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近60年洞庭湖水位演变态势研究

湖泊科学 2024年第2期36卷 575-586页

作者：董世杰李英海吴江杨恒李清清三峡大学水利与环境学院宜昌443002 水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学) 宜昌443002 长江水利委员会长江科学院武汉430010 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京101199

辨析洞庭湖历史水位演变态势对保护湖泊生态系统健康运转以及确保长江中下游防洪安全和水资源利用均至关重要。为了定量评估洞庭湖近60年来水位变化特征、程度及规律,基于洞庭湖鹿角、杨柳潭和南咀水文站19612020年逐日水位监测数据,应... 详细信息

辨析洞庭湖历史水位演变态势对保护湖泊生态系统健康运转以及确保长江中下游防洪安全和水资源利用均至关重要。为了定量评估洞庭湖近60年来水位变化特征、程度及规律,基于洞庭湖鹿角、杨柳潭和南咀水文站19612020年逐日水位监测数据,应用Mann-Kendall检验法、小波分析法、累积距平法、滑动t检验法等方法对洞庭湖水位变化趋势性、周期性、突变性进行分析,进而采用IHA-RVA法综合评价洞庭湖突变年前后各站点水位改变度和整体水位改变度。研究结果表明:(1)19612020年,鹿角站和杨柳潭站年均水位呈上升趋势,南咀站年均水位呈下降趋势;3个站点水位周期性变化较为明显,呈现4~5个时间尺度的周期变化规律,第一主周期为55~56年;鹿角站水位突变年份为1979、2003年,杨柳潭站水位突变年份为1978、2003年,南咀站水位突变年份为2003年,综合确定2003年为3个站点突变年份。(2)通过分析突变前后3个站点的水位、时间、频率、延时和改变率5组32个水位指标改变度,发现杨柳潭站水位改变度大于鹿角站和南咀站,鹿角、杨柳潭、南咀站的整体水位改变度分别为43%、48%、42%,均属于中度改变。该研究可为进一步解析洞庭湖水文情势演变规律以及为长江中下游通江湖泊水资源合理利用和水生态环境保护提供参考依据和数据支撑。

关键词：洞庭湖水位演变水位变化特征水位改变度 IHA-RVA法

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三峡水库水面蒸发年内滞后效应分析

湖泊科学 2024年第3期36卷 890-900页

作者：王晓春闫金波吕超楠王伟杰林涛涛韩松俊中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局宜昌443000 中国长江三峡集团有限公司宜昌443100

水面蒸发在季节变化上相比净辐射等气象要素的相位延迟反映了水体储热对水面蒸发的影响,量化这一对气象要素波动的滞后响应对理解和估算深水水库(湖泊)蒸发非常重要。三峡水库等河道型深水水库的水位和面积具有显著周期性变动,使得其水... 详细信息

水面蒸发在季节变化上相比净辐射等气象要素的相位延迟反映了水体储热对水面蒸发的影响,量化这一对气象要素波动的滞后响应对理解和估算深水水库(湖泊)蒸发非常重要。三峡水库等河道型深水水库的水位和面积具有显著周期性变动,使得其水面蒸发的响应模式更为复杂,而目前对其认识非常薄弱。本文利用2013年8月—2020年7月三峡水库巴东站水面蒸发场和陆面蒸发场的蒸发和气象观测数据,分析了水面蒸发的季节变化及其年内滞后效应。结果表明:水面蒸发场蒸发量在年内的8和12月呈现双峰变化,与只有8月单峰值的陆面蒸发场蒸发量显著不同。水面蒸发场蒸发量相对净辐射、平均气温和水面温度分别存在4、3和2个月的滞后,而陆面蒸发场蒸发量相对滞后时间均在1个月以内;水面与陆面蒸发场相比,水温、蒸发量和水面与大气饱和差之间的滞后时间分别为1、3和4个月,而平均气温和净辐射之间不存在滞后。本文揭示出三峡水库巴东段水面蒸发年内滞后效应主要受到水库水温引起的水面与大气饱和差在季节上滞后的影响,需通过深入分析水温的时空变化来明确整个三峡水库的水面蒸发特征。

