- 周正道;崔东文;
受水文序列非平稳性和复杂性影响，传统单一模型预测精度有限。为提高月径流预测精度，基于季节趋势分解(STL)—小波包变换(WPT)二次分解技术、多策略山猫优化算法(MSOA)/多策略耳廓狐优化(MFFO)算法和在线惯序极限学习机(OSELM),提出STL-WPT-MSOA/MFFO-OSELM模型，通过云南省南康河下游南康河水文站、勐统河下游勐大水文站月径流预测实例进行验证。首先利用STL将原始月径流序列分解为趋势分量、季节分量和残差分量，通过WPT将残差分量分解为1个高频分量和1个低频分量，划分各分量训练集和验证集，并基于训练集构建OSELM超参数优化实例目标函数；然后基于Tent混沌映射等多种策略改进山猫优化算法(SOA)和耳廓狐优化(FFO)算法，提出多策略MSOA/MFFO,利用MSOA/MFFO优化实例目标函数获得OSELM最优超参数；最后利用最优超参数建立STL-WPT-MSOA/MFFO-OSELM模型对各分量进行预测和重构，并构建12种模型作对比分析。结果表明，STL-WPT-MSOA/MFFO-OSELM融合模型预测效果最佳，能更精准地捕获原始月径流量的变化特征和规律；多种策略改进方法能有效提升MSOA/MFFO性能，获得更佳OSELM超参数；STL-WPT二次分解技术能有效地消除月径流非平稳性特征，改进月径流序列分解效果。研究方法及结果可为水文时间序列预测提供参考。
2026年03期 v.44;No.307 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王杰;韦浩;曾贤敏;陈凯;陈钢;王船海;
平原感潮河网区水网密布，全面分析平原感潮河网调蓄能力对区域防洪排涝至关重要。为此，以上海市嘉宝北片为研究区，基于太湖流域模型软件，结合GIS技术考虑了无地形资料水面调蓄作用，构建并率定了嘉宝北片精细化河网水文水动力模型，全面模拟了该区域河网调蓄容量，并定量分析了平原感潮河网强降雨、风暴潮顶托、上游来水单项自然影响因子及人工调控圩区防洪对区域河网防洪调蓄能力的影响。结果表明，该模型能够有效模拟无地形资料水面调蓄作用，可为平原感潮河网防洪调蓄能力模拟及分析提供支撑。
2026年03期 v.44;No.307 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1722K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曾志强;周丽婷;谢帅;曹辉;张海荣;
选择与预报降雨事件特征相似的历史降雨径流事件用于参数率定有助于提升模型预报精度，该经验性认识尚缺乏系统的量化验证。为此，提出一种基于模糊相似性分析的样本筛选方法，选取最大降雨量、总降雨量、峰值历时和序列长度4项指标，采用熵权法确定权重，构建相似度评价体系，并将其用于指导水文模型参数率定样本的选择。实例研究结果表明，当相似度低于70时，模型纳什效率系数普遍高于0.85,当相似度超过100时，纳什效率系数降至0.75以下，极端事件最低降至0.10,模型近乎失效。明确揭示了相似度阈值与模型精度间的定量关系，验证了相似样本选择的重要性及水文模型参数率定经验法则的有效性。
2026年03期 v.44;No.307 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K] [下载次数：81 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李泰钢;朱映;高祎璇;梁益银;卢海鹏;张书亮;
为探究城市内涝现象的时空演变过程，评估STFS-Urban模型在复杂地域环境下的适用性与准确性。基于城市化进程中不透水面扩张、城市道路网络密布及排水管网系统增设的南京市宁南区域，利用耦合水文水动力机制的STFS-Urban模型，选择三场实测降雨数据，通过双向同步耦合方式实现“地表—管网”水量动态交换，运用数值模拟方法解析内涝过程，结合遗传算法优化模型水文参数，对STFS-Urban模型率定和验证，其最高纳什系数0.89,验证了模型参数的精准性。选用两场实测降雨进行STFS-Urban模型应用，进一步验证其适用性。选取不同重现期下短历时设计降雨情景进行内涝模拟分析，结果表明内涝积淹区域集中在城市内环东线以东，淹没深度H>1 m区间的区域主要在研究区中心的道路上。研究成果可为城市雨洪管理提供决策参考。
