华北水利水电大学学报(自然科学版)

Journal of North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power

  • 基于多目标遗传-蚁群算法的中牟县水资源优化配置

    陈南祥;刘为;高志鹏;屈吉鸿;

    随着经济社会的快速发展,水资源短缺和水环境污染问题变得日益严重.通过建立水资源优化配置模型,运用多目标遗传-蚁群算法(MOGACHA)对配置模型进行求解,并将所配置模型及求解方法应用于优化中牟县水资源配置.结果表明,配置模型及其参数、约束条件的处理是可行的.从配置结果来看,2015年和2020年在不同的保证率(50%、75%、95%)下各需水部门的需水要求均能被满足,系统协调度也都大于0.8,从而有效协调各部门之间的用水竞争问题,实现水资源质与量的高效统一和社会、经济、生态环境的综合效益最大化,促进水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展.

    2015年06期 v.36;No.143 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 123K]
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  • 小浪底水利枢纽防泥沙淤堵试验研究

    王二平;张欣;孙东坡;郭选英;

    小浪底水利枢纽泥沙的防治关系到工程的安全运行.在枢纽后期运用过程中,确定进水塔前允许淤沙高程值,并制定防止塔前泥沙淤堵的泄流排沙方案是非常紧迫的事情.利用正态浑水动床模型试验对允许淤沙高程187 m进行复核.在此试验成果的基础上,将典型年洪水过程概化为5种工况进行泄流孔洞运行调度方案试验,发现各孔洞排沙效率与孔洞组合运用方式、闸门开启时间、孔洞附近地形、泄流量大小等诸多因素相关联.提出了泄流孔洞运行调度推荐方案:当出库流量小于发电洞泄量时,优先启用发电洞泄流;当出库流量超过发电洞泄量时,超出部分按照通过排沙洞、明流洞、孔板洞的顺序泄流,同时排沙洞以3号、2号、1号的开启顺序拉沙效果为佳.

    2015年06期 v.36;No.143 6-9+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K]
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  • 不同水位对泵站进水池流态影响的数值模拟

    高传昌;解克宇;黄丹;刘新阳;李郑淼;

    采用Volume of Fluid(VOF)模型对田山泵站进水池进行了三维流场计算,分析了不同水位及开机组合情况下泵站进水池的水流流态.研究发现:泵站低水位运行时,由于淹没深度较小,进水池水面存在较为剧烈的波动;进水池中水流流态发生恶化,出现了水面旋涡和水中旋涡;在附底涡和进水池两侧附壁涡的共同作用下,进水喇叭口正下方存在剧烈的旋涡,对机组的水力性能产生严重的影响.

    2015年06期 v.36;No.143 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2766K]
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  • 基于水位指数计算的下游不稳定流对水电站优化调度的影响

    冯雁敏;赵连辉;梁年生;

    为满足水电站优化运行计算在求解时间和求解精度上的要求,提出了基于水位指数规律变化假设的下游不稳定流计算方法及计算系数的确定方法.该计算方法比较简单,且有理论根据.分析了下游不稳定流对水电站最优运行方式的影响,推导了水、火电站联合优化运行时的等微增率原则公式,讨论了附增当量的物理意义及影响因素,最后提出了考虑下游不稳定流影响时的水电站运行方式的最优化原则和计算方法.

    2015年06期 v.36;No.143 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K]
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  • 改进的集对分析法在水质评价中的应用

    田景环;于昊明;亢晓龙;

    针对集对分析法对Ⅰ类水质评价较为粗略的问题,本文对该方法进行了改进.采用添加评价Ⅰ类水的系数,将原本联系度同为1的Ⅰ类水再次细分,以使同等级水质区别开.实例分析的结果表明,采用改进的集对分析法进行水质评价,不仅计算更加简便,而且评价结果更加符合实际.

    2015年06期 v.36;No.143 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 127K]
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  • 机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁抗剪性能研究

    赵顺波;赵兵;李广欣;潘丽云;

    分析了不同剪跨比情况下机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁的斜截面开裂形态与开裂剪力、斜截面破坏形态和受剪承载力.采用普通钢筋混凝土无腹筋梁斜截面开裂剪力和受剪承载力计算公式,对试验结果进行了预测分析.采用现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)规定的钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式,对试验结果进行了可靠性分析.结果表明,机制砂再生粗骨料混凝土无腹筋梁的斜截面开裂剪力和受剪承载力随剪跨比的增大而减小,可采用普通钢筋混凝土无腹筋梁的相应计算公式进行预测分析和设计计算.