关键词：水面蒸发滞后效应水体储热三峡水库水温变化

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缆机安全运行本体知识表示及复用方法

中国安全科学学报 2024年第3期34卷 93-100页

作者：陈述鲁世立王建平李智张光飞三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室三峡大学水利与环境学院三峡大学经济与管理学院中国长江三峡集团有限公司

为解决缆机运行管理过程中，大量多源异构结构化和非结构化知识难以复用及知识管理效率低的问题，分析缆机安装和运维过程中积累的大量技术规范、专家经验等安全知识，提取缆机运行相关实体类，采用五元组模型结构化表达缆机安全运行本... 详细信息

为解决缆机运行管理过程中，大量多源异构结构化和非结构化知识难以复用及知识管理效率低的问题，分析缆机安装和运维过程中积累的大量技术规范、专家经验等安全知识，提取缆机运行相关实体类，采用五元组模型结构化表达缆机安全运行本体知识，并建立类间二元关系，使用Protégé中的本体表达语言程序化表示；构建缆机实体、安全预警、应急预案3大领域本体知识库；采用3Dmax软件，构建缆机运行三维场景模型，导入Unity3D引擎，在用户界面和交互功能中，实现本体知识库知识检索；针对缆机各实体存在的安全隐患、事故实例、应急预案，构建完整的缆机安全运行知识检索三维可视化平台。结果表明：缆机安全运行本体知识库，能够集中统一管理各种缆机安全运行知识，结合知识检索平台，可实现知识的高效查询和复用。

关键词：缆机安全运行知识表示本体构建知识库知识复用

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基于水位低通滤波的入库流量反推方法研究

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：王鹏翔殷兆凯张子平许红断马安国黄迪翟然梁犁丽中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院湖北清江水电开发有限责任公司

[目的]准确的入库流量数据是水库调度运行及水文预报依赖的重要基础数据，但经由水量平衡法直接推求的入库流量过程通常呈锯齿震荡且存在大量异常负值，现有通用方法在平滑效果及适用性方面还有待进一步提升。[方法]从造成入库流量锯齿... 详细信息

[目的]准确的入库流量数据是水库调度运行及水文预报依赖的重要基础数据，但经由水量平衡法直接推求的入库流量过程通常呈锯齿震荡且存在大量异常负值，现有通用方法在平滑效果及适用性方面还有待进一步提升。[方法]从造成入库流量锯齿震荡的直接原因入手，采用低通滤波方法，除去掺杂在水位数据中影响水位库容计算的高频噪声，减少其对入库流量推求的影响。[结果]结果显示：（1）对于整个流量过程，水位低通滤波方法计算所得入库流量数据中的负值占比仅为3.20%，负值均值仅为-29.76 m3/s，平滑改善度为0.77，表现最佳，滑动平均法次之，五点三次法最差；（2）对于不同量级典型洪水过程，低通滤波方法在保证了较好平滑改善度的前提下减少了平滑处理对洪峰和峰现时间的影响。[结论]结果表明：基于水位低通滤波的入库流量反推方法计算及原理简单，在保证了较好平滑改善度的前提下，大大减少了入库流量过程中的异常负值，同时对洪峰和峰现时间的影响较小，可以有效提升入库流量反推结果的合理性。

关键词：入库流量数据平滑低通滤波水库水位影响因素

水电工程施工安全隐患多标签文本智能分类方法

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水力发电学报 2024年

作者：周佳一郑霞忠田丹陈云三峡大学水电工程施工与管理湖北省重点实验室中国长江三峡集团有限公司

水利水电工程施工安全隐患体量大、形式多元、类型多样，同一隐患可能涉及多个类型，且隐患类型的界定存在模糊不清的现象，隐患分类多以人工经验为主导，极易导致隐患管理混淆，增加了隐患管理的难度。针对上述问题，本文提出了一种水... 详细信息

