水力发电学报杂志

水电站厂内经济运行数学模型的对象化处理

关键词: 水电站  数学模型  对象  接口  

本文通过对水电站厂内经济运行的数学模型和求解方法深入分析,提出了水电站厂内经济运行的对象模型,按照对象化设计的思路,把相关特征数据和约束条件封装成对象的成员属性,把模型求解方法封装成对象的成员方法,各对象模型既可单独计算实现独自功能,也可通过各对象成员接口,共同实现复杂功能,提高了代码的重用性,可扩展性和可靠性。

遗传算法在水电站机组优化组合中的研究与应用

关键词: 水电站  遗传算法  机组优化组合  

建立了水电站机组优化组合数学模型,提出了基于二进制与浮点数混合编码的遗传算法工程实现方法,把问题分解为机组状态组合与机组负荷分配两个子问题,分别对其优化。对实例计算分析表明：遗传算法具有计算速度快,计算结果好的优点,其对发电机组优化组合问题的求解是可行的、有效的,具有较强的实用价值。

清江梯级水电站联合调度图的研究与应用

关键词: 水电站  梯级水库  调度图  优化调度  微粒群算法  

针对清江梯级水电站开展了水库联合调度图的研究,结合库群补偿调度的库容效率指数方法,建立了基于微粒群算法的联合调度图研制模型。得到的联合调度图方案符合清江流域水文及梯级水库结构特点,同时具有调度决策直观、操作简明的优点。经模拟调度检验,联合调度图与现设计应用方案相比,清江梯级总出力不仅满足设计保证率,而且年均发电量可提高2.01...

水库防洪分类调度方式设计探讨

关键词: 水利工程  水库防洪  调度方式  分类设计  累积净雨  

为深入研究新的水库防洪调度设计理论方法,提高防洪安全度和洪水资源利用率,本文在作者以往防洪分类调度方式研究的基础上,系统的论述了分类调度方式设计的必要性和可行性,基本理念、假定,实施防洪分类调度方式设计的条件与步骤。并以碧流河水库为例,论述其分类调度规则的制定过程,并检验其防洪分类调度方式设计的合理性与安全性。

梯级水库联合优化调度的差分演化算法研究

关键词: 水利工程  梯级水库  惩罚函数  

差分演化算法是一种收敛快、控制参数少并且易于实现的演化算法。本文在探讨梯级水库联合优化调度的差分演化算法中,针对传统优化算法在高维梯级水库优化调度时多约束条件难以处理、计算机时长等缺陷,提出了非参数惩罚的约束条件处理机制,并对差分演化算法进行了改进。通过实际算例验证了该方法的可靠性,从而为高维梯级水库的优化调度提供了一种...

河川径流中长期预测的支持向量机模型

关键词: 水文学  径流预测  支持向量机  黄河  径向基函数  人工神经网络  水文水资源  

径流预测历来是水利部门的一项重要工作,本文基于支持向量机（SVM）方法建立河川径流中长期预测模型,通过对1976-1994年黄河上游兰州站径流量历史数据分析处理后,得到年径流量增长的时间序列,利用所建模型对该序列值进行仿真模拟。在仿真实验后,用1995-1996年的增长量进行模型检验,并与RBF网络模型、BP神经网络模型预测结果进行对比,结果表明,应...

基于ANFIS的水库年径流预报

关键词: 水资源  径流预报  anfis  人工神经网络  

水库年径流预报是充分利用水资源、真正实现水库优化运行、发挥电站经济效益的有力手段和重要环节。本文在分析以往年径流预报方法优缺点的基础上,采用自适应神经模糊推理系统（adaptive neural fuzzy inference system,ANFIS）建立了年径流预报模型,并将其应用到某水库年径流预报中。实例结果表明,与回归分析法、BP神经网络法、改进的Elman神经...

