水力发电学报
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2026年 45卷 1期
刊出日期：2026-01-25
1
编辑部推荐论文:上止漏环间隙尺寸对水泵水轮机运行稳定性的影响分析
Hot!
杜贻钊, 李晓波, 汤嘉伟, 于韵宽, 郑源, 阚阚
DOI: 10.11660/slfdxb.20260101
为了探究上止漏环间隙尺寸对水泵水轮机运行稳定性的影响机制，建立了包含毫米级密封间隙的三维多尺度全流道模型，通过对比五组无量纲间隙尺寸在50%、80%、100%负荷工况下的流场特性、压力脉动及水动力性能，发现间隙较大会加剧转轮上冠泄压侧二次流泄漏涡强度，导致顶盖径向力波动增大，压力脉动幅值升高，极端情况下可升高15%，但可降低轴向水推力，高负荷工况可降低0.8%；间隙减小虽能抑制泄漏涡并稳定流态，但会增大轴向推力，不过增量有限，满负荷工况增大不足0.1%；间隙调整对高负荷工况影响显著，而中低负荷时叶道涡增强易诱发水力失稳。研究揭示了间隙尺寸与动态载荷的关联机制，提出了在0 ~ 20%之间适当减小上止漏环间隙以提高额定工况运行稳定性的工程应用建议，为优化密封设计、平衡轴向推力与振动控制提供了理论依据。
2026 Vol. 45 (1): 1-10 [
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11
水轮机顶盖干湿模态特性及流体附加质量效应
徐鹏博, 王世建, 赵宏磊, 李鹏, 胡浩, 马智豪, 吴庆宏
DOI: 10.11660/slfdxb.20260102
本文以HLBD993-LJ-407型抽水蓄能机组顶盖为对象，采用声固耦合数值方法，系统分析了不同附水工况下的顶盖湿模态特性，揭示了附加质量效应的影响规律。研究表明：流体附加质量效应显著降低顶盖固有频率，其中1ND模态的固有频率下降率达到19.6%（附加质量系数约为0.55），衰减最为明显；转轮上冠间隙水域的附加质量效应最强，导叶内、外侧水域因边界连通性导致附加质量效应较弱；多流体域共存时附加质量效应呈非线性叠加，上冠间隙与导叶区域流体的反相位运动导致效应部分抵消；全反射边界较全吸收边界进一步抑制流体运动，使附加质量系数提升20%以上，加剧频率衰减。本文研究了复杂流体环境下附加质量对顶盖振动特性的影响机制，可为避振设计及运行优化提供一些理论依据。
2026 Vol. 45 (1): 11-18 [
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19
考虑水库动态调蓄规则的胶东调水工程协同优化调度研究
郑英, 谷峪, 王超, 王海龙, 金鹏宇, 甘甜
DOI: 10.11660/slfdxb.20260103
大型跨流域调水工程通常具有多水源、多目标、多用户、多维度的特点，而不同水源、目标及用户间往往相互耦合又彼此制约，其联合优化调度建模及求解十分困难。本研究以胶东调水工程为对象，考虑水库动态调蓄规则，提出了基于遗传算法框架的水量调度优化计算模型。模型首先通过精准的水量平衡模拟确定系统水量过程，继而综合考虑工程实际约束条件与多目标需求设计适应度函数，最后引入反向模拟与不可行解处理策略，对算法新生成的解进行校正。为提高算法效率，提出三项关键技术：采用阶段识别与划分方法降低决策变量维度，基于水库动态调蓄规则确定优化调整方向，开发不可行解处理机制。实例验证表明，所提模型显著提升了调度性能。全调度期调度方案与年计划运行方案相比，分水口最低供水保证率提高了22%，以更少的引水流量实现了更好的供水结果。余留期调度方案中，棘洪滩水库的供水保证率为74.17%，缺水量为10222.67万m3，引水指标利用率98.43%，均满足工程要求。本研究可为复杂跨流域调水系统优化调度问题提供一定的科学参考。
2026 Vol. 45 (1): 19-30 [
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洞庭湖流域水库调控对1954年特大洪水的防洪效果评估
钟家淦, 谷黄河, 戴明龙, 陈玺, 余之光
DOI: 10.11660/slfdxb.20260104
