水力发电学报
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2026年 45卷 3期
刊出日期：2026-03-25
1
编辑部推荐论文:金沙江下游与三峡梯级水库联合蓄水调度方案比较研究
Hot!
李浩威, 郭生练, 钟斯睿, 王小君, 梁志明, 李娜
DOI: 10.11660/slfdxb.20260301
金沙江下游及三峡梯级水库枯水年份的蓄水矛盾日益凸显，为提高水资源利用效率，本文构建了梯级水库多目标蓄水调度模型，并采用快速非支配序列的改进遗传算法（NSGA-Ⅱ）求解。基于还原的1940—2020年8月1日—10月31日的日均入库流量资料，根据原设计方案、联合调度方案以及优化调度方案开展逐年模拟仿真计算。结果表明：优化调度方案的多年平均发电量最大，蓄满率最高；较原设计方案可增发电量122.58亿kWh，增幅10.35%；蓄满率从95.06%提升至98.81%；平枯水年份防洪压力较小，优化调度方案的综合效益最优；发电量与蓄满率之间相互制约，枯水年通过提前蓄水和抬高汛期防洪控制水位，提高梯级水库的综合利用效益。
2026 Vol. 45 (3): 1-10 [
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考虑负荷不确定性的水风光多能互补调峰调度研究
雷凯旋, 唐梅英, 李超群, 严登明
DOI: 10.11660/slfdxb.20260302
水电是水风光多能互补系统中承担调峰、调频、保障电网稳定运行的关键支撑电源。针对系统负荷不确定性进一步增加了水风光多能互补系统的调峰调度问题，本文将信息间隙决策理论引入到以水电为核心的混合能源电力系统中来应对负荷的不确定性，并构建了基于信息间隙决策理论的水风光多能互补调峰调度模型，以黄河上游青海省内水电站为研究对象开展调峰调度研究。结果表明，水电能有效降低风光给电力系统带来的调峰压力，增加电网稳定性；根据决策者的风险偏好程度，可确定风险规避情况下负荷的最大波动程度为45.87%，机会寻求情况下负荷的最小波动程度为27.17%。研究成果可以为调度决策提供鲁棒性边界，增强电力系统韧性。
2026 Vol. 45 (3): 11-23 [
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植被对土壤湿度与饱和水汽压亏缺响应的阈值量化
孟长青, 李月, 王永强, 王远坤, 张验科
DOI: 10.11660/slfdxb.20260303
本文探讨了多源土壤数据下骤旱特征的空间分布，基于二维copula方法量化了骤旱背景下导致太阳诱导叶绿素荧光下降的土壤湿度和饱和水汽压亏缺阈值，并分析其在中国不同干湿区、植被类型下的空间异质性。结果表明：2001—2020年间北方地区骤旱频次为8次以下，历时在10候以上，强度多为3 ~ 4级，南方地区为8次以上，历时约6 ~ 10候，强度多为1 ~ 2级。在土壤湿度主导区内触发SIF ≤ SIF40%的土壤湿度阈值，湿润区、半湿润区、半干旱区、干旱区分别约为0.39 m3m-3、0.35 m3m-3、0.25 m3m-3、0.06 m3m-3，森林、农田、草地分别约为0.38 m3m-3、0.35 m3m-3、0.28 m3m-3。在饱和水汽压亏缺主导区内，其阈值在干旱区、湿润和半湿润区、半干旱区分别约为7 hPa、4 hPa和2.5 hPa，在农田、森林、草地分别约为5 hPa、4 hPa、3 hPa。
2026 Vol. 45 (3): 24-34 [
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天文潮在珠江口风暴潮灾害评估中的影响研究
王思超, 杨洁
DOI: 10.11660/slfdxb.20260304
天文潮与风暴潮之间的非线性作用会改变沿海极端的风暴潮位过程，从而给风暴潮灾害风险的准确评估带来不确定性。本文以珠江口为研究区域，基于非结构网格模式SCHISM，构建了耦合天文潮与风暴潮相互作用的数值模型。通过对2018年台风“山竹”进行不同天文潮相位的组合模拟，揭示了遭遇不同天文潮潮时对风暴增水的调节作用。在内湾与口门邻近区域，低潮情景普遍导致更大的增水，变化幅度在0.2 ~ 0.3 m左右。进一步利用20年模拟结果，结合Pearson-Ⅲ分布估算了不同潮位情景下风暴潮极值的重现期，结果表明在高重现期差异尤为明显，高潮情景可能导致增水低估。研究表明，天文潮相位对风暴潮风险评估具有重要影响，应在海岸防灾减灾的工程设计中予以考虑。