基于小波消噪的混沌神经网络径流预报模型

关键词: 水文学  径流预报  混沌神经网络  小波消噪  饱和嵌入维数  

水文要素时间序列中的噪声不仅影响水文混沌特性识别,更影响径流预测精度。本文基于小波消噪理论对水文序列中的噪声进行了处理,并利用混沌理论中的相空间重构技术计算出饱和嵌入维数作为混沌神经网络输入层节点数,将小波技术、混沌理论和神经网络方法结合起来对汛期日径流进行了预测。与消噪前相比,模型结构从7-10-1简化到6-8-1,预测合格率从77...

基于接触单元的三峡电站厂房振动分析

关键词: 水工结构  厂房振动  接触单元  三峡电站  对比分析  

如何合理分析蜗壳和外围钢筋混凝土之间的传力特性,是大型水电站厂房设计和研究的难点之一。本文针对三峡左岸电站VGS机组的厂房结构,采用双结点接触非线性模型,计算混凝土结构以及蜗壳、座环和固定导叶的振动响应。为了便于对比分析,建立共结点模型并开展相应的计算分析。计算结果表明,对于混凝土结构而言,两种模型的振动响应分布规律基本一致,...

基于现场实验的墩墙混凝土真实温度应力性态及开裂机理分析

关键词: 水工结构  温度裂缝  有限元  墩墙混凝土  水管冷却  遗传算法  

本文依托某一水闸工程现场观测的温度和气候资料,采用优化遗传算法并结合精确的水管冷却迭代算法对混凝土的特性参数进行了反演分析。结果表明,反演所获取混凝土特性参数能较好体现工程实际情况。在此基础上,实现了墩墙混凝土温度真实应力性态的仿真计算,深入剖析了导致闸墩结构出现“枣核形”裂缝的主要影响因素及其开裂机理,提出了相应的温控...

河谷地形对面板堆石坝应力位移影响的分析

关键词: 水工结构  应力与位移  有限单元法  面板堆石坝  河谷形状  

本文分别采用沈珠江双屈服面弹塑性模型和清华弹塑性损伤模型描述堆石料和土与结构接触面,采用三维有限元分析方法计算了不同河谷宽高比时大坝的应力和位移。结果表明河谷地形对于大坝应力和位移特性有显著影响。河谷宽高比减小后,坝基对坝体的约束作用加强,导致：（1）坝体的变形减小;（2）面板的挠度随之减小;（3）面板顺坡向应力出现了拉应力...

天生桥一级大坝面板挤压破损分析

关键词: 水工结构  面板挤压破损  综合分析  天生桥一级面板坝  

天生桥一级面板坝于2003年、2004年两次发生面板竖向挤压破损。综合分析表明,坝体沉降大、低水位高温运行工况、面板上部处于不利应力组合状态,以及首次破损后仅作恢复性处理等因素,是面板两次挤压破损的原因。从优化面板坝断面设计、提高堆石压实密度、科学安排坝体及面板施工程序、避免不利运行工况和及时对破损部位进行有效处理等方面,提出一...

基于混合模型的铜头拱坝多参数反演分析

关键词: 水工结构  材料参数  位移反分析  混合模型  拱坝  

本文利用大坝观测位移回归的混合模型,对铜头拱坝多个材料参数进行反演分析。在反分析过程中,对于多参数优化反演采用简化单变量算法,并针对铜头大坝库水位变幅较小的情况提出了利用特征水位对应的位移差值建立目标函数,形成了一套完整的反分析流程。

抽水蓄能电站地下洞群层状围岩稳定性综合分析研究

关键词: 岩石力学  围岩稳定性  数值模拟  层状复合岩体  洞室  

某抽水蓄能电站地下洞室群围岩呈缓倾角互层状结构,层理发育,岩性复杂,洞室开挖过程中,各种地质因素交互作用,洞室间相互影响。论文对复杂变化地质环境下的主厂房围岩进行各种因素作用下的综合稳定分析,并依据多种测试手段,对开挖后围岩的稳定性和变形进行实时监测,掌握了洞室层状围岩变形破坏特征。结合对地下洞室开挖进程的数值计算分析,研究...

