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基于时序运行模拟的水火风光储互补系统电源优化配置

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水力发电学报 2024年第3期43卷 71-83页

作者：姜梦妍王筱董闯王社亮周恒高洁中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司博士后科研工作站西安710065 水电水利规划设计总院北京100120

系统时序运行模拟是水火风光储互补系统电源规模优化配置的关键环节。对于水火风光储多能互补系统8760逐小时运行模拟,按照小时尺度构建的模型规模很大,直接求解困难。本文提出按时间尺度逐层分解、递进优化的高效求解算法,精确模拟系... 详细信息

系统时序运行模拟是水火风光储互补系统电源规模优化配置的关键环节。对于水火风光储多能互补系统8760逐小时运行模拟,按照小时尺度构建的模型规模很大,直接求解困难。本文提出按时间尺度逐层分解、递进优化的高效求解算法,精确模拟系统全年逐小时调度运行过程。在此基础上,构建双层规划模型对由风电、光伏、水电、火电、抽水蓄能、梯级水电站混合式抽水蓄能和电化学储能等电源组成的并网多能互补系统的电源容量进行优化配置。将模型应用在青海省电网系统中,对风电、光伏、抽水蓄能电站和基于水电站的可逆机组容量进行优化,得到电源最佳配置方案。

关键词：水火风光储多能互补容量配置时序运行模拟双层优化电力系统优化调度

LSTM模型在嘉陵江流域参考作物蒸散量计算中的适用性研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：葛杰康秀白钰张晓鹏董超超王晶咸阳市水利水电规划勘测设计研究院河北天和咨询有限公司中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

为有效提高缺乏气象数据时嘉陵江流域参考作物蒸散量(ET0)计算精度，选取流域及周边20个气象站58a(1960—2017年)逐日气象数据，基于不同气象要素组合，构建16种基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory，LSTM)的ET0计算模型，并将其... 详细信息

为有效提高缺乏气象数据时嘉陵江流域参考作物蒸散量(ET0)计算精度，选取流域及周边20个气象站58a(1960—2017年)逐日气象数据，基于不同气象要素组合，构建16种基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory，LSTM)的ET0计算模型，并将其与Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allend等3种在嘉陵江流域计算精度较高的模型进行对比，研究LSTM模型在嘉陵江流域的适用性。结果表明：(1)LSTM模型能精准地捕捉输入参数与ET0之间复杂的非线性关系，基于最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)和地球外辐射(Ra)建立的LSTM2模型计算精度能达到应用要求(MAPE平均为14.6%，RMSE平均为0.476 mm/d，NSE平均为0.891，R2平均为0.903)，模型计算精度随输入气象要素数量的增加而升高。(2)模型输入参数中增加Ra，可有效提高模型计算精度(MAPE平均降低17.3%，RMSE平均降低11.1%，NSE平均升高0.779%，R2平均升高0.715%)。(3)基于最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)、地球外辐射(Ra)和日照时间(n)构建的LSTM12模型是嘉陵江流域缺乏气象数据时最适宜的ET0计算模型。(4)LSTM模型的计算精度均优于相同输入参数依赖下的Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allen模型。(5)LSTM模型在嘉陵江流域具有很强的可移植性，不同气象站点建立的LSTM相互移植时，能保持较高精度(MAPE低于7.42%，RMSE低于0.242mm/d，NSE高于0.972，R2高于0.980)。因此，基于长短期记忆网络(LSTM)建立的ET0模型在嘉陵江流域具有很好的适用性，可作为气象数据缺乏时嘉陵江流域ET0计算的推荐模型。

关键词：嘉陵江参考作物蒸散量缺乏资料 LSTM 适用性

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人工砂游离云母含量对混凝土性能的影响

长江科学院院报 2024年第3期41卷 148-152页

作者：吴文博贺晶晶王海婷赵坤龙樊李浩中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710199

云母含量影响着许多地区机制砂应用,由于目前云母含量对混凝土性能的影响研究不够完善,考虑到工程安全问题,国内标准对机制砂中云母含量的限制过于保守,导致许多水电工程中高云母含量人工骨料无法使用。为了使高云母含量的机制砂得到广... 详细信息

云母含量影响着许多地区机制砂应用,由于目前云母含量对混凝土性能的影响研究不够完善,考虑到工程安全问题,国内标准对机制砂中云母含量的限制过于保守,导致许多水电工程中高云母含量人工骨料无法使用。为了使高云母含量的机制砂得到广泛应用,使用高云母含量原岩轧制的人工砂,通过外掺游离云母的方式,研究人工砂中不同游离云母含量对混凝土力学性能、拉伸性能、抗冻性能、抗渗性能的影响。由试验结果可以得出:云母含量对混凝土抗压强度、劈拉强度、抗渗性能影响较小,随着云母含量增加,混凝土单位用水量增加,轴拉强度和极限拉伸值略有降低,抗冻性能变差。