为评估洞庭湖流域四水水系现状水利工程体系对历史极端洪水的调控能力，本研究构建了耦合水库调度模块的VIC-WUR分布式水文模型，模拟并对比了1954年全流域特大洪水在有、无水库调控两种情景下的洪水过程。结果表明：四水水系水库群对洪水过程削峰作用显著，削峰率最高达62.5%（澧水皂市水库），洪峰滞后时间最长达177小时；调控效果空间分异显著，受库容规模、地理位置及协同调度共同控制，澧水皂市与江垭水库联动使其平均削峰率提升至56.6%。本研究定量揭示了水库群对极端洪水的时空调控规律，可为长江中游洪水风险管理与水库群协同调度决策提供关键科学依据。
2026 Vol. 45 (1): 31-43 [
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44
梯级动态建设下金沙江下游水温累积影响分析
曹光荣, 王浩宇, 刘璇, 张启凡, 姜伟, 戴凌全, 邓云
DOI: 10.11660/slfdxb.20260105
梯级水电开发是充分利用水能资源的有效开发方法，但不可避免地会对流域水温节律产生累积影响。本研究基于金沙江下游典型水文站长系列水温实测资料，采用MK趋势分析方法和累积影响评价指标探究了上游梯级开发及金沙江下游梯级动态建设过程中的水温累积影响动态变化规律。结果显示：金沙江中游和雅砻江梯级建设运行对金沙江下游江段具有明显的水温累积影响，上游梯级运行后金沙江下游首级电站乌东德库尾水温降温及低温期有上升趋势，升温期存在下降趋势。随着金沙江下游梯级电站的逐步建成并投入运行，金沙江下游水温较天然水温存在差异且影响程度逐阶段加深，水温的迟滞效应和均化程度均逐渐增强，且这种累积影响在各月间存在不同的趋势性变化，整体存在“叠加-趋稳-减缓-逆变”过程。本研究将有助于加深对变化条件下梯级水温累积影响规律的认识，为流域梯级水库生态调度和生物多样性保护提供科学依据。
2026 Vol. 45 (1): 44-54 [
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55
高原游荡段河势调整过程分析——以黄河上游甘南段为例
马峰, 曹玉芹, 向玉洁, 石希, 夏军强
DOI: 10.11660/slfdxb.20260106
黄河上游甘南段是典型的高原游荡型河段，河道宽浅散乱，冲淤变化显著，局部河段滩岸崩退频发，威胁两岸群众生命财产安全。本文以甘南河曲马场河段为研究对象，基于水沙资料及遥感影像等多源数据，提出了游荡型河段主槽摆动宽度与辫状指数的计算方法，并从这两方面分析了该河段2006—2021年的河势调整过程，重点讨论了水沙条件变化对该段河势调整的影响机制。从主槽摆动来看，该河段主槽左右摆动频率相当，多年平均的主槽摆动宽度为60.6 m/a，但部分断面年摆动宽度超过100 m/a，主流顶冲拟建护岸工程位置，需重点关注。从游荡程度来看，该河段辫状程度不高，辫状指数平均值为1.9，但沿程差异显著，上下两段辫状指数大于中段，表明上下两段游荡性更为显著。水流动力与含沙量条件分别是影响主槽摆动和辫状程度的重要因子，而综合考虑水沙搭配关系的水沙指标（如水流冲刷强度和来沙系数等）能够反映主槽摆动和辫状程度的变化，更适合用于研究游荡段的整体河势调整机制。研究成果为该高原游荡河段的防洪工程规划及设计提供科学依据。
2026 Vol. 45 (1): 55-65 [
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66
挑流随机喷溅水滴落点位置的近似解析方法
张雨辰, 张华
DOI: 10.11660/slfdxb.20260107
挑流水舌与下游水面碰撞过程中会产生大量喷溅水滴，针对水滴随机喷溅数学模型在求解时存在计算效率低下的问题，基于二次阻力作用下二维抛体运动的近似解析公式，提出一种计算挑流随机喷溅水滴落点位置的近似解析方法，并从落点位置与概率密度分布两个方面与四阶龙格-库塔法计算结果进行对比分析。结果表明：在水滴数量与初始信息相同的情况下，近似解析方法计算结果与四阶龙格-库塔法相近，但所需计算时间仅为后者的1/30，有效提升了计算效率，为随机喷溅水滴运动分析提供了更高效的途径。
2026 Vol. 45 (1): 66-75 [
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渗透溶蚀对西域砾岩强度及破坏模式影响研究
杨贵, 高嘉轩, 朱锦, 邓伟杰
DOI: 10.11660/slfdxb.20260108
