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真空作用下高含水率疏浚泥颗粒迁移规律试验研究

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岩土工程学报 2024年第8期46卷 1776-1782页

作者：曾玲玲王其忠林晓鑫浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310023 福建省水利水电勘测设计研究院有限公司福建福州350001

研制了高含水率疏浚泥真空固结模型装置,针对两种具有不同液限的疏浚泥,开展不同初始状态下的真空固结试验,探究真空作用下疏浚泥初始状态对细颗粒迁移性状的影响规律。研究结果表明,引入初始含水率与液限比值作为无量纲化的初始状态指... 详细信息

研制了高含水率疏浚泥真空固结模型装置,针对两种具有不同液限的疏浚泥,开展不同初始状态下的真空固结试验,探究真空作用下疏浚泥初始状态对细颗粒迁移性状的影响规律。研究结果表明,引入初始含水率与液限比值作为无量纲化的初始状态指标,能够作为确定细颗粒迁移与否的一个临界阈值。当初始含水率与液限比值不大于临界阈值,真空作用下高含水率疏浚泥没有发生颗粒迁移;当初始含水率与液限比值大于临界阈值,真空作用下高含水率疏浚泥发生颗粒迁移,黏粒向排水面附近聚集。一旦发生颗粒迁移,黏粒向排水面附近富集的程度随着初始含水率与液限比值的增大而愈发显著。

关键词：疏浚泥真空预压颗粒迁移液限初始含水率

基于TVFEMD-十种鱼群算法-DHKELM模型的日含沙量预测

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中国农村水利水电 2024年

作者：邓智予谢静崔东文云南省水利水电勘测设计院有限公司云南省文山州水务局

为提高日含沙量时间序列预测精度，改进深度混合核极限学习机（DHKELM）预测性能，对比验证十种鱼群算法——电鳗觅食优化算法（EEFO）/成吉思汗鲨鱼优化（GKSO）算法/白鲸优化（BWO）算法/白鲨优化（WSO）算法/鲸鱼优化算法（WOA）/金... 详细信息

为提高日含沙量时间序列预测精度，改进深度混合核极限学习机（DHKELM）预测性能，对比验证十种鱼群算法——电鳗觅食优化算法（EEFO）/成吉思汗鲨鱼优化（GKSO）算法/白鲸优化（BWO）算法/白鲨优化（WSO）算法/鲸鱼优化算法（WOA）/金枪鱼优化（TSO）算法/旗鱼优化（SFO）算法/海洋捕食者算法（MPA）/?鱼优化算法（ROA）/蝠鲼觅食优化（MRFO）算法在基准测试函数和实例目标函数上的优化效果，提出时变滤波器经验模态二次分解(TVFEMDⅡ)-十种鱼群算法-DHKELM日含沙量时间序列预测模型。首先，利用TVFEMDⅡ对日含沙量时间序列进行分解处理，得到若干分解分量，合理划分训练集和预测集；其次，基于各分量训练集构建DHKELM超参数优化实例目标函数，同时选取8个基准测试函数作为对比验证函数，利用十种鱼群算法分别对基准测试函数和实例目标函数进行极值寻优与对比分析。最后，建立TVFEMDⅡ-十种鱼群算法-DHKELM模型，通过云南省龙潭站汛期日含沙量预测实例对各模型进行验证。结果表明：（1）十种鱼群算法对基准测试函数寻优总排名与对实例目标函数寻优总排名仅有10%相同，总体上EEFO、GKSO寻优效果较好，ROA、WSO较差。（2）十种鱼群算法对实例目标函数寻优总排名与十种鱼群算法优化的各模型预测精度总排名基本一致，表明鱼群算法极值寻优能力越强，其优化获得的DHKELM超参数越优，由此构建的预测模型性能越好，日含沙量预测精度越高。（3）TVFEMDⅡ-十种鱼群算法-DHKELM模型对实例日含沙量预测的平均绝对百分比误差（MAPE）在0.927%～1.583%之间，模型计算规模小、预测精度高、稳健性能好，具有较好的实用价值和意义。（4）在分解分量十分有限的情形下，TVFEMDⅡ能将复杂的日含沙量时间序列分解为更具规律、更易建模预测的模态分量，大大改进时间序列分解效果，显著提升日含沙量预测精度。