2026年03期 v.44;No.307 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 封天雨;初翔宇;赵鑫;王慧妍;韩冠宇;王浩正;
城市洪水预测对减轻洪灾损失至关重要。为此，提出一种融合卷积神经网络(CNN)与长短期记忆网络(LSTM)的深度学习模型，基于自主研发的Simuwater模型构建城市二维洪水机理模型，通过多种降雨情景生成训练样本，结合筛选的时空特征因子训练CNN-LSTM模型，并以北方某城市排水系统为例评估模型精度与效率。结果表明，CNN-LSTM模型在不同时刻的积水深度预测均方根误差(R_(RMSE))低于0.04 m,整体R~2高于0.9,最大积水深度相对误差小于0.06 m,峰值时间误差在±30 min以内，单场降雨预测耗时仅274 ms,且能快速准确地预测城市洪水的发生与发展趋势，为城市防洪减灾提供重要决策支持。
2026年03期 v.44;No.307 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K] [下载次数：195 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周月娇;栾承梅;冯胜男;褚心怡;
基于江苏省1960～2020年的降水数据，采用改进的标准化旱涝急转指数(I_(SWDAI))对旱涝急转情景进行识别，利用趋势分析、Morlet小波分析法研究了旱涝急转事件时间演变特征；引入标准差椭圆模型，细致刻画旱涝急转各类情景的频次重心迁移情况，并利用泰尔指数定量揭示区域间旱涝急转事件的空间差异性。结果表明，1960～2020年间涝转旱强度高于旱转涝，且旱涝急转事件发生存在4～6年明显周期规律；各类情景下发生频次的重心均位于西部，呈向东南移动趋势；三大地理分区内部各城市间发生旱涝急转的风险差异远大于地理分区间的差异，苏南地区内部旱涝急转情景的风险差异较大，而淮北地区内部出现单一涝转旱情景的风险差异较大。
2026年03期 v.44;No.307 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张薇;南军虎;李伟;
小型水电站过度开发形成的减脱水河段导致河流生态环境遭到破坏，为探讨减水段最小生态流量及减脱水防治工程的改造效果，以洮河润狄电站下游为研究河段，厚唇裸重唇鱼为指示物种，结合栖息地法与改进Tennant法，分时期、分阶段确定减脱水河段的最小生态流量，并依据最小生态流量制定合理的水量调度表。采用数值模拟对比原河道与开挖深槽、布置砾石群、组合措施下对栖息地的改善效果。结果表明，原河道洄游与产卵阶段最小生态流量分别为100、80 m~3/s,砾石群河道内最小生态流量为70、60 m~3/s,砾石群布置对河道内指示物种的洄游和产卵阶段栖息地加权可用面积分别提升8 441、9 338 m~2。
2026年03期 v.44;No.307 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1738K] [下载次数：88 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 付意成;赵娜娜;马骏;
黄河流域高强度煤炭开发对水生态系统构成严峻挑战，严重制约了中上游生态脆弱区的可持续发展。以黄河中上游典型矿区河流乌兰木伦河鄂尔多斯段为例，指出传统单一工程治理模式的不足，并提出融合矿坑空间再利用与河流廊道生态重塑的集成修复策略。该策略强调分段式廊道建设，通过生物—物理协同手段，精细化重构河床基底，恢复河岸带植被，以提升受损河段的生态功能与生境质量。探索将邻近闭矿的矿坑转型为流域重要生态节点，重点发挥其蓄水调蓄与泥沙净化功能，实现对废弃矿区的资源化与生态化利用。该集成修复模式为黄河流域及类似矿区的河流生态治理提供了一种系统性强、功能多元的解决方案，有望促进区域生态环境改善与可持续发展。
2026年03期 v.44;No.307 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1809K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘海娇;范明元;李建柱;刘彩虹;张欣;
水网建设是缓解水资源供需矛盾，改善区域或流域生态的重要手段。水网建设是否与河湖生态修复适应，是水网建设助力河湖复苏的重要判断。基于隶属度函数和耦合协调理念，构建了包含12个评价指标的水网建设与生态修复的适应性评价指标体系与评价模型，并提出了非常适应、适应、基本适应、不适应、极不适应5个评价等级及评价标准。以泰安市大汶河流域为例进行多年评价，结果表明，除2015年特枯年份，其他年份均处于适应等级，评价结果符合实际情况。