石灰岩粉填料含量对水工沥青混凝土性能的影响研究

关键词: 水工材料  性能  试验研究  水工沥青混凝土  石灰粉填料  低温拉伸  斜坡流淌  冻断  

通过测定不同石灰粉填料含量的沥青混凝土的孔隙率、斜坡流淌、劈裂、弯曲、低温拉伸和低温冻断等性能指标,研究填料含量对水工沥青混凝土各项性能的影响规律及在配合比设计中如何合理选择填料含量。

钢纤维混凝土离心成型工艺试验研究

关键词: 建筑材料  离心成型  试验研究  钢纤维混凝土  纤维分布规律  

针对钢纤维混凝土离心成型时各工艺参数的确定进行系列试验研究。通过对离心成型环形截面钢纤维混凝土试件的切片试验,研究离心时间、离心加速度、粗骨料级配、钢纤维的长度和体积率等因素对钢纤维在构件横截面、纵截面的分布形态的影响规律,确定了将离心成型钢纤维混凝土应用于输变电线路电杆时的各参数取值范围,为工程应用提供科研依据。

基于VB和Surfer的等值线图批处理可视化

关键词: 计算机软件  可视化  

随着有限元分析软件的开发和应用,对计算成果后处理的质量和效率提出了更高的要求,特别是等值线图的绘制对于工程设计的分析与改进尤为重要。本文结合实际工程需要,探讨了VB6.0和Surfer8.0接口问题的实现。采用VB嵌入式编程方法,在充分利用Surfer强大的绘图功能的基础上,实现了等值线图自动绘制功能,开发了等值线图批处理可视化分析软件。

弧形闸门L型水封压缩过程非线性数值模拟

关键词: 水工结构  压缩位移与接触力  非线性数值模拟  l型水封  弧形闸门  

本文分析弧形闸门L型水封预压缩特点,应用超弹性橡胶材料Mooney-Rivlin两参数模型建立该水封压缩过程的数值分析模型,在模型中采用接触单元模拟水封与止水座间接触,通过止水座的相对位移来控制水封的预压缩量。数值模拟结果表明,在预压缩过程中,L型水封与止水座间接触中心位置和接触范围逐渐从水封接触边顶部向其根部移动,而且水封顶部脱离止水...

南水北调中线干渠闸门调度运行方式探讨

关键词: 水力学  南水北调中线工程  非恒定流  数学模型  时序控制  同步控制  

本文选取天津分水口为例,采用建立的南水北调中线电子渠道模型,模拟计算了该分水口分水流量变化时分别采用时序控制和同步控制进行闸门调度时干渠中的水流过渡过程。结果显示,时序控制较同步控制可以大幅度缩短干渠水力过渡时间并减小闸前水位变化幅度,但闸下流量和闸门开度变化幅度较同步控制要大。若采用分水口之间的分水流量进行区间调度以维...

基于非结构网格的溃坝水流干湿变化过程数值模拟

关键词: 水力学  溃坝  有限体积法  复杂地形  干湿边界  

本文采用非结构网格的有限体积法对具有复杂地形的溃坝水流进行了数值模拟。利用Roe格式的近似Riemann解来计算界面通量,对底坡源项进行特征分解和迎风处理以保证格式的和谐性,对摩阻项采用了半隐式离散的方法来增加计算的稳定性,采用了一种稳定有效的动边界处理方法来模拟干湿边界的变化。最后通过两个算例对本文的模型进行了验证,结果表明该模...

湖南镇水电站水工模型试验研究

关键词: 水力学  开启组合  水工模型试验  泄洪冲刷  扩散角  

湖南镇水电站扩容后,优选闸门开启组合及评估新水力边界条件下局部冲刷对电站枢纽安全的影响,是电站运行面临的新课题。本文以水工模型试验为手段观测了不同的闸门开启组合下的水舌扩散状态及其对下游电站的影响、泄洪对工程扩建前后下游河道的冲刷状况,以此制定了最优的闸门开启组合、对扩建后大坝受冲刷影响的安全性进行评估,并提出了工程保护...