关键词：日含沙量预测时变滤波器经验模态分解二次分解十种鱼群算法深度混合核极限学习机函数优化

裂隙发育岩体水电工程地下洞室预裂爆破试验研究

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爆破 2024年第2期41卷 67-74页

作者：陈星艮关富僳付兆凯纳小平郝利军李洪涛四川大学水利水电学院成都610065 四川水发勘测设计研究有限公司成都610065 中国水利水电第五工程局有限公司成都610066

硬梁包水电站地下厂房地质构造复杂,围岩裂隙发育,岩性杂乱,岩体具有“硬、碎、杂”特点,厂房开挖成型难度较大、预裂爆破效果差,为解决此问题,结合地下厂房第Ⅲ层中部拉槽施工预裂,开展了系统的爆破试验。初期试验中,预裂爆破线装药密... 详细信息

硬梁包水电站地下厂房地质构造复杂,围岩裂隙发育,岩性杂乱,岩体具有“硬、碎、杂”特点,厂房开挖成型难度较大、预裂爆破效果差,为解决此问题,结合地下厂房第Ⅲ层中部拉槽施工预裂,开展了系统的爆破试验。初期试验中,预裂爆破线装药密度低于规范计算值近100 g/m的情况下,两侧边墙岩体在爆破后十分破碎,无法明显看到预裂孔的痕迹。开展的岩体声波测试和岩体完整性分析表明:厂房岩体全孔平均纵波速度为4.03 km/s,整体完整性差;岩体沿预裂孔轴向0~1.5 m、1.5~3.9 m、3.9~7.4 m深度的分段波速平均值分别为2.59 km/s、3.58 km/s、4.70 km/s,表现出在深度方向上的分段完整性差异。根据上述特点,在厂房开挖施工过程中,预裂爆破的平均单孔线装药密度取为0.123~0.284 kg/m,并针对不同深度选取不同的线装药密度,各分段采用小药卷均匀间隔装药,试验和应用效果良好,保证了壁面基本成型,半孔率显著提高。

关键词：地下洞室裂隙发育岩体预裂爆破参数优化装药结构

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水电主导现货市场优化出清研究

工程科学与技术 2024年第3期56卷 52-60页

作者：朱燕梅毛玉鑫陈仕军黄炜斌胡杨四川大学水利水电学院四川成都610065 中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443000

针对传统以购电经济性为唯一目标的市场出清中梯级水电一边缺水一边弃水的水-电不匹配问题,本研究结合梯级水电运行特性,提出一种水力、电力、价格3因素耦合的出清方法。首先,梳理了梯级水电出清后缺水和弃水两种水-电不匹配的工况,提... 详细信息

针对传统以购电经济性为唯一目标的市场出清中梯级水电一边缺水一边弃水的水-电不匹配问题,本研究结合梯级水电运行特性,提出一种水力、电力、价格3因素耦合的出清方法。首先,梳理了梯级水电出清后缺水和弃水两种水-电不匹配的工况,提出用水-电耦合度指标来度量水量与电量匹配的程度,并给出了水-电耦合度的计算方法。其次,建立了适用于水电主导电力市场的水力、电力和价格耦合出清模型,设计了购电成本最小化和水-电耦合度最大化两个目标函数。为了提高模型求解效率,提出模型结构分层、搜索空间缩减和计算时段合并的模型求解综合降维策略,并基于价格排序-粒子群耦合优化算法实现模型求解。最后,以四川省串并混联开发的“3梯8站”组成的虚拟市场进行日前模拟出清。结果表明:与传统以经济性为唯一目标的出清模型相比,水-电-价耦合出清模型的购电费用不变,但水-电耦合度提高了1.57%,证明水-电耦合度最大化目标的加入不会增加购电成本,但对减少出力不足、提升出清结果的可执行率和降低弃水都有显著成效;所提求解策略降低了模型复杂度,提高了求解效率,为解决梯级水电现货市场出清中水-电-价的不耦合问题提供了新思路。