关键词：混凝土力学性能拉伸性能抗冻性能抗渗性能云母含量人工砂

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基于面板数据模型的拱坝缺失数据填补方法

水力发电学报 2024年第3期43卷 94-107页

作者：崔欣然石立陆希顾昊吴艳朱明远河海大学水利水电学院南京210098 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 新疆水利水电科学研究院乌鲁木齐830049

混凝土拱坝作为重要的水工建筑物,由于监测设备故障、人为因素等影响,导致其监测数据频繁出现缺失的现象,降低了大坝安全评估与预测的有效性与准确性。传统方法多仅依赖单测点测值进行插补,忽略了测点之间的相关性与异质性。本文提出了... 详细信息

混凝土拱坝作为重要的水工建筑物,由于监测设备故障、人为因素等影响,导致其监测数据频繁出现缺失的现象,降低了大坝安全评估与预测的有效性与准确性。传统方法多仅依赖单测点测值进行插补,忽略了测点之间的相关性与异质性。本文提出了一种基于面板数据模型的变形缺失数据插补方法。首先,改进传统变形相似性增量速度指标,解决了其分母可能等于零的问题。其次,提出了一种组合加权方法以计算变形相似性综合指标,并采用改进的基于密度聚类方法对变形监测点进行分类。随后,建立了面板模型,以填补不同区域内的缺失数据。本文提出的方法可以更准确地填补混凝土拱坝变形数据的缺失,从而能够有效地解决变形监测数据缺失的问题。

关键词：缺失数据填补变形相似性指标聚类方法面板数据模型混凝土拱坝

长三角一体化示范区生态系统服务时空变化及权衡分析

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中国水利水电科学研究院学报(中英文) 2024年

作者：于宏宇刘丰吴巍巍穆祥鹏李柱白音包力皋中国水利水电科学研究院上海勘测设计研究院有限公司

明晰生态系统服务功能及其权衡关系对推动生态系统可持续管理及平衡经济发展与生态文明建设具有重要意义。本研究综合土地利用、高程及降水等多源数据,采用InVEST模型及相关性分析等方法,分析了2000—2020年长三角一体化示范区土地利用... 详细信息

明晰生态系统服务功能及其权衡关系对推动生态系统可持续管理及平衡经济发展与生态文明建设具有重要意义。本研究综合土地利用、高程及降水等多源数据,采用InVEST模型及相关性分析等方法,分析了2000—2020年长三角一体化示范区土地利用变化以及生态系统服务（包括碳储存、水质净化及生境质量）的时空分布特征及其权衡/协同关系。结果表明:（1）研究区土地利用以耕地、建设用地和水体为主,占总面积的98%;2000—2020年,土地利用变化主要由耕地向建设用地的转变,导致耕地面积减少437 km2。（2） 2000—2020年,示范区水质净化、碳储存及生境质量均呈下降趋势。（3）在空间分布上,碳储存量逐渐由西北低东南高转变为相对均匀分布,水质净化能力在建设用地和耕地与水域交界处较低,生境质量逐渐由南低北高转变为相对均匀分布。（4）示范区生境质量与碳储存呈现权衡关系且权衡强度逐渐减弱,生境质量与水质净化之间为协同关系,碳储存与水质净化之间为权衡关系。研究结果可为长三角一体化示范区高质量发展提供决策依据。

关键词：生态系统服务 InVEST模型碳储存水质净化生境质量权衡关系

骨料母岩中绿泥石含量对水工混凝土性能影响研究

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水电能源科学 2024年第9期42卷 88-92,79页

作者：曹郎郎闵永涛贺晶晶赵坤龙樊李浩袁晓波中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

骨料母岩中粘土矿物绿泥石对混凝土性能影响不可忽视,采用5种不同绿泥石含量的母岩破碎制成骨料拌制混凝土,研究绿泥石含量对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能、体积变形的影响规律及作用机理。结果表明,随绿泥石含量增高,混凝土坍... 详细信息

骨料母岩中粘土矿物绿泥石对混凝土性能影响不可忽视,采用5种不同绿泥石含量的母岩破碎制成骨料拌制混凝土,研究绿泥石含量对混凝土工作性能、力学性能、耐久性能、体积变形的影响规律及作用机理。结果表明,随绿泥石含量增高,混凝土坍落度减小,经时损失增大,绿泥石对聚羧酸减水剂掺量有明显影响,当含量超过6.3%后减水剂掺量大幅提高;混凝土抗压强度、轴拉强度及静压弹模随绿泥石含量增高均呈下降趋势,且绿泥石含量越高降低幅度越大,同组混凝土轴拉强度降低幅度大于抗压强度,早期强度降低幅度大于后期强度;混凝土抗冻、抗渗性能均随绿泥石含量增高而降低,当含量超过9.8%后混凝土抗冻性能明显劣化;随绿泥石含量增高,混凝土干缩/湿胀变形及压缩徐变均增大,且含量越高增大幅度越大。研究结果可为水工混凝土配合比的设计提供参考。