2026年03期 v.44;No.307 74-78+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1417K] [下载次数：102 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王雷;张景皓;刘熙琛;黄家兴;刘暖雨;何晓如;张夷乔;
为全域推进海绵城市建设，提出一种基于SEM-AHP混合模型的全域推进海绵城市风险识别方法，首先构建了风险评价体系，在此基础上利用相关性分析、探索性因子分析、结构方程模型等方法验证了风险间的复杂因果关系；然后利用SEM解析经济、技术、管理、环境社会风险传导路径；最后利用层次分析法(AHP)进一步量化风险权重。结果表明，经济风险、管理风险是风险的核心驱动力，并通过双向循环传导对其他风险产生重要影响。识别出经济风险权重最高，融资与债务风险、市场激励约束手段缺乏等5项二级风险为关键瓶颈。研究结果可为构建全域推进海绵城市风险防控体系，促进政策优化、融资创新、社会协同机制提供理论支持。
2026年03期 v.44;No.307 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K] [下载次数：251 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 黄涵;赵宇宸;武颖利;郭万里;
针对土石坝堆石料流变参数反演分析中易出现小样本、多特征、过拟合等问题，基于梯度提升决策树算法(GBDT),引入特征工程和数据增强等数据处理技术，提出了基于小样本机器学习的土石坝工程流变参数反演方法，并依托工程实例开展了验证与应用。结果表明，GBDT回归算法具有强大的非线性拟合能力，能够有效捕捉土石坝流变参数反演中小样本、多特征的内在规律。引入特征工程和数据增强技术，能够有效提高模型的预测精度与泛化能力，训练集和验证集的R~2指标由低于0.7显著提升至0.95以上，M_(MSE)指标则降低至10~(-5)级。在此基础上，采用反演优化得到的流变参数计算坝体流变变形与实际监测值有较好的一致性，证明了小样本机器回归算法作为土石坝堆石料流变参数反演分析方法是适用的。
2026年03期 v.44;No.307 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K] [下载次数：367 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 尚渝钧;刘洁玉;刘合睿;康静;
以往台阶消能的研究均基于堰流入流并在泄水建筑物全段布置台阶。对此，以甘肃某抽水蓄能电站泄洪洞为例，采用模型试验与数值模拟相结合的方法，研究了无压泄洪洞尾部布置台阶时的水力特性及其影响因素，并针对台阶起始段高速入流产生的不稳定流态优化台阶消能工体型。结果表明，在维持消能效果的同时，尾部布置台阶可显著缩短台阶布置长度；在一定范围内增加台阶高度可提升消能率，但超过临界值后会引起流态恶化；采用下凹式台阶、缩小起始段台阶步长和折线型布置能显著改善台阶段起始段流态。
2026年03期 v.44;No.307 105-109+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1844K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘一璇;王括;赵亮;张靖;
传统尾槛式消力池由于阻断底部水流交换因而对水质和环境有一定的影响，为此，提出了一种生态友好型式的尾槛——桩柱式尾槛，并通过物理模型试验的方法，研究了不同流量下桩柱式尾槛多种参数对消力池沿程水力特性的影响并给出应用建议。结果表明，桩柱式尾槛对沿程水力特性有明显的调整作用；桩柱影响下水跃类型随流量产生变化(如三排桩柱的高度为1.25h_0时，30、50、70 m~3/h时分别为0型、Ⅰ型、Ⅱ型水跃);在研究范围内各要素影响程度不同，如桩柱的高度越高、间距越小、排数越多，桩柱的壅水作用越大，桩柱前后水位差越小，水流分布越均匀。
2026年03期 v.44;No.307 110-114+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K] [下载次数：64 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 倪璐;黄骞;赵凤启;金莉娜;李治瑾;蒋志强;