关键词：梯级水电现货电力市场出清水-电-价耦合

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水资源论证区域评估关键技术研究与应用实践

水利发展研究 2024年

作者：黄军胡卫权陈媛媛秦万利安徽省水利水电勘测设计研究总院股份有限公司安徽省水利厅

水资源论证区域评估目前仍在积极探索推进中，部分地区仍然存在着评估主要内容不明确，评估重点不清晰以及评估成果应用程度不高等问题。文章基于水资源论证区域评估的基本原则，明确了评估需准备的内容，从水资源开发利用与承载状况、... 详细信息

水资源论证区域评估目前仍在积极探索推进中，部分地区仍然存在着评估主要内容不明确，评估重点不清晰以及评估成果应用程度不高等问题。文章基于水资源论证区域评估的基本原则，明确了评估需准备的内容，从水资源开发利用与承载状况、水资源条件适应性分析、需水预测与节水评价、水资源配置方案、取退水影响分析、节约保护与管理措施等方面提出了评估实施的关键技术内容，选择安徽芜湖鸠江经济开发区作为实例进行分析，旨在为水资源论证评估的实施和应用提供借鉴和参考。

关键词：水资源论证区域评估评估实施关键技术实例分析

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湖南省国家级水土流失重点防治区试划定探讨

中国水土保持 2024年第10期 54-58页

作者：宋楠郭俊军李国桢湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司湖南长沙410007 湖南省水土保持监测总站湖南长沙410007

划定国家级水土流失重点防治区是建立水土保持空间管控制度、落实差别化保护治理措施的必然要求。选取了湖南省慈利县和衡阳县分别开展湖南省国家级水土流失重点预防区和重点治理区的试划定工作,划定结果表明:直接采用《国家级水土流失... 详细信息

划定国家级水土流失重点防治区是建立水土保持空间管控制度、落实差别化保护治理措施的必然要求。选取了湖南省慈利县和衡阳县分别开展湖南省国家级水土流失重点预防区和重点治理区的试划定工作,划定结果表明:直接采用《国家级水土流失重点预防区和重点治理区范围划定技术指南》推荐指标,划定结果严重超出基准参照值,需要增加区域特性指标;对国家级水土流失重点预防区划定增加水土保持率区域特性指标,对国家级水土流失重点治理区划定增加耕地、园地面积占比区域特性指标,通过调整区域特性指标标准,划定结果产生了明显的变化,新增区域特性指标对国家级水土流失重点防治区划定的结果具有较高敏感度;水土保持率指标和耕地、园地面积占比指标分别按所在县平均值提高10%后,划定结果接近基准参照值且空间分布合理。

关键词：国家级水土流失重点防治区试划定指标体系湖南省

汉北河流域强人类活动影响下的暴雨洪水模拟方法

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长江科学院院报 2024年第7期41卷 72-78,93页

作者：黄曼丽吴凤燕翁朝晖丁俊芝马婉丽黄雍徐静李海建湖北省水利水电规划勘测设计院有限公司武汉430064 湖北省水利水电科学研究院湖北省国际灌排研究培训中心武汉430070 鄂北地区水资源配置工程建设与管理局(筹) 武汉430064

为了研究人类活动影响下丘陵到平原区流域洪水模拟的关键问题,包括流域内降雨空间分布不均、丘陵平原产汇流差异大、下垫面受水利工程建设和调度影响等复杂边界条件,并提出相应的解决办法和模型,以汉北河为例,将大流域划分为11个单元,... 详细信息

为了研究人类活动影响下丘陵到平原区流域洪水模拟的关键问题,包括流域内降雨空间分布不均、丘陵平原产汇流差异大、下垫面受水利工程建设和调度影响等复杂边界条件,并提出相应的解决办法和模型,以汉北河为例,将大流域划分为11个单元,通过分析场次暴雨在各单元的空间分布解决降雨空间不均的问题;各单元根据各自下垫面条件进行API水文模型参数的率定,解决了丘陵平原产汇流差异大的问题,提高了模型参数与实际情况的贴合度。在模型中,将河流改道、水库、蓄滞洪区、水闸、泵站建设和调度、土地利用等人类活动对汇流的影响纳入物理模型和产汇流模拟中,以便构建符合实际调度的下垫面产汇流体系。模拟计算的洪峰的纳什系数NSE均在0.85以上,模拟结果表明洪峰流量、水位及峰现时间与实测值吻合良好。