2026 Vol. 45 (3): 35-45 [
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基于SPH方法的红树林消浪数值模拟研究
李佳骏, 倪兴也, 吴浩宇, 冯曦
DOI: 10.11660/slfdxb.20260305
在全球气候变化背景下，海岸带侵蚀与风暴潮灾害日益严重，传统硬质防护工程的高成本与生态破坏问题亟待解决。红树林作为一种基于自然的解决方案，因其显著的消浪能力和生态效益成为研究热点。本研究基于光滑粒子流体动力学（SPH）方法，引入Morison圆柱阻力模型模拟植被拖曳力，构建了植被-波浪耦合数值模型。通过分离红树林的根系、茎干和冠层结构，量化了不同部位及其组合对波浪能量的耗散作用，系统分析了白骨壤、角果木、红海榄三种代表性红树在不同水动力条件下的消浪机制。结果表明，根系与冠层的消浪作用显著，而茎层贡献较弱；多部位共存时的消浪效能呈现非线性叠加特征。此外，红树林的消浪效果因形态和密度差异而显著不同：红海榄在浅水区表现最优，白骨壤在中水区效果突出，角果木则在极浅水区体现出了根系较密的消浪优势。研究为红树林生态海岸防护工程的优化设计提供了科学依据。
2026 Vol. 45 (3): 46-58 [
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协同视角下发电企业能力建设研究
李银生, 唐文哲
DOI: 10.11660/slfdxb.20260306
我国发电企业面临规模化增长、低碳化转型和市场化改革等多重因素叠加的机遇和考验，亟需发电企业通过能力建设应对以上挑战。但现有研究对于如何进行系统性企业能力建设以提高企业绩效仍较为欠缺，并缺乏实证支持。本文系统分析中国发电企业能力建设现状，创新整合战略协同和组织协同视角，提出并验证了协同视角下发电企业能力建设模型，揭示了战略协同、组织协同、能力建设、企业绩效和可持续发展的作用机理，识别出3种作用路径：战略协同→工程技术能力→企业绩效；战略协同→组织协同→学习创新能力→企业绩效/可持续发展水平；战略协同→组织协同→学习创新能力→经营管理能力/工程技术能力→企业绩效/可持续发展水平。结合案例分析，提出了发电企业能力建设策略建议。以上成果可为发电企业能力建设提供理论与实践指导。
2026 Vol. 45 (3): 59-71 [
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考虑功率死区的水轮机调速器功率调节特性研究
鲍海艳, 肖豪, 付亮, 黎紫怡
DOI: 10.11660/slfdxb.20260307
水轮机调速器功率模式下设有功率调节死区，非线性特征明显，无法准确掌握水电机组参与AGC调节的稳定性和调节性能。本文采用描述函数法并基于奈奎斯特理论得到系统的稳定判据，推导了系统稳定域计算公式，并提出了基于时域仿真的功率调节品质运行域的确定方法。数值计算分析表明，所得出的非线性稳定域能够准确描述带功率死区下水轮机调速器功率调节过渡过程稳定性，并根据调节品质的差异将稳定域划划分为五个运行区，其中区域Ⅲ为调节品质最优的运行区，该区域超调量和振荡次数均为0，功率调节速度快，满足无振荡和调节速度的要求，即为系统运行域。研究结果能够有效指导水电机组功率调节参数的优化和整定，提升水电机组功率调节的稳定性和调节品质。
2026 Vol. 45 (3): 72-81 [
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水轮机弱故障声学信号深度学习诊断研究
李涵, 刀方, 曾云
DOI: 10.11660/slfdxb.20260308
新型电力系统水轮机宽负荷运行导致叶片受流状态复杂化和磨损加剧，磨损故障是导致水轮机故障的重要成因。本文从声学的角度出发，提出了一种基于累计均值聚合EEMD去噪，融合卷积神经网络（CNN）和长短时记忆网络（LSTM）的水轮机磨损故障识别模型。对采集的原始信号进行EEMD去噪预处理，在剔除信号噪声的同时，最大限度保留信号特征。通过CNN自适应提取信号的故障特征并降维，输入LSTM模型学习特征信息和训练模型，实现故障模式识别。搭建水轮机故障实验台对模型进行训练和验证，实验结果表明，EEMD-CNN-LSTM模型在磨损故障识别中表现出色，识别准确率达到93.8%，优于CNN、LSTM和CNN-LSTM模型。与未经EEMD去噪的CNN-LSTM模型相比，本研究所提出模型的准确率提高6.7%。本研究的成果可作为现有的水轮机状态监测和故障诊断系统的有益补充。