土石坝在水利工程中应用广泛，但渗流问题一直威胁其运行安全，且渗流量的准确监测受坝后微型区域降雨产汇流过程的影响。对此，基于新安江模型与PSO算法，结合坝址上游流域充足的降雨、径流数据及良好的产汇流关系，率定参数并移植至坝后微型区域。同时，基于坝后量水堰监测流量数据及局部降雨，构建了一种考虑坝后微型区域产汇流影响的土石坝渗流量估算方法。以额勒赛流域下游水电站上坝为例进行模型验证，结果表明所建模型的模拟精度较高，相关系数可达0.88,合格率可达到97.6%。模型可有效推算大坝渗流量理论值，并用于监控大坝非正常渗流情况，可为识别隐蔽性渗漏、评估坝体稳定性及预防潜在安全风险提供技术支撑。
2026年03期 v.44;No.307 115-119+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1962K] [下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邵明恒;李登华;丁勇;徐欣;蔡宇杰;
监测数据的质量对预警模型的准确性有较大影响，为识别由于环境干扰等因素导致的土石坝渗流数据粗差，提出了一种基于多层传感机(MLP)、长短期记忆神经网络(LSTM)和水位滞后效应(WLLE)的土石坝渗流历史数据治理算法。该算法利用渗流数据滞后于库水位数据的特点，通过滞后影响效应函数计算滞后时间，利用LSTM-MLP模拟库水位数据与渗流数据的关系式，通过比对监测数据与模拟数据进而治理渗流数据。以新疆某土石坝为例，对WLEM(Water Level Lagging Effect and MLP-LSTM)算法与传统算法在土石坝渗流历史数据治理中的性能进行了对比验证。结果表明，该算法在查准率、查全率、平均绝对误差、归一化平均绝对百分比误差等重要指标上相较于传统算法均提升20%以上，为土石坝历史渗流数据治理提供了新思路。
2026年03期 v.44;No.307 120-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭凯;宿生;方博;孙经纬;韦晓娟;汪子健;马刚;
为精确模拟复杂地质条件下面板堆石坝动力响应，以某抽水蓄能面板堆石坝工程为例，采用不同地震动输入法计算并讨论地震动力响应，验证黏弹性边界及波动输入法对复杂地质条件下坝体的适用性。结果表明，与传统的固定边界振动输入法相比，黏弹性边界地震波动输入法充分考虑了无限地基辐射阻尼效应，能够更准确地描述结构在地震作用下的动响应特征，从而有助于提高抽水蓄能工程设计和抗震评价工作的准确性和可靠性。
2026年03期 v.44;No.307 126-130+125页 [查看摘要][在线阅读][下载 2424K] [下载次数：154 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 方博;成鑫;
以某抽水蓄能电站下水库沥青混凝土心墙堆石坝为例，通过三维非线性有限元地震反应计算，从坝体、心墙和防渗墙地震反应等方面分析了大坝的抗震安全性。结果表明，设计地震PGA 0.95 m/s~2作用下，坝体顺河向、坝轴向、竖向动位移极值分别为3.00、2.15、1.26 cm,加速度极值分别为3.25、3.30、3.27 m/s~2,相应的放大倍数分别为3.42、3.47、3.44;竖向永久变形极值为-8.21 cm,震陷率为0.10%。沥青混凝土心墙顺河向、坝轴向、竖向动位移极值分别为2.99、2.02、1.23 cm,加速度极值分别为3.25、3.26、3.04 m/s~2;静动应变叠加后的心墙大、小主应变极值分别为2.01%、-0.85%;心墙竖向永久变形、震后变形极值分别为-5.99、-24.78 cm。防渗墙顺河向、坝轴向、竖向动位移极值分别为0.29、0.09、0.05 cm;静动应力叠加后的大、小主应力极值分别为7.61、-1.38 MPa。综合分析计算成果，坝体动位移和加速度分布及极值合理，沥青混凝土心墙拉应变和坝基混凝土防渗墙拉应力均未超标，因此大坝满足抗震安全性要求。
2026年03期 v.44;No.307 131-135+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1997K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 任玮琦;赵文鑫;