    2015年06期 v.36;No.143 24-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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  • 机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱大偏心受压裂缝控制试验研究

    李凤兰;毋欢欢;苏延峰;杨亚彬;

    为深入研究机制砂再生粗骨料混凝土结构的性能,本研究进行了12根机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的大偏心受压性能试验,研究了长细比和初始偏心距变化对配筋柱在大偏心轴向压力作用下的正截面抗裂度、裂缝分布和裂缝宽度的影响规律,并通过与现行规范相应计算公式的计算结果对比,分析了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的大偏心受压裂缝的特性,给出了正截面抗裂度和裂缝宽度的计算建议.

    2015年06期 v.36;No.143 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 541K]
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  • 钢纤维全轻骨料粉煤灰混凝土的配合比和性能研究

    潘丽云;陈梅华;沈泽;康星星;

    为了解决钢纤维全轻混凝土现场浇筑时轻粗骨料上浮、钢纤维下沉等施工问题,以水灰比、钢纤维体积率和粉煤灰替代水泥率为变化参数,研究了大流动性钢纤维全轻骨料粉煤灰混凝土的配合比和工作性能;确定了采用P·O 52.5水泥、密度等级900的陶粒、陶砂和Ⅱ级粉煤灰配制密度等级1 700、强度等级LC35的大流动性钢纤维全轻骨料粉煤灰混凝土的配合比;进行了烘干后立方体试块抗压强度试验,分析了钢纤维全轻骨料粉煤灰混凝土受烘干效应影响的立方体抗压强度损失率.

    2015年06期 v.36;No.143 32-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • 基于等效截面惯性矩的钢筋混凝土梁抗弯刚度计算方法

    李长永;康星星;钱晓军;潘丽云;

    基于等效截面惯性矩概念,结合钢筋混凝土梁荷载-挠度曲线呈3阶段变化的特征,建立了钢筋混凝土梁在正截面开裂前和开裂后至纵向受拉钢筋屈服前的2阶段与作用弯矩相关的抗弯刚度计算公式.以纵向受拉钢筋配筋率和混凝土强度等级为变化参数,对12根钢筋混凝土梁进行受弯性能荷载试验.通过对比分析试验梁抗弯刚度的实测值与计算值,验证了所提计算方法的科学性和实用性.

    2015年06期 v.36;No.143 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 550K]
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  • 坡屋顶在建筑工程设计中的应用

    杨桦;

    随着经济社会的发展,人们对住宅的要求不仅仅局限于住宅内部的舒适,而且对外部美观也提出了更高的要求.坡屋顶是我国古代建筑的主要屋面形式,它不仅防潮、隔热、保温,而且建筑造型美观、大方.文中分析了坡屋顶的形式、坡度、承重形式、设计原则及不同屋面形式的造价,研究坡屋顶在不同地区的建筑工程设计中的应用,阐述了坡屋顶在应用过程中应注意的关键技术问题.

    2015年06期 v.36;No.143 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K]
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  • 郑州地区高校教室夏季热环境测试研究

    刘慧卿;冯丙玉;

    为研究高校教室夏季热环境,通过对郑州地区某高校教室进行调研,测试其空气温度、相对湿度、风速、壁面温度等环境参数的同时,采用问卷的形式调查受试者的主观感受,探索教室热环境参数与受试者热感觉之间的关系.得到了预测平均评价PMV与室内空气温度ta的拟合方程,预测热中性温度为24.5℃,可接受温度范围为22.5~26.4℃;得到了热感觉投票均值MTS与室内空气温度ta的拟合方程,实际受试者的热中性温度为26.7℃,可接受范围为24.6~28.8℃,与预测热中性温度相比都有升高;受试者对测试环境的接受程度为73.9%,表示大多数受试者对所处环境可以接受,但表示"热"的受试者有19%,说明高校教室热环境的舒适性有待提高.

    2015年06期 v.36;No.143 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • 大型地震滑坡高速滑动堵江机制的离散元数值模拟

    董金玉;赵志强;郑珠光;杨继红;

    汶川大地震触发了大量的大型滑坡,这些滑坡体在峡谷河流地带堵塞河道形成了堰塞湖.本文以唐家山滑坡形成的堰塞湖为例,通过离散元数值方法对地震作用下唐家山滑坡的滑动堵江机制进行了模拟,结论如下:唐家山滑坡确实为一高速滑坡,滑坡从启动到停止,其速度变化曲线具有显著的非线性特征,滑坡的最大滑速达27 m/s;直观地再现了唐家山滑坡的滑动以及形成堰塞体的全过程运动特征和滑坡堵江机制,并把其划分为5个阶段,即滑动启动阶段、加速滑动阶段、减速滑动阶段、遇阻堆积阶段和自稳成坝阶段.