针对西域砾岩遇水弱化导致的渗流-力学失稳问题，以新疆喀什地区莫莫克水利枢纽工程为依托，开展不同渗透压力下西域砾岩渗透溶蚀试验和力学测试，揭示渗透压力及加载路径对岩体渗流特性与强度演化的影响机制。研究表明：渗透率演化呈现两阶段特征，初始阶段黏土矿物吸水膨胀导致渗透率骤降（0.05 MPa时48 h内降幅达41% ~ 52%），后期钙质胶结物溶蚀主导孔隙结构调整，渗透率趋于稳定（2.40 ~ 6.45 mD），钙离子浓度变化印证了水岩反应的阶段性特征；直接加载引发渗透率骤降和持续结构损伤，而逐级加载促使“孔隙冲蚀-淤堵”动态平衡，导致力学参数衰减幅度降低；渗透-溶蚀耦合作用驱动力学性能非线性劣化，抗压强度、弹性模量、残余强度和抗拉强度随渗透压力升高呈非线性衰减，微观结构损伤使破坏模式从脆性劈裂向拉剪复合破坏转型。该研究为西域砾岩地层稳定性预测提供了多场耦合分析的理论基础。
2026 Vol. 45 (1): 76-86 [
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重大水利工程项目法人数字胜任力研究
丁继勇, 施沁含, 张兆波, 丁竹青
DOI: 10.11660/slfdxb.20260109
随着数字技术在重大水利工程建设管理中应用广度和深度的不断扩展，项目法人传统的管理能力已难以全面应对数字化情境下的新挑战，亟需构建与之匹配的高阶能力——数字胜任力。基于经典胜任力理论框架对文献进行系统梳理与归纳，编制数字胜任力词典，通过行为事件访谈补充完善了项目法人数字胜任力的关键特征。借鉴动态能力理论，构建了包含“感知能力—整合能力—重构能力”3个维度的数字胜任力模型。该模型明晰了工程数字化转型中项目法人的鉴别性能力要素，为推进重大水利工程项目法人能力建设与数字化治理提供帮助。
2026 Vol. 45 (1): 87-98 [
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混合优化Stacking集成学习算法的帷幕灌浆注灰量预测
张鹏程, 马超, 古茜倩
DOI: 10.11660/slfdxb.20260110
准确预测单位注灰量是管控工程成本与有效规避渗漏安全风险的重要前提。针对大坝帷幕灌浆工程中评价指标与单位注灰量之间的复杂非线性关系，本文提出一种基于Stacking集成学习的预测模型，并与随机森林（RF）、XGBoost和支持向量机（SVM）模型进行对比分析，通过牛顿-拉夫逊优化（NRBO）算法对模型超参数进行优化，并在训练集和验证集上评估了各模型的预测性能。结果表明：Stacking模型在训练集和验证集上的预测精度均显著优于单一模型，其R2分别达到0.998和0.971，RMSE分别为0.350和1.224。相比之下，RF、XGBoost和SVM模型在验证集上的R2分别为0.905、0.930和0.728，RMSE分别为2.219、1.896和3.748。集成学习模型（Stacking、RF、XGBoost）在处理高维非线性数据时具有更强的拟合能力和鲁棒性，而Stacking模型通过集成多个基学习器的优势，进一步提升了预测精度和对异常值的鲁棒性。因此，所提出的NRBO-Stacking模型在大坝帷幕灌浆工程中具有较高的预测精度和泛化能力，为类似复杂工程问题的预测提供了有效的解决方案。
2026 Vol. 45 (1): 99-108 [
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海上风电导管架灌浆段局部原尺寸试验及剪力键参数分析
练继建, 李昕禹, 郭耀华, 王海军, 刘昱辉, 崔浩, 王金鸽
DOI: 10.11660/slfdxb.20260111
本文采用局部原尺寸试验与数值模拟相结合的方法，阐明了灌浆连接段轴向破坏模式，并通过修正后的有限元模型，探究了剪力键高度与间距对灌浆连接段整体受力性能及破坏模式的影响规律，旨在为优化设计提供依据。研究结果表明：轴向极限承载力随剪力键间距变化幅度有限，但竖向位移对间距变化表现出更高的敏感性；剪力键小间距易形成集中斜裂缝，而大间距则可能导致脆性破坏；剪力键高度显著影响灌浆段承载机制与刚度，最小高度时，承载能力较低；高度变化不改变主要破坏角度但会影响损伤分布与破坏模式，过小或过大的高度会削弱性能；从强度、延性、破坏模式、应力分布以及施工成本等方面综合考量，推荐API与HSE建议的剪力键间距范围，推荐NORSOK与ISO建议的剪力键高度范围。
2026 Vol. 45 (1): 109-120 [
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