为探明地震作用下重力式挡墙后非饱和土体的土压力变化规律，解决既有土压力计算中对土拱效应、地震时间效应、水平剪切应力及非饱和土基质吸力等因素考虑不全的难题，基于土拱效应原理与微分单元法框架，建立了地震作用下墙后非饱和土体土压力解析解，通过与已有模型试验结果对比验证了所提方法的合理性与准确性，并依据理论解析解对关键参数进行分析。研究结果表明，所提计算方法综合考虑了基质吸力及地震时间参数对土压力的影响，计算结果与振动台模型试验及FLAC3D数值模拟所得地震土压力基本一致；地震土压力随地震时间呈现波动变化趋势；墙土界面摩擦角由0°依次增大至5°、10°、15°、20°时将导致地震土压力合力大小依次降低4.0%、17.8%、24.9%、29.3%;水平地震加速度系数主要改变地震土压力合力曲线幅值。所提方法可为实际工程中挡土结构经济性设计提供理论指导。
2026年03期 v.44;No.307 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 包振东;徐海峰;胡锦;刘永涛;包丽娜;
针对大坝位移预测中传统方法难以处理长时间序列的问题，提出一种融合黄金正余弦改进粒子群算法(GDPSO)、长短时记忆网络(LSTM)、自注意力机制(attention)与分位数回归(QR)的GDPSO-LSTM-attention-QR区间智能预测模型。通过引入自注意力机制增强LSTM对全局依赖关系的捕捉能力，并采用GDPSO优化超参数，构建高精度点预测模型GDPSO-LSTM-attention,进一步结合QR量化模型不确定性，实现位移的区间预测。实例应用结果表明，所提模型在精度与趋势跟踪方面均优于对比模型，且可有效量化预测的不确定性，为智慧水利数字孪生平台的“四预”建设提供基础支撑。
2026年03期 v.44;No.307 142-146+141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1598K] [下载次数：304 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙辅庭;龚士林;曹安达;刘西军;孙立;宋明黎;
随着全球城市化进程的加速，基础设施的老化问题日益凸显，结构性损伤尤其是裂缝问题，已成为影响建筑安全与耐久性的关键挑战。特别是对于水电站大坝这一关键水利枢纽，裂缝的早期发现与精确评估直接关系到工程的整体安全。然而，传统检测手段主要依赖人工巡检、图像处理和传感器监测，存在效率低下、主观性强、易受光照及背景噪声干扰等弊端。现有的主流深度学习方法亦面临诸多瓶颈：切片分类法视野受限，缺乏全局上下文导致识别率低；目标检测法受限于边界框范式定位粗糙，难以满足结构安全评估的精细化需求；而语义分割法虽然精度较高，但严重依赖高昂的像素级标注且推理速度较慢，难以在大规模工程场景中高效部署。针对上述局限性，提出了一种基于上下文的多切片协同检测框架。该方法创新性地引入多尺度协同机制，通过融合局部纹理特征与全局空间上下文信息。同时，构建了包含多种复杂工况的高质量专业数据集DamCrack,用于验证模型的泛化能力与有效性。实验结果表明，该框架在复杂背景干扰下仍表现出优异的鲁棒性。与传统的切片分类、目标检测及图像分割方法相比，该方法在大幅降低标注成本与计算资源消耗的前提下，显著提升了裂缝的定位精度与检测效率，实现了性能与成本的最佳平衡。本研究通过多切片协同与上下文建模，有效克服了单一模型在定位精度与计算效率上的矛盾，实现了精度和速度的最佳平衡，为大型混凝土坝表面的自动化、高精度裂缝检测提供了一条极具工程应用价值的技术路径。
2026年03期 v.44;No.307 147-151+237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王廷;颜剑;黄耀英;
针对基于单一测压管监测值的复合土工膜渗透系数反演易出现的多解问题，结合王甫洲水利工程土石围堤排水沟实测单宽增量流量和围堤测压管实测水位，以渗流量和测压管水位为双目标，建立复合土工膜渗透系数反演数学优化模型，采用正交设计-数值计算-黑翅鸢算法优化的BP神经网络与红嘴蓝鹊寻优算法相结合的方法进行求解。结果表明，以单宽增量流量和测压管水位为双目标进行反演分析，可以改善复合土工膜防渗土石坝渗流场反演问题的多解性，反演结果的计算值与实测值相对误差在3%以内；王甫洲水利工程右岸围堤复合土工膜的渗透系数在服役20年之后增长至8.94×10~(-13)m/s,较初始值增大约9倍，未出现明显劣化现象。