关键词：绿泥石含量水工混凝土力学性能耐久性能体积变形

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抽水蓄能电站引水上平段最小压力影响因素的综合分析

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中国农村水利水电 2024年

作者：李敏蔡付林周建旭马朵河海大学水利水电学院中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

抽水蓄能系统引水上平段的布置设计与水力优化是保障机组安全稳定运行的重要内容之一，本文建立抽水蓄能系统水力过渡过程的数学模型，并系统探究引水上平段直径、长度及坡度对上平段末顶部最小压力的综合影响，拟合得到了引水上平段末... 详细信息

抽水蓄能系统引水上平段的布置设计与水力优化是保障机组安全稳定运行的重要内容之一，本文建立抽水蓄能系统水力过渡过程的数学模型，并系统探究引水上平段直径、长度及坡度对上平段末顶部最小压力的综合影响，拟合得到了引水上平段末顶部最小压力的回归方程。研究结果表明：考虑抽水蓄能电站输水系统的布置特性，适当增大上平段直径、缩短上平段长度和增加上平段坡度有利于改善上平段末顶部最小内水压力，并阐明了相应的影响机理；基于多参数回归拟合分析，揭示了引水上平段3个参数与上平段末压力极值近似呈线性关系，其中上平段末最小压力极值受坡度影响较大，直径及长度的影响次之，相关结论可为抽水蓄能电站引水上平段的水力优化提供可靠的技术支撑。

关键词：抽水蓄能电站水力过渡过程上平段末最小压力回归拟合

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大渡河上游某河段鱼类栖息地适宜性研究

河海大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李美萍段斌王海胜覃事河万帆中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司国能大渡河金川水电建设有限公司

以大渡河上游某水电站坝下13km大渡河干流河段和坝下支流入大渡河汇合口以上4km支流河段鱼类栖息地为研究对象，从栖息地数学模拟与水力适应性评价、支流河底连通性模拟计算两个方面开展栖息地适宜性研究，重点研究产卵时期齐口裂腹鱼（... 详细信息

以大渡河上游某水电站坝下13km大渡河干流河段和坝下支流入大渡河汇合口以上4km支流河段鱼类栖息地为研究对象，从栖息地数学模拟与水力适应性评价、支流河底连通性模拟计算两个方面开展栖息地适宜性研究，重点研究产卵时期齐口裂腹鱼（Schizothorax prenanti）和重口裂腹鱼（Schizothorax davidi）两种目标鱼类对流速与水深的适宜性指标，得出研究河段鱼类栖息地适宜性指数和等级。研究结果表明：坝下干流鱼类栖息地适宜性指数为0.68，适宜性等级为“适宜”；支流河口以上4km河段鱼类栖息地适宜性指数为0.58，适宜性等级为“一般适宜”。研究结果为大渡河上游某河段鱼类栖息地保护和生境修复方案设计提供了支撑。

关键词：大渡河上游鱼类栖息地数学模拟河底连通性适宜性

茨哈峡水电站垫层料与过渡料联合抗渗试验研究

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岩土工程学报 2024年第1期46卷 216-222页

作者：崔家全马凌云段军邦张路崔家铭何静斌常玉鹏中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司工程实验监测院陕西西安710000 青海黄河上游水电开发有限责任公司工程建设分公司青海西宁810003

对于天然砂砾石料作为筑坝料的超高混凝土面板堆石坝工程,其坝体各分区料联合抗渗稳定性对坝体安全性十分重要。研究采用自主研制的高水头大型渗透试验设备,对茨哈峡水电站原级配砂砾石填筑料的垫层料与过渡料进行联合抗渗试验;监测各... 详细信息

对于天然砂砾石料作为筑坝料的超高混凝土面板堆石坝工程,其坝体各分区料联合抗渗稳定性对坝体安全性十分重要。研究采用自主研制的高水头大型渗透试验设备,对茨哈峡水电站原级配砂砾石填筑料的垫层料与过渡料进行联合抗渗试验;监测各分区填筑料的渗流特性演变过程,总结了垫层料与过渡料筑坝料联合抗渗试验的演变基本规律,验证过渡料对垫层料的反滤保护作用,为茨哈峡水电站坝体填筑料的级配设计优化、渗透稳定安全性的论证提供了数据参考。

关键词：垫层料过渡料渗透变形原级配试样联合抗渗试验