基于变分理论的压力管道内水体弹性模型研究

关键词: 水利水电工程  弹性模型  变分理论  水力振动  小波动  

在水电站水机电系统振动特性和稳定性研究中,需要采用不同阶数的弹性模型来描述不同长度的压力管道内水体的动态特性,常用的刚性模型或不易解耦的低阶弹性模型在应用上存在一定的局限性。基于泛函变分理论和Ritz-Galerkin近似,从水力振动的基本方程出发,推导出适合于水电站稳定性分析和输水系统振动特性研究、并易于解耦的压力管道内水体弹性模...

上游调压室设置条件的探讨

关键词: 水力学  上游调压室  设置条件  水击压力  机组转速升高  

上游调压室设置条件是水电站引水发电管道系统初步设计的重要判据之一,本文从理论上推导了上游调压室设置条件的判别式,即压力管道中水流惯性时间常数的允许值[Tw]的大小取决于设计允许水击压力相对值ξmax、机组转速升高相对值βmax以及机组加速时间常数Ta等参数,分析了[Tw]随Ta、ξmax、βmax增大而增加的规律性,并且结合工程实例,得出了高水头水...

均匀沙上扬通量的能量平衡模型

关键词: 泥沙动力学  上扬通量  均匀沙  能量平衡  垂向流速分布  

基于能量平衡观点,床面泥沙上扬能量来自于水流的势能,所消耗的能量取决于水沙的相对运动,推导出上扬通量关系式,根据垂向流速分布公式确定参数的影响因素,采用实验资料对有关参数进行了率定。所建立的计算公式与实验资料符合较好,与其他公式相比较,该式结构较简单和计算精度较高,可较好的为泥沙数学模型提供近底含沙量边界条件。

水库水温数学模型及其应用

关键词: 环境水力学  水库水温  数学模型  下泄水温  

对标准k-ε紊流模型进行浮力修正,建立了剖面二维及三维水库水温计算的浮力流模型并采用已建漫湾水库库区实测水温资料对模型进行了检验。将检验后的模型应用于瓯江滩坑水库的水温分布预测研究中,其中采用剖面二维模型进行全库水温分布预测,并为坝前三维模型提供进口边界;采用三维模型对近坝段水流结构以及水电站下泄水温进行精确模拟,从而实现下...

三峡工程对长江流域生态承载力影响的初步分析

关键词: 环境水利  三峡工程  长江流域  生态承载力  生态足迹  

生态足迹和生态承载力理论为水利工程对生态环境影响的定量化评价提供了有效的途径。根据“等效替代”方法计算表明：三峡工程防洪、发电、航运作用分别减少生态足迹389.07万hm2、1850.17万hm^2、4.99万hm^2。同时库区淹没和工程占地、渔业减产、土壤渍害和次生盐碱化增加生态足迹30.82万hm^2、18.79万hm^2、43.77万hm^2。正负效益合计增加生态...

水量调度对镇江内江水质和含沙量的影响分析

关键词: 环境水利  调度技术  平衡  水量  水质  泥沙  内江  

以镇江内江为例,针对滨江水体自长江引水过程中,由于长江水量、沙量时空分布不均所引起的水量-水质-泥沙不平衡问题,提出了实现水质改善、控制悬沙浓度,减少泥沙淤积三重目标的调度模式;在确定内江水量-水质-泥沙平衡关系的基础上,研究了维持三者平衡的调度方式,并对调度效果进行了预测分析,模拟计算结果表明：枯季低水位条件下,要保证内江水质...

轴流转桨式水轮机空化振动监测的试验研究

关键词: 水力机械  轴流转桨式水轮机  空化振动  试验研究  多工况  

为满足电厂水轮机空化监测的需要,本文采用自行设计的空化监测系统对葛洲坝电厂某轴流转桨式水轮机组的现场空化特性进行了试验,通过数据采集和信号分析对多个工况下的水轮机空化信号特征进行了研究。试验中采用4个1-20kHz的高频振动加速度传感器,对水轮机四个不同位置的空化信号进行同时采集。试验表明在同一工作水头,多个工况下,水轮机的空化...

