作者 韦晨阳 赵春龙 +2 位作者 李岗 王正中 罗涛 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期65-69,共5页
石泉水电站已投入运行近50年,原设计中泄洪表孔工作弧门前无检修闸门,因随梯级开发水位抬高失去旱地检修条件,需对该部位金属结构进行改造。对此,采用数字化手段和BIM技术,对工程泄洪表孔坝段进行数字化建模,重现原设计方案,在此基础上... 石泉水电站已投入运行近50年,原设计中泄洪表孔工作弧门前无检修闸门,因随梯级开发水位抬高失去旱地检修条件,需对该部位金属结构进行改造。对此,采用数字化手段和BIM技术,对工程泄洪表孔坝段进行数字化建模,重现原设计方案,在此基础上完成了施工阶段的金属结构设备布置、检修闸门的设计,并利用ANSYS实现了检修闸门结构数值仿真,形成了从CAD建模、CAE数值仿真、软件二次开发及三维制图的全面数字化应用成果。可视化改造方案有利于指导施工和运维,也为同类工程在方法和经验上提供借鉴。 展开更多
关键词 金属结构 改造工程 数字化设计 BIM技术 二次开发
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基于离心试验的引调水工程含深层原生裂隙膨胀土层渠坡稳定性分析
17
作者 韦松涛 龚壁卫 +2 位作者 李波 胡波 程展林 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期98-103,共6页
引调水工程因跨度范围大,渠道经常穿过含深层原生裂隙区域,现场滑坡膨胀土层中实际存在的深层原生裂隙顺坡向呈8°~12°,倾向河渠。为掌握深层原生裂隙对边坡稳定性的影响,通过预设双层土工膜的方式模拟倾角为12°、48°... 引调水工程因跨度范围大,渠道经常穿过含深层原生裂隙区域,现场滑坡膨胀土层中实际存在的深层原生裂隙顺坡向呈8°~12°,倾向河渠。为掌握深层原生裂隙对边坡稳定性的影响,通过预设双层土工膜的方式模拟倾角为12°、48°的典型组合裂隙,开展了含深层原生裂隙边坡的离心模型试验,进一步推导了计算离心模型在离心机加速度场中边坡安全系数的简化理论。结果表明,离心加速度逐级增大过程中,边坡顶部沉降和坡面水平位移逐渐增大,同时在坡肩和坡面依次出现裂隙且随之扩展,边坡失稳并沿12°裂隙面滑动;计算得到离心模型边坡安全系数随加速度增大而逐渐降低但降低速率逐渐减小,产生破坏时的安全系数已小于1.0;进一步分析表明,土工膜裂隙面贯通率越高,边坡安全系数越低,同时裂隙面分布位置也对边坡稳定性有影响。研究结果为含深层原生裂隙边坡的分析提供了依据。 展开更多
关键词 边坡 裂隙 离心模型试验 安全系数 裂隙扩展
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长江沙洲水道洲滩植被阻水影响分析
18
作者 李达 杨中华 +1 位作者 张松 张为 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期67-71,48,共6页
针对水库修建后下游洪水位抬升的现象,以长江中游沙洲水道为例,基于现场查勘并结合遥感影像解析和平面二维水动力模型分析洲滩植被对沙洲水道的阻水影响。结果表明,洲滩植被会引起沙洲水道区域平均水位抬升、流速减小,且水位自下游至上... 针对水库修建后下游洪水位抬升的现象,以长江中游沙洲水道为例,基于现场查勘并结合遥感影像解析和平面二维水动力模型分析洲滩植被对沙洲水道的阻水影响。结果表明,洲滩植被会引起沙洲水道区域平均水位抬升、流速减小,且水位自下游至上游抬升幅度沿程增大,洪水流量影响大于中等流量影响;水道断面流速分布呈现洲滩减小,主槽增大的变化趋势,可能造成“槽冲滩淤”;植被阻水影响随植被生长而增大,但影响变幅在减小;防浪林对于沙洲水道右岸流速的调整大于左岸,而矮草/灌木对流速调整的影响则相反。 展开更多
关键词 沙洲水道 遥感解析 植被分布 等效Manning系数 阻水影响
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基于SBFEM-FEM融合的边坡开挖快速仿真方法研究
19
作者 周靓 殷德胜 +5 位作者 郑保敬 陈博夫 谢旋 彭辉 叶永 吴振宇 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期74-78,共5页
针对边坡开挖过程中岩体应力与变形变化可能导致的边坡失稳问题,提出了一种融合比例边界有限元法(SBFEM)和有限元法(FEM)的边坡开挖快速仿真新方法。该方法在模拟边坡的开挖过程时,利用边坡包含的地层、结构面和地形等信息,建立不含开... 针对边坡开挖过程中岩体应力与变形变化可能导致的边坡失稳问题,提出了一种融合比例边界有限元法(SBFEM)和有限元法(FEM)的边坡开挖快速仿真新方法。该方法在模拟边坡的开挖过程时,利用边坡包含的地层、结构面和地形等信息,建立不含开挖面的初始有限元网格;将开挖面的信息作为动态参数实时输入,通过几何拓扑计算,将初始有限元网格分割为被开挖面切割的单元和未被切割的单元,未被切割单元仍为常规有限单元,切割单元被分解成比例边界单元或有限单元的组合,从而得到SBFE-FE的融合网格;将融合网格再次分成保留域和开挖域两部分,在开挖过程仿真时,利用数组计算方法常用流程,由保留域提供刚度矩阵,开挖域提供开挖荷载矩阵,从而实现开挖过程的自动快速仿真。采用FORTRAN语言,编写了相应的二维计算程序。通过算例研究,将新方法的结果与传统有限元法的结果进行对比。结果表明该方法具有较高的精度,能将复杂的有限元建模工作变成计算机的计算工作,降低前处理的难度,适合在多种开挖方案比选、开挖工况复杂等情况下应用。 展开更多
关键词 比例边界有限元 岩质边坡 边坡开挖 数值模拟
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基于改进经验模态分解的水电机组振动信号故障特征提取
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作者 潘天航 蔡金华 +4 位作者 高元 张冰 孟宪宇 耿欣 冯康康 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期182-185,162,共5页
水电机组振动信号包含噪声及多种信号耦合,采用经验模态分解方法进行信号处理会由于极值点丢失而发生模态混叠。为此,提出一种基于改进经验模态分解算法,即首先对振动信号进行微分计算来放大极值点;然而对微分信号进行经验模态分解并计... 水电机组振动信号包含噪声及多种信号耦合,采用经验模态分解方法进行信号处理会由于极值点丢失而发生模态混叠。为此,提出一种基于改进经验模态分解算法,即首先对振动信号进行微分计算来放大极值点;然而对微分信号进行经验模态分解并计算各阶信号能量特征占比,由此剔除噪声干扰等无效分量后对信号进行重构;最后计算出信号的频率特性进行故障诊断。使用该算法对国内某水电站振动异常的摆度信号进行分析,能够有效屏蔽掉干扰信号,更准确地判断出故障类型。 展开更多
关键词 水电机组 微分运算 经验模态分解 故障诊断
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