2026年03期 v.44;No.307 152-156+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2107K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 邓丽君;李书勇;潘定才;涂亮;林雪华;刘志江;黄立滨;
设上下游双调压室抽水蓄能电站在水力稳定性及运行灵活性方面比其他电站具有独特优势，进而开展了基于萤火虫算法的调压室面积优化研究。首先建立了设上下游调压室抽水蓄能电站仿真模型，然后以调压室面积为优化变量，构建了以系统稳定性为目标的适应度函数，将调压室的水位振幅和衰减度作为评价指标，在两调压室总面积固定的前提下，利用萤火虫算法对调压室面积进行全局寻优。结果表明，基于萤火虫算法优化后的调压室面积参数在应对不同负荷扰动工况时，有效提升了调压室系统的稳定性，与未优化相比，优化后的调压室水位波动幅值更小，衰减度更大，实现了更快，更稳定的调压室系统响应。
2026年03期 v.44;No.307 157-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1967K] [下载次数：71 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 朱文兵;乔鹏;刘昆庭;李秘;于韵宽;陈典龙;杜进念;阚阚;
大型混流式水轮发电机组为满足电力系统一次调频需求，在低水头超预想出力工况下运行时，容易出现功率低频振荡现象，严重威胁了电力系统的安全稳定运行。对此，基于数值模拟方法，系统研究了某大型混流式水轮机低水头高负荷工况功率低频振荡原因与主轴补气对机组功率低频振荡的抑制成效。在高负荷工况下，转轮压力面形成脱流涡，脱流涡的周期性演变诱发了转轮叶片表面水压力的周期性波动，从而引起输出功率发生频率为4.93 Hz的周期性振荡。通过主轴补气可以调控转轮的局部流动，削弱了脱流涡强度，降低转轮叶片表面的低频压力脉动，从而实现对功率低频振荡不稳定性的控制。特别指出主轴补气还能够显著降低机组一次调频时水轮机尾水管内水力损失，在导叶开度不变的条件下增加水轮机的输出功率，使得水轮机能够较易发出目标功率，这是补气能抑制机组功率低频振荡的另一方面原因。研究结果可为工程实践提供参考。
2026年03期 v.44;No.307 162-166+242页 [查看摘要][在线阅读][下载 1955K] [下载次数：136 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 谢守斌;朱元君;刘政;彭志远;
为解决大容量混流式水轮发电机组低于额定负荷工作时状态不稳定的问题，对蜗壳、双列叶栅、转轮、尾水管等关键部位进行设计优化和精细化建模，构建了600 MW级混流式水轮机全流道三维数值模拟模型，基于模拟结果研究了宽负荷运行过程中水轮机内部流场的水力特性。结果表明，该模型流态良好，能量特性优异，且高效区范围宽广。转轮进口流态合理，转轮头部脱流线远离安全稳定运行区；转轮出口环量分布能有效改善机组的运行稳定性；预判真机全工况均在无空化条件下运行。研究成果为提高需要过生态基流的水轮发电机组运行稳定性以及电站电量效益提供了理论支撑。
2026年03期 v.44;No.307 167-171+199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K] [下载次数：169 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵小强;曹云;桂绍波;周华斌;
在“双碳目标”及新能源发展战略推动下，水电在新型电力系统中的角色转变，水电机组宽负荷稳定运行成为关键需求。以金沙江旭龙水电站600 MW级混流式水轮机为研究对象，开展转轮疲劳特性分析。通过静应力分析，提出控制焊接残余应力的标准；分析动应力类型、计算周期、幅值和频率，开展转轮疲劳特性分析；构建宽负荷运行水轮机转轮疲劳分析的技术框架。研究成果为大容量、宽负荷运行水轮机转轮的设计、制造和长期安全稳定运行提供了技术支撑，对推动水电与新能源深度融合、提高电力系统稳定性和可靠性具有重要意义。
2026年03期 v.44;No.307 172-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K] [下载次数：207 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 姬联涛;谭志锋;万克洋;毕智伟;王紫阳;张任翔;李超顺;