2026 Vol. 45 (3): 82-92 [
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考虑水力互联的水-机-电-网数值仿真研究
刘程鹏, 赵志高, 殷秀兴, 杨建东
DOI: 10.11660/slfdxb.20260309
随着电力系统中新能源装机比例的不断提高，系统对稳定性的要求愈发严格，水电机组凭借优良的调节性能在电网运行中发挥着关键作用。随着抽水蓄能电站和超大型水电站的建设，机组间通过共用输水系统形成的水力–机械–电气多场耦合作用日益显著，单机非常规运行可能通过电力通道与输水管道对整个系统产生影响。然而，水力互联作用与电力互联作用的耦合作用机理尚不明确，现有研究在水机电网动态特性分析方面缺乏有效的手段。针对上述问题，本文基于交替迭代以及分区求解方法，分别构建水电站输水管道系统与电力系统的稳态以及暂态联合计算方法，实现了水力系统与电力系统间边界的联合求解，建立了能够适用于多机共用管道的输水系统布置的水机电网耦合仿真框架。在此基础上，结合IEEE 39节点电力网络与两座水电站四台机组的综合模型，对系统在不同扰动（接地短路故障、负荷调整及水轮机组甩负荷）下的动态响应进行了仿真分析。研究结果表明，该方法能够准确反映水电站输水系统与电力系统间的水力-机械-电气相互作用特性，能够为复杂水机电网系统的动态特性分析与控制策略设计提供有效的仿真手段。
2026 Vol. 45 (3): 93-106 [
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渗流场高效计算的改进cDCGAN模型研究
吴国华, 王晓玲, 余红玲, 郑鸣蔚, 浦国庆, 程正飞
DOI: 10.11660/slfdxb.20260310
针对大坝渗流场数值模拟求解费时耗力、难以满足工程快速可视化与决策需求，以及现有代理模型多基于局部测点建模、难以反映关键截面整体渗流场分布规律的问题，本文提出一种基于改进条件深度卷积生成对抗网络的大坝渗流场高效计算模型。该模型通过建立工况与关键截面渗流场的映射关系，实现渗流场的高效预测。具体而言，在生成器中引入挤压与激励（squeeze-and-excitation，SE）通道注意力机制和残差网络以增强特征提取能力；在判别器中结合哈尔小波变换以强化边缘信息识别，提升对渗流场分布特征的捕捉精度。同时，融合超分辨率技术，实现高分辨率渗流场重建。案例研究表明，所提模型较传统数值方法显著提升效率；相比未改进生成对抗网络（generative adversarial network，GAN），弗雷歇距离平均提升44.83%，结构相似性指数和峰值信噪比分别提升2.54%和4.25%，验证了方法的有效性与优越性。
2026 Vol. 45 (3): 107-118 [
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融合特征筛选与残差校正的重力坝变形时空混合模型
林川, 张萌杰, 林威伟, 朱文富, 黄学钊, 袁远, 苏燕
DOI: 10.11660/slfdxb.20260311
大坝在协同承载时变形行为具有显著时空关联性，然而现有方法在多测点协同反演与预测中存在特征冗余和残差信息利用不足的局限。为此，本文提出一种融合特征筛选与残差校正的重力坝变形时空混合模型。首先，通过渗流-应力耦合有限元模型结合多目标灰狼算法（MOGWO）反演坝体力学参数；然后引入测点坐标构建时空输入集，采用改进BorutaShap算法筛选关键特征，建立FEM-BorutaShap-MLR预测模型；最后利用iTransformer架构捕捉残差中的非线性时空依赖关系以校正预测结果。在SK重力坝三个测点上的验证结果表明，本模型在各测点决定系数（R2）均超过0.98，各项评价指标均优于对比模型，通过结合物理机理与数据驱动优势，为重力坝多测点变形预测与安全监控提供了可靠方法。
2026 Vol. 45 (3): 119-130 [
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