    2015年06期 v.36;No.143 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1121K]
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  • 山西长治盆地第四系淡水泥灰岩的性状特征及工程意义

    张鑫景;

    山西长治地区第四系下更新统地层通常是建筑地基的主要受力层,也被用作高层建筑的桩端持力层,而在该组地层中经常有淡水泥灰岩夹层,它是地基计算及成桩工艺选型的重要影响因素.本文对该地区这层特殊岩土的工程特性进行研究,得出如下结论:在地基设计和变形计算时,淡水泥灰岩不能按基岩地层考虑,只能认为是较大范围的特殊埋藏物;淡水泥灰岩作桩端持力层时,端阻力参数不能按岩石取值,而应按适当修正的硬塑土层取值.同时,本文对这层特殊岩土的化学成分、物理力学指标进行了试验研究.

    2015年06期 v.36;No.143 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 986K]
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  • 郑州地区超前加固预制桩植入法技术研究

    孙文怀;段素真;曲微;牛玥;段峰宏;

    针对郑州市东部及北部浅部可靠砂层的地质条件,基于水泥土搅拌法超前加固预制桩桩侧土体的思想,提出了超前加固预制桩植入法.对植入法的施工工艺、施工要点、桩土相互作用机理、承载力计算进行了研究.通过工程实例对其超前加固效果进行验证,对现有的单桩极限承载力公式进行了修正.现场静载荷试验表明:植入桩单桩极限承载力相较于同等条件下的非植入桩单桩极限承载力提高33.3%.该工法施工成本较低,环境污染小,值得在工程中推广应用.

    2015年06期 v.36;No.143 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
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  • 基于FLAC3D的边坡稳定性分析自编强度折减程序的修正

    刘汉东;贾聿颉;

    安全系数是边坡稳定性分析中的一个有指导意义的概念,强度折减法可根据计算结果自动获得安全系数.其不足之处在于:已有的自编强度折减程序偏差较大;岩土材料有2个强度指标黏聚力c与内摩擦角的正切值tanφ,若采用同一个折减系数,意味着在折减过程中这2个指标将按同一比例下降,但实际情况并非如此.本文以FLAC3D求解安全系数的过程为基础,探讨了自编强度折减程序的精度以及结果偏差问题;针对强度折减数值计算过程中的不足之处进行试验,得到c与tanφ之间的折减相关系数,由此提出一个较为合理的修正系数β以修正精度和偏差.经检验:自编强度折减程序求解的安全系数呈阶梯状规律分布,且与定义的安全系数上、下限之差的临界值呈一定关系;文中提出的修正系数能较好地修正自编强度折减程序的偏差,安全系数的误差率控制在±0.5%以内,提高了计算结果的精度.

    2015年06期 v.36;No.143 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K]
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  • 地震作用下节理岩质边坡的动力稳定性分析

    王泉伟;杜朋召;张涛;刘建磊;

    基于离散数学的思想,将边坡离散为众多子区域,利用离散元强度折减法,以子区域特征点的位移时程曲线是否收敛作为岩体的失稳判据,研究节理岩质边坡的动力稳定性.通过分析边坡的动力响应规律,验证了由该方法确定的边坡滑面位置及安全系数是合理的.在此基础上,以某大型节理岩质边坡为例,分析了地震作用下边坡的变形破坏特征.计算结果表明,边坡的变形破坏存在浅表层动力效应,该效应在汶川震区边坡震害中多有体现.通过分析边坡浅表层动力效应的产生机理,为节理岩质边坡的防护提供一定的参考.

    2015年06期 v.36;No.143 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K]
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  • 利用不平衡推力法分析昭山地区边坡稳定性

    何阳;李帅;林晶;

    不平衡推力法作为一种重要的边坡稳定性分析的确定性方法,普遍应用于工程实际中.针对牵引式破坏和推移式破坏2种模式下土体条块间力的传递方式不同及相应安全系数的计算方式也存在差异的问题,引入条分法的概念,假定各条块间的相互作用力方向一致,根据这2种失稳模式下各条块间力和力矩的平衡关系,推导出相应边坡安全系数的计算公式.结合具体边坡实例,分析了这2种不同的潜在失稳模式下安全系数的差异,证实了潜在失稳模式对利用不平衡推力法评价边坡稳定性的结果影响较大.