针对水轮机组运行参数变化进行评估时，传统仿真计算需要对模型进行重新网格划分及边界条件设置，大大增加了计算成本。对此，以某抽蓄电站的水泵水轮机为例，提出一种基于本征正交分解(POD)方法的面向数字孪生应用的水泵水轮机全流道三维降阶模型，实现水泵水轮机快速数值计算并实现流场云图分布的可视化。与CFD仿真方法对比，在相同计算资源的条件下，仿真时间从5 h缩短至0.5 s,证明该降阶模型在计算效率方面具有明显优势。对降阶模型进行模型验证，对水轮机工况下的CFD模型与降阶模型进行误差分析，结果表明CFD模型与降阶模型之间误差小于8%,证明该降阶模型具有较高的准确性。该降阶模型满足数字孪生场景需求。
2026年03期 v.44;No.307 178-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1691K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 姬升阳;刘浩岩;严靖南;曾广栋;鹿明明;魏学锋;邱威;李明;
水轮机转轮检修对于机组安全稳定运行具有重大意义，采用遥操作机器人进行裂纹超声探伤能解决人工探伤环境恶劣、劳动强度高的问题，但存在操作者经验不足、位姿操作不精确等缺陷，严重影响机器人的安全和探伤效率。以水轮机转轮为例，采用遥操作机器人进行裂纹探伤研究，提出多阶段虚拟夹具方法，非探伤阶段基于动态运动基元和人工势场法设计变截面管道虚拟夹具、探伤阶段中基于代理点法和阻抗控制设计位姿引导曲面虚拟夹具，以保证探伤安全和位姿精确性，并以遥操作机器人水轮机转轮工件为探伤对象进行试验。结果表明，采用该方法能精确探测到缺陷孔，验证了所提方法的有效性。
2026年03期 v.44;No.307 184-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K] [下载次数：71 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 何强锋;陈雷雷;向劲华;张腾;王少龙;蔡鑫;严重;
针对某水电站圆筒阀提升杆在顶盖变形条件下的断裂问题，通过多尺度失效分析与数值建模揭示了其失效机理，并提出了结构优化策略。通过现场测量发现顶盖径向变形达0.818 mm/m,有限元模拟表明该变形导致提升杆在预压紧工况下承受峰值达124.26 MPa的交变弯曲应力。宏观失效分析显示，断裂模式为低周疲劳断裂，裂纹起源于轴向拉应力区并受径向晃动应力扩展；微观分析发现材料存在芯部网状铁素体(延伸率仅2.0%)与钛系夹杂物(ATiS1.5),导致塑性显著劣化。提出三项优化措施，即结构设计采用R5圆角过渡使应力峰值降低20%;原料控制改用油冷固溶工艺并限制硬度上限至HRC35;安装工艺通过补偿顶盖变形将垂直度误差控制在0.20 mm/m内。改进后的圆筒阀提升杆疲劳寿命较原结构大幅提升，断裂问题得到根本解决。研究成果为顶盖变形环境下液压结构件的多尺度失效机理分析与系统优化提供了理论依据和技术参考。
2026年03期 v.44;No.307 189-193+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1832K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 汪靖尧;冯陈;张玉全;张永杰;罗依竟;
抽水蓄能机组的大部分问题可通过振动信号来反映，但由于振动信号具有较强的非线性、非平稳性难以直接预测。为此，提出了一种基于改进的完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)、卷积神经网络(CNN)、长短时记忆网络(LSTM)和注意力机制(Attention Mechanism)的抽水蓄能机组振动预测模型。该模型首先对振动信号进行ICEEMDAN分解，能避免模态混叠和噪声干扰；利用分解得到的IMF分量输入CNN提取特征数据，再利用LSTM深度挖掘时序特征；然后引入注意力机制，使模型聚焦关键输入信息，从而提高模型的预测性能；最后以国内某抽水蓄能电站的振动数据进行验证，并以均方误差、均方根误差、平均绝对误差及决定系数作为性能评价指标。结果表明，所提方法构建的模型相较于其他常规模型，具有更高的预测精度，适用于抽水蓄能机组的振动信号趋势预测。
