水力发电学报
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2026年 45卷 7期
刊出日期：2026-07-25
1
剪胀角和零伸长线及其与破坏面的关系
介玉新
DOI: 10.11660/slfdxb.20260701
剪胀性是岩石、土、混凝土等材料本构关系研究中的常见概念，剪胀角是度量剪胀性的重要参数之一。剪胀角是一个客观量，但它又与本构模型，尤其莫尔–库仑模型关系密切。本文对剪胀角的来源和性质进行梳理辨析，指出了关于剪胀角的常见错误，明确了平面应变和三轴试验条件下剪胀角不同表达方式之间的内在联系和隐含条件；将理论破坏面分为常规的源于抗剪强度理论的强度破坏面和基于零伸长线的变形破坏面，以区别于试验或现场观测到的实际破坏面；探讨了剪胀角、内摩擦角、零伸长线及其与破坏面之间的关系，论证了平面应变情况下莫尔-库仑关联模型中位移增量方向与强度破坏面夹角等于内摩擦角的理论依据；分析了岩土力学指标的客观性并按客观性进行分类；结合抗剪强度定义，揭示了直剪试验和三轴试验测试抗剪强度指标所采用度量依据的不同之处，应用中应根据所面临的场景选择相应的试验手段来测试强度指标。论文工作有利于深入理解剪胀角、零伸长线、破坏面、抗剪强度等基本概念及适用条件，避免混淆和歧义。
2026 Vol. 45 (7): 1-26 [
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27
大变形后沥青混凝土蠕变特性试验研究
张延亿, 高磊, 邓刚, 刘诚, 陈辉, 路威
DOI: 10.11660/slfdxb.20260702
为研究沥青混凝土在大变形后的蠕变特性，采用4种试验温度及3种围压进行沥青混凝土静三轴试验，并以三轴试验轴向应变达到20%时的偏应力作为轴向应力进行蠕变试验研究。研究结果表明沥青混凝土在大变形后的蠕变曲线与典型蠕变试验曲线存在较大差别，试验温度和围压对蠕变应变有程度不等的影响。试验初期，温度及围压对蠕变影响相对较弱；随着时间的增长，蠕变应变随试验温度的升高显著增大，随围压的增大有一定程度减小。不同试验温度及围压下蠕变速率及蠕变加速度变化规律表明，试样在不同温度和围压条件下的蠕变过程存在极为接近的转折点，可将这些转折点蠕变速率的均值作为大变形后沥青混凝土蠕变阶段的转折点。分析认为，温度和围压对到达转折点时间有程度不等的影响，温度越高或围压越小，到达蠕变过程转折点越快。
2026 Vol. 45 (7): 27-38 [
摘要
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39
堤防大溃口封堵：特征、进占过程与新技术
卢斌, 杜帅群, 李东奇, 黄伟, 林振奎, 张华弟, 王小东, 李君, 刘俊国
DOI: 10.11660/slfdxb.20260703
堤防溃决作为一种典型的突发性灾害，其堵口抢险过程因地、因时、因情而不同，是一项需要综合决策并科学组织实施的系统性抢险工程。近年来，在极端暴雨和洪水频发的背景下，堤防大溃口灾害时有发生，破坏性强、处置难度大。如何实现堤防大溃口的快速、高效封堵，已成为防汛抢险领域亟需解决的重要科学与技术问题。通过案例收集、数据统计、理论分析等方法，总结了堤防溃口特征、堵口时机、封堵物料与技术等方面的研究现状，从新的视角系统梳理了抛（沉）投材料体系及其适用场景，分析了连续快速进占和反复抢堵进占两种典型进占模式，并给出了堵口历时的实用计算方法。最后，基于溃口水力条件和形态特征分析，构建了堤防溃口现代封堵技术体系，并进一步指出了复杂大溃口新型快速封堵技术的发展方向，相关成果可为提升堤防溃口应急处置能力提供参考。
2026 Vol. 45 (7): 39-62 [
摘要
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63
硅灰-预湿再生细骨料混凝土的水化程度及孔隙结构研究
覃源, 聂毅博, 赵靖伟, 胡守彬
DOI: 10.11660/slfdxb.20260704
再生混凝土能实现建筑废弃物资源化利用，缓解天然砂石资源压力，在水利工程建设中具有广阔应用前景。针对再生细骨料（RFA）因孔隙率高、吸水性强导致的再生混凝土性能劣化问题，本文以30%替代率的RFA混凝土为研究对象，设置不同的硅灰掺量（0%、6%、12%）和干燥、半饱和预湿、全饱和预湿三种处理方式，开展抗压强度试验、核磁共振试验及热重试验，探究硅灰-预湿RFA的协同作用规律。结果表明：当硅灰掺量为6%，RFA半饱和预湿时，再生混凝土表现出最优的综合性能，相比于再生对照组RD，水化程度提高8.08%，孔隙率降低16.64%，抗压强度增加13.8%；掺入硅灰可通过其填充作用和火山灰反应优化孔隙结构；预湿RFA在早期提供稳定水化环境，中后期持续释水实现内养护条件推动水化进程；水化程度和孔隙结构特征参数与混凝土力学性能之间存在相关性。
2026 Vol. 45 (7): 63-75 [
摘要
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76
钢纤维超高性能喷射混凝土的抗冲磨性能研究
颜胜利, 杨伟军, 杨建宇, 黄翼
DOI: 10.11660/slfdxb.20260705