水利水电工程施工安全隐患体量大、形式多元、类型多样，同一隐患可能涉及多个类型，且隐患类型的界定存在模糊不清的现象，隐患分类多以人工经验为主导，极易导致隐患管理混淆，增加了隐患管理的难度。针对上述问题，本文提出了一种水电工程施工安全隐患文本多标签智能分类方法。首先，利用ALBERT模型对文本信息进行编码，实现非结构化安全隐患文本的高精度量化。然后，以文本量化结果为基础，考虑安全隐患中文本内容权重，利用Attention机制改进的双向门控循环单元（Bidirectional Gated Recurrent Unit， Bi-GRU），构建安全隐患文本多标签智能分类模型，提升施工安全隐患识别效率。最后，利用水电工程施工安全隐患文本，测试方法性能，得到方法的F1值达到了92.11%，对比已有文本分类方法，证明了该方法的优越性与可靠性，为水电工程施工的安全管理、事故隐患的排查和分析提供了信息支撑。

关键词：水电工程施工安全隐患文本多标签智能分类 ALBERT 双向GRU Attention机制

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嘉陵江径流与气象旱涝特征的响应关系研究

长江科学院院报 2024年

作者：李文晖张阳曹辉邢龙任玉峰翟少军马一鸣李文达中国长江电力股份有限公司智慧长江与水电科学湖北省重点实验室中国长江三峡集团有限公司

为弄清气象旱涝特征对嘉陵江流量过程的影响规律，本文基于长序列逐日降水量和流量数据，采用SWAP指数方法与游程理论，识别了嘉陵江流域日尺度气象干旱与洪涝事件，对比运用传统多元回归和新兴机器学习模型，揭示了径流变化对旱涝特征... 详细信息

为弄清气象旱涝特征对嘉陵江流量过程的影响规律，本文基于长序列逐日降水量和流量数据，采用SWAP指数方法与游程理论，识别了嘉陵江流域日尺度气象干旱与洪涝事件，对比运用传统多元回归和新兴机器学习模型，揭示了径流变化对旱涝特征的响应关系。结果显示：1989至2022年，嘉陵江流域共发生了68次气象干旱事件，导致流量平均减少了48.25%，干旱事件发生时间是影响径流变化的主控因子，仅考虑该因子时的支持向量回归模型可对干旱引起的流量变化幅度做出较为准确评估。同时期，嘉陵江流域共发生了40次气象洪涝事件，流量平均增长了130.46%，推荐采用多元回归模型来评估洪涝特征与流量变幅、洪峰时间的响应关系，而洪涝事件对洪峰流量的影响程度，则推荐使用随机森林模型。

关键词：嘉陵江流域日尺度气象旱涝径流响应

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考虑时空信息结合的电力系统暂态稳定评估

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：李欣李文斌赵张飞李新宇欧阳子帅郭攀锋三峡大学电气与新能源学院智慧能源技术湖北省工程研究中心(三峡大学) 宿州学院机械与电子工程学院中国长江三峡集团有限公司湖北清江水电开发有限责任公司

为进一步提升电力系统暂态稳定评估模型性能并解决数据样本不平衡导致的模型评估结果可信度低的问题，本文提出一种基于时空信息结合及损失函数改进的新型电力系统暂态稳定评估模型。首先，分别利用下采样交互卷积网络与图注意力网络充... 详细信息

为进一步提升电力系统暂态稳定评估模型性能并解决数据样本不平衡导致的模型评估结果可信度低的问题，本文提出一种基于时空信息结合及损失函数改进的新型电力系统暂态稳定评估模型。首先，分别利用下采样交互卷积网络与图注意力网络充分挖掘电力系统运行数据中的时序特征信息及空间特征信息，并采用拼接操作对特征信息进行融合，提升模型对电力系统暂态稳定特征的提取与表征能力。然后，引入焦点损失函数提升模型对失稳样本的辨识能力，并采用物理知识对其进行改进，以增加模型评估结果的可信性。最后，分别采用IEEE39、IEEE145和IEEE300节点系统对所提模型进行验证，结果表明所提评估模型相较其他评估模型具有更优的评估性能及可信性。