    2015年06期 v.36;No.143 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
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  • 双馈异步风力发电机网侧换流器复合控制策略的研究

    刘新宇;白珂;

    双馈异步风力发电机(DFIG)网侧换流器的主要任务是保持直流母线电压的稳定、输入电流的正弦性和输入功率因数的恒定.一般在设计控制器时,常对电机模型进行一些理想假设,忽略掉一些次要的影响因素.在不同的运行工况下,电机参数会或多或少地发生变化,导致控制器的跟踪效果变差.为解决设计网侧换流器控制策略时由于参数变化带来的扰动不确定问题,提出了网侧换流器电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略.通过MATLAB/Simulink软件仿真分析,结果表明,相比于传统的PI控制,直流母线电压在电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略下能更快地达到给定值.因此,本文所提出的电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略能很好地实现对换流器输出电压和输入电流的有效控制,减小了由于参数变化等原因对换流器造成的不利影响,提高了系统的鲁棒性,具有实际意义和应用价值.

    2015年06期 v.36;No.143 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1231K]
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  • 用正交试验法分析造粒颗粒成形影响因素

    逯江;张金;李伟;

    为优化设计造粒机的结构,改进了其造粒性能,找到了影响颗粒成形的关键因素和非关键因素,为后续研究和改进造粒机的设计提供参考.采用正交试验设计的方法,分析了滚筒造粒机造粒过程中的加水量X1、转速X2、加气量X3和倾角X4这4个因素对造粒过程中颗粒成形的影响.虽然影响颗粒外观质量的因素较多,但颗粒的粒度D和球形度ψ这两个因素的影响最大,故选取颗粒的粒度D和球形度ψ作为试验研究指标进行极差分析和方差分析.分析结果表明,各因素对造粒颗粒粒度D影响的显著性由大到小的顺序为:转速、倾角、加气量、加水量;各因素对造粒颗粒球形度ψ影响的显著性由大到小的顺序为:加气量、加水量、转速、倾角;试样获得最佳粒度D的方案为X1_2X2_4X3_4X4_1,获得最佳球形度ψ的方案为X1_2X2_4X3_2X4_3,按此工艺方案可得到较高的成品率,且工艺可行.

    2015年06期 v.36;No.143 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • 抽水蓄能电站继电器故障机理及可靠性分析

    冯凌云;

    继电器是二次回路上的重要元件,在蓄能电站中应用广泛,数量巨大,其运行状况直接关系到电厂的安全稳定运行,因此有必要对其故障模式和可靠性进行详细分析并制定相应的维护对策.以广州蓄能水电厂A厂近年来的继电器故障情况为例,通过对故障模式的详细分析,明确了蓄能电站中继电器失效的主要形式,并应用威布尔分布理论对继电器的可靠性进行了评估.根据评估结果,提出了一种基于可靠度寿命的蓄能电站继电器的维护策略,经广州蓄能水电厂的实践应用,结果表明,其维护效果较好.

    2015年06期 v.36;No.143 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K]
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  • 白河变500kVⅠ母BP-2B母差保护缺陷分析

    朱雪凌;曹永欣;张妍;梁国迪;

    微机继电保护装置在变电站复杂的电磁干扰环境下,内部的电子元器件将受到干扰使其不能正常运行,甚至影响到保护的正确动作,对电网的安全稳定运行构成威胁.结合白河变500 k VⅠ母BP-2B母差保护定期检查工作中发现的缺陷,采用对称分量法对采样结果进行分析,确认故障原因是无法采集到零序电流,对可能的故障点进行排查,最终定位故障插件并提出了诊断方法和预防措施.

    2015年06期 v.36;No.143 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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  • 为什么黄河水灾较多?

    <正>黄河下游的泥沙主要来自黄河中游的黄土地区.此地区土质松散,垂直节理发育,一遇暴雨,即造成大量水土流失,挟沙水流进入黄河下游的宽浅河道,流速减慢,挟沙能力下降,造成河道严重淤积.平均每年进入黄河的泥沙高达16亿t,其中4亿t淤积在黄河下游.大量泥沙淤积使下游河床日渐增高.黄

    2015年06期 v.36;No.143 92页 [查看摘要][在线阅读][下载 77K]
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  • 华北水利水电大学学报总目次2015年第36卷1—6期

    <正>~~

    2015年06期 v.36;No.143 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 94K]
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