2026年03期 v.44;No.307 194-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K] [下载次数：157 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 方贤思;郑阳;刘佳佳;何宇平;闵万雄;徐进;
水电机组故障诊断目前的研究多基于单一优化，缺少模型的多元性抗噪能力。为此，提出了一种基于集合经验模态分解—变分模态分解改进的麻雀搜索算法(ISSA)优化卷积神经网络—长短期记忆模型(CNN-LSTM),并引入时移机制的多尺度散布熵(TSMDE)提高特征提取能力。仿真验证结果表明，ISSA-CNN-LSTM模型结合TSMDE增强特征提取能力，有效解决了强噪声环境下水电机组振动信号的复杂分解与故障特征区分难题，显著提升了信号处理的鲁棒性，有效解决了分解准确率和效率较低的问题，使水电机组故障诊断更全面准确。
2026年03期 v.44;No.307 200-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 2068K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈伟东;徐建源;冯石穿;
抽水蓄能电站是目前大容量电能存储的主要方式。双馈式可变速抽水蓄能机组相比于传统抽水蓄能机组具有较快的有功及无功功率响应速度，即可提供快速的功率备用容量又能平抑新能源集群发电随机性。由此，首先建立变速抽水蓄能机组的功率控制模型，明确变速抽水蓄能机组的功率双向调节范围，并进行大额快速功率支撑能力分析；对变速抽水蓄能机组电磁转矩及机械转矩响应时间不同引起的功率振荡特性进行分析，并提出基于动态励磁调节的转差率限制方法，防止超调时转差率快速变化引起的功率振荡，提升调速器与变频器在大额功率变化下的协调能力。仿真结果表明，所提策略提升了变速抽水蓄能机组快速功率调节稳定性，对于变速抽水蓄能机组的设计及系统调度具有一定的参考价值和积极意义。
2026年03期 v.44;No.307 206-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K] [下载次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 耿在明;吴涛;黄雄;严靖南;张家豪;余功盼;
在水电机组中小型精密零部件检修过程中，高精度测量是保障机组安全稳定运行的关键环节。五轴测量工作站各部件的制造精度、装配精度及使用磨损导致的运动轴偏差是轮廓误差的重要因素，影响作业精度，进而影响水电机组部件检修质量。传统方法多采用考虑和不考虑装配误差的五轴测量工作站末端轮廓轨迹预测模型仿真获得的轮廓轨迹误差，为了更好地研究和分析五轴测量工作站各运动轴装配精度与末端轮廓误差的映射关系，基于牛顿—欧拉法构建微分运动矩阵，结合五轴测量工作站的运动链的传递关系，构建了五轴测量工作站装配误差与末端轮廓误差的误差映射雅可比矩阵。通过对简单的矩形轨迹和广泛应用于精度测试的S形轨迹的仿真和对比，证明所提出的误差模型预测的最大偏差不超过3×10~(-6)mm,验证了位置无关轮廓误差映射模型的有效性。
2026年03期 v.44;No.307 211-215+183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 付冬;苗桂喜;王鑫;元亮;孙浩然;陈耀威;李祝馨;王晓虎;
风光抽水蓄能一体化微电网为偏远乡村能源供应提供了经济高效且可持续发展的创新解决方案。针对可再生能源出力随机性强、乡村灌溉需求季节性显著的特点，构建了一种基于信息间隙决策理论(IGDT)的乡村微电网—灌溉系统的联合优化调度模型，该模型将农业灌溉用水需求与电力调度进行联合建模，充分发挥乡村水资源禀赋与多能互补优势，且考虑了电力—水力系统的强耦合特性、设备启停的非线性约束及多能源流的安全运行边界。为高效求解这一高维复杂优化问题，提出具有自适应搜索机制的改进人工兔优化算法(IARO),通过动态调整狩猎算子与能量因子提升全局寻优能力。仿真结果表明，相较于传统配置方案，所提模型可降低系统运行成本，提升了乡村微电网经济性与低碳性方面的效益。
2026年03期 v.44;No.307 216-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K] [下载次数：270 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]