关键词：暂态稳定评估时空特征图注意力交互卷积物理知识

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高寒地区低热水泥混凝土拱坝温控防裂方案

南水北调与水利科技(中英文) 2024年

作者：李文伟江敏敏向欣欧阳金惠周秋景中国长江三峡集团有限公司中国水利水电科学研究院

高寒地区年平均气温低、昼夜温差大，大坝易产生温度裂缝，可从筑坝材料源头就降低温升，可更进一步降低开裂风险。开展中、低热水泥混凝土拱坝温度场、应力场的对比分析；进行低热水泥混凝土拱坝温控措施优化比选；形成适合高寒地区低... 详细信息

高寒地区年平均气温低、昼夜温差大，大坝易产生温度裂缝，可从筑坝材料源头就降低温升，可更进一步降低开裂风险。开展中、低热水泥混凝土拱坝温度场、应力场的对比分析；进行低热水泥混凝土拱坝温控措施优化比选；形成适合高寒地区低热水泥混凝土拱坝的温控防裂方案。结果表明：低热比中热水泥混凝土拱坝最高温度低4.0℃左右，应力最大值低0.7 MPa左右，安全系数从2.48提升到3.65；低热水泥混凝土拱坝可放宽约束区冷却水管间距至（1.5 m×1.5 m），强约束区浇筑层厚可从1.5 m放宽至3 m，坝体表面流水措施可取消，夏季浇筑温度可放宽至16.0℃，冬季实现常温浇筑；脱离约束区，高温季节5-9月浇筑温度可放宽至18.0℃，层厚对大坝最高温度及应力影响较小，因此可放宽至6 m；大坝采用全年永久保温，等效放热系数取β≤3.05 kJ/（m2·h·℃）。研究结果验证了低热水泥混凝土拱坝抗裂性能的优势，给出高寒地区温控优化措施，实现大坝快速施工，进一步降低了温控和施工成本。

关键词：低热水泥混凝土拱坝温度场、应力场防裂方案

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新形势下三峡水库汛限水位抬升综合效益研究

中国农村水利水电 2024年第1期 94-100页

作者：黄爱国谭政宇胡挺中国长江三峡集团有限公司湖北宜昌443100

全球气候变暖改变了气候效应的热力与动力环境,我国来水年内分布不均程度进一步加大,干旱威胁将持续加剧。在当前防洪与抗旱同等重要的前提下,需要合理利用水库的防洪库容,抬升汛限水位是缓解我国水资源供需矛盾和提升水资源利用效率的... 详细信息

全球气候变暖改变了气候效应的热力与动力环境,我国来水年内分布不均程度进一步加大,干旱威胁将持续加剧。在当前防洪与抗旱同等重要的前提下,需要合理利用水库的防洪库容,抬升汛限水位是缓解我国水资源供需矛盾和提升水资源利用效率的关键所在。以三峡水库为研究对象,拟定不同汛限水位方案,结合三峡水库现有调度规程运用方式,利用长系列历史径流资料模拟计算分析三峡水库汛限水位抬升后的效益与风险,结果表明:依靠当前预报水平及上游水库群联合调度,三峡水库汛限水位抬升至155~157 m的防洪风险可控,不会降低荆江防洪标准、增加库区回水淹没风险。三峡汛限水位抬高至153 m后,多年平均发电量达到最大值1029亿kWh,较初步设计值增加16.7%,与多年统计规律一致,丰水年和平水年份三峡水库均在汛限水位增加至153 m后达到最大发电能力,枯水年份汛限水位可更高,发电效益更好;防洪效益与汛限水位呈负相关,不同方案下三峡水库多年平均拦洪量变化在15亿m^(3)以内,变化不大;水资源效益与汛限水位呈正相关,三峡水库起蓄水位随着汛限水位的抬升同步增加,当汛限水位抬升至147 m,三峡水库10月底蓄满率可达到100%,汛限水位每增加1 m,三峡水库蓄水期多年年均出库水量可增加约5亿m^(3)。综合考虑效益与风险,现阶段三峡水库汛限水位抬升至153 m是可行的。

关键词：水利经济汛限水位多目标综合效益三峡水库

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