低水头混流式水轮机蜗壳和尾水管结构变化对流动损失的影响研究

关键词: 水力机械  混流式水轮机  蜗壳  尾水管  流动分析  

酉酬水电站水轮机组为混流式机组,具有水头低、流量大的特点。受客观条件制约,电站真机蜗壳和尾水管尺寸比按模型换算的真机尺寸值要小一些,在设计阶段需要通过数值模拟分析尺寸改小后对机组水力性能的影响。本文建立了包括蜗壳（含固定导叶）、活动导叶、转轮和尾水管等在内的水轮机整体流道的流动分析物理模型,分别比较了原设计方案（称为方案...

质量矩阵对水轮机组固有振动模态计算结果的影响

关键词: 水力机械  混流式水轮机  水轮机  质量矩阵  固有频率  固有振型  

针对如何采用有限元法选用适当的单元质量矩阵模式对大型水轮机过流部件进行高精度、高效率和低成本的模态分析问题,本文详细介绍了一致质量矩阵和集中质量矩阵,并以三峡混流式水轮机组为例,数值模拟水轮机转轮、导叶和叶片的前若干阶固有模态,对两种矩阵所得结果进行了比较分析。结果表明,两种质量矩阵模式对低阶固有模态（前30阶）影响不大,固...

输水系统布置对抽水蓄能电站相继甩负荷水力过渡过程影晌

关键词: 水电工程  输水系统布置  水锤  相继甩负荷  可逆机组  

在抽水蓄能电站输水系统水力过渡过程计算中,系统布置对水锤压力影响显著,在相继甩负荷时尤为突出,将导致输水系统出现新的压力控制值。本文针对输水系统的不同布置在理论上分析了相继甩负荷工况出现压力控制值的原因以及可能发生的危险时刻。计算表明：同一水力单元的可逆机组相继甩负荷时,不同的输水系统布置得到的尾水管进口压力差别较大,随...

基于遗传神经网络和证据理论融合的水电机组振动故障诊断研究

关键词: 水力机械  振动故障诊断  遗传神经网络  证据理论  

本文针对水电机组振动故障诊断中的故障误诊、漏诊以及诊断可靠性低等问题,提出了适用于水电机组的神经网络局部诊断和证据理论融合决策的故障诊断方法。在神经网络中应用遗传算法提高网络的收敛速度。对水电机组振动故障进行仿真,诊断结果表明,通过对故障征兆信息的有效组合,充分利用机组各部位信息,可减少诊断的误诊、漏诊,有效提高诊断的可靠...

业主“干预”的原因分析

关键词: 水利管理  业主干预  调查研究法  水电开发项目  水电开发企业  

在中国水电行业,业主单位对工程建设各参与方（监理、承包商、设计）职责范围内工作进行干预的现象较为普遍。这种“干预”行为会引起管理混乱、责权不清、决策迟缓等问题。为了探索导致业主“干预”的原因,本文对3个大型水电项目进行了案例研究。研究发现,业主、监理、承包商、设计等不同职业间的五种差异是导致业主“干预”的主要原因。文章将...

电压不平衡时PWM整流器自抗扰控制策略的研究

关键词: pwm整流器  电压不平衡  系统扰动  自抗扰控制器  

提出一种电网电压不平衡时PWM整流器的控制方法,该方法采用自抗扰理论,将PWM整流器模型中耦合项和参数扰动视为系统扰动,采用扩张状态观测器（ESO）进行观测并补偿。建立了基于Matlab/simulink的PWM整流器仿真模型,通过仿真给出了电网电压不平衡时PWM整流器的输入电压波形,输出直流电压波形以及频谱分析结果等。仿真结果表明提出的自抗扰控制方...

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