本文旨在研究超高性能喷射混凝土（UHPSC）在含砂水流作用下的抗冲磨性能与损伤演变规律，并重点分析钢纤维掺量对抗冲磨性能的影响。采用水下水砂冲磨试验，测定UHPSC、同配比浇筑UHPC及普通混凝土在不同冲磨时间下的质量损失，并结合激光显微镜观测其细观表面形貌特征，得到以下结论：UHPSC的冲磨损伤演变呈现平整均匀磨损特征，未出现明显的质量损失突变；冲磨4 h后，其正面抗冲磨性能分别为其侧面、同配比UHPC和普通混凝土的1.4倍、1.2倍和2.0倍；钢纤维掺入对UHPSC的抗冲磨性能有显著影响，当掺量由0增至1.5%时，磨蚀率呈现先升后降趋势：掺量为0.5%时，磨蚀率较未掺纤维组上升9.58%；掺量增至1.0%、1.25%和1.5%后，磨蚀率则分别下降了5.45%、14.51%和38.70%；此外，混杂掺入1.0%钢纤维与0.5%聚丙烯纤维可使磨蚀率降低19.87%。综上研究表明，合理纤维掺量的UHPSC具备优异的抗冲磨性能，在水工结构冲磨防护中具有良好应用前景。
2026 Vol. 45 (7): 76-82 [
摘要
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83
西江流域水库群调度的不确定性风险动态传递机制
游楚慧, 任康, 陈述, 陈云
DOI: 10.11660/slfdxb.20260706
针对气候变化背景下径流非一致性加剧的调度风险问题，以西江流域梯级水库群为对象，构建考虑径流不确定性的稳健性优化调度模型，并引入动态贝叶斯网络，建立缺水与出力不足的风险传递模型，对比分析历史调度与稳健性调度情景下的风险演化及传递特征。结果表明：稳健性调度可使流域联合风险概率均值降低47.9%，有效降低下游断面缺水及水库出力不足的风险；水库群风险传递具有时空异质性，空间上长洲-梧州和百色-西津构成主要风险路径，时间上百色与光照水库的时序风险传递最为突出；上游风险与水库历史状态存在协同放大效应，且年调节水库更为敏感。研究成果为流域水资源系统风险防控与适应性调度提供了理论和实践基础。
2026 Vol. 45 (7): 83-95 [
摘要
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96
基于紊流涡团模式流速公式的黄河动床阻力计算方法
罗诗琦, 张红武, 彭杨, 师翠香
DOI: 10.11660/slfdxb.20260707
动床阻力是河流动力学与河床演变学的基础研究课题，对冲积河流洪水演进预测及泥沙冲淤计算至关重要。本文在系统评述现有阻力研究方法及其基本假定基础上，指出传统水力半径分割法与能坡叠加法存在明显局限：在不严谨的流量闭合试算条件下，常导致沙粒水力半径显著偏大，甚至超过实测综合水力半径，致使沙波水力半径出现负值等不合理结果。通过黄河模型试验发现，仅由河床沙粒引起的摩擦损失的情景并不存在，沙粒阻力与沙波阻力并不相互独立，不宜简单叠加计算。为此，本文直接利用精度高且能克服经典对数流速公式理论缺陷的涡团模式流速公式，以流量、河宽、床沙粒径作为已知条件，视河流近似为均匀流，即取能坡和河床比降相等，再通过水流连续方程进行闭合计算，即可求出体现水流阻力表现水位对应的水深，同时求出可体现阻力对流动影响大小的流速。经黄河下游宽、窄河段大量实测资料的分别验证，结果表明该方法验证效果良好，其精度基本满足工程计算要求，可实现黄河动床阻力从经验或半经验计算到理论计算的转变。相较于Einstein流速公式，由于涡团模式流速公式克服了前者水面与河底出现的理论缺陷，水深与流速验证精度相对更高。在考虑河床冲淤不平衡时，对宽、窄河段验证的水深相关系数分别为0.85和0.96（前者相应为0.84及0.95），相对误差均为14.4%（前者相应为18.6%及18.5%）；若按Einstein方法考虑岸壁阻力影响，涡团模式流速公式在宽河段图示验证效果提升，综合验证精度还能提升，而窄河段验证精度均降低，且Einstein的对数公式在窄河段图示验证效果颇不理想。
2026 Vol. 45 (7): 96-110 [
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111
复杂重力流输水系统水锤防护多目标优化
房朝玉, 钱尚拓, 李朋宇, 俞晓东
DOI: 10.11660/slfdxb.20260708
针对水锤防护方案优化过程中存在的计算效率低，参数搜索盲目等问题，提出一种基于理论公式的防护参数协同优化方法。旨在通过理论公式缩小参数寻优范围，实现水锤防护参数的智能化快速设计。首先推导了考虑管阀耦合的极限水锤关阀时间公式，计算初始关阀时间并确定寻优范围；在此基础上，采用特征线法生成样本数据，训练以关阀时间和调压室直径为输入的多层感知机（MLP）代理模型；结合NSGA-Ⅲ算法开展多目标迭代寻优，并通过灰色关联分析选择最优方案。结果表明：关阀时间公式具有较高精度，工程实例中公式假设的阀前测压管水头较特征线法的相对偏差小于2%；MLP代理模型预测精度较高，5折交叉验证平均R2大于0.94，平均均方根误差小于0.3 m；优化后调压室体积较初始设计减少20.5%，有效提升了水锤防护方案的经济性与安全性。
2026 Vol. 45 (7): 111-120 [
摘要
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