关键词：暴雨洪水模拟水文水动力嵌套耦合模型汉北河流域人类活动影响

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沙化盐碱地成库论证及防渗对策研究

工程勘察 2024年第3期52卷 8-14页

作者：姚纪华刘亚玲廖武姚涛贺文双湖南省水利水电科学研究院长沙410007 湖南九一工程设计有限公司长沙410018

昆都仑河水库整个库坝区覆盖层皆为沙化盐碱地层,透水性、腐蚀性和盐胀性皆较强,且厚度大而难以换填,导致其成库论证及防渗处置极其复杂,而两者成功与否是水库修建的决定性因素。本文基于地质调查、地质钻探和室内外试验成果,探索沙化... 详细信息

昆都仑河水库整个库坝区覆盖层皆为沙化盐碱地层,透水性、腐蚀性和盐胀性皆较强,且厚度大而难以换填,导致其成库论证及防渗处置极其复杂,而两者成功与否是水库修建的决定性因素。本文基于地质调查、地质钻探和室内外试验成果,探索沙化盐碱地岩土体物理及化学特性,以求为成库论证及防渗对策研究奠定基础。结果表明:库坝区上部地层皆为强透水性,存在库区、坝肩和坝基渗漏,不具备成库蓄水天然地质条件。库坝区表层厚度约2.0m为沙化盐碱土,具有较强的腐蚀性和盐胀性,但皆随埋深增加而逐渐变弱。坝基全—强风化泥岩皆呈弱透水性,防渗性较好,为天然库底隔水层,其抗压强度及坝基承载力皆随埋深增加和风化程度减弱逐渐提高。推荐库坝区采用砼防渗面板铺盖方案,且砼必须具备抗硫酸盐、高密实性、高强度等特性,且严控施工和养护质量,可实现成库蓄水。

关键词：沙化盐碱地成库论证防渗对策渗透性腐蚀性盐胀性抗压强度地基承载力

基于CMIP6的气候变化下资水流域径流响应研究

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水土保持研究 2024年第4期31卷 114-125页

作者：隆院男张雨林蒋昌波莫军成黄春福宋昕熠长沙理工大学水利与环境工程学院长沙410114 洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室长沙410114 湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司长沙410007

[目的]探究未来气候变化情景下资水流域的径流响应情况,为实现流域可持续发展、制定防洪抗旱决策提供科学支持。[方法]基于3个CMIP6全球气候模式,通过构建流域SDSM降尺度模型和SWAT水文模型,预估了SSP1-2.6,SSP2-4.5和SSP5-8.5气候情景... 详细信息

[目的]探究未来气候变化情景下资水流域的径流响应情况,为实现流域可持续发展、制定防洪抗旱决策提供科学支持。[方法]基于3个CMIP6全球气候模式,通过构建流域SDSM降尺度模型和SWAT水文模型,预估了SSP1-2.6,SSP2-4.5和SSP5-8.5气候情景下资水流域2030—2089年的气温与降水变化,并进一步探究流域径流对气候变化的响应。[结果]未来资水流域呈较显著暖湿化趋势,空间上流域全范围升温且以新宁、邵阳站附近增幅最大;降水增加区域主要集中在以冷水江为中心的中下游地区,减少区域位于洞口站以西。在此背景下,未来桃江站与邵阳站年均径流与流域降水的变化趋势基本一致,邵阳站以上的上游区域可利用水资源量减小的可能性较大。枯水期流域水资源将面临更加紧缺的风险,且汛期有提前的趋势,主汛期水资源分配的均匀程度将上升。[结论]在气候暖湿化的背景下,资水流域水资源管理将遭遇更严峻的挑战,应加强水资源保护和流域综合管理。

关键词： CMIP6 气候变化径流响应资水流域 SDSM模型 SWAT模型