水利水电工程

  • 变化环境下洪水演变趋势与变异性特征分析——以大宁河巫溪段为例

    钮晴;夏军;叶汀;李娇阳;

    以大宁河巫溪段流域为例,选取自然情景(1976—1985年)与人类活动影响情景(2011—2020年)两阶段典型洪水过程,系统对比分析了洪水演变特征、降雨径流关系及洪水过程的分类特征。结果表明,两时期洪水在频次、洪峰流量、峰现时间等方面差异显著,自然情景下流域响应更敏感,人类活动干预下流域响应滞后、过程更复杂。降雨仍为洪水形成的主导因素,洪水特征与多项降雨因子高度相关。自组织映射(self-organizing map, SOM)神经网络将洪水划分为6类,各类洪水呈现显著的形态差异,尤其2020年的极端洪水事件凸显洪水变异性增强趋势。研究有助于深化对山区中小流域洪水机制的认识,为区域洪水预警与风险管理提供支撑。

    2026年02期 v.59;No.347 167-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1912K]
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  • 三峡工程运用后长江中游城汉河段河床调整特点

    郭率;刘鑫;曹辉;刘新波;周美蓉;关见朝;

    基于实测水沙、地形数据及遥感影像等资料,系统分析了三峡工程运用后城汉河段平面、横断面及深泓纵剖面形态的调整特点,结果表明:1)2003—2020年城汉河段岸线整体稳定,但部分深泓贴岸的弯道及凸岸边滩存在岸坡冲刷崩退现象,发生崩退的岸坡长度累计达22 km,年均冲刷速率约为12.8 m/a;2)江心洲整体呈现先淤积(2003—2016年)、后冲刷(2016—2020年)的趋势,螺山站22 m水位下的主要洲滩总面积累计增加13.5%,且顺直分汊段洲滩格局调整比弯曲分汊段更剧烈;3)三峡蓄水后河段尺度平滩河宽变化不大,平滩水深和平滩面积分别增加7.4%和7.9%,平滩河槽整体呈现冲深的趋势,平滩河槽形态调整对水沙条件变化的响应较好,河段尺度平滩河槽形态特征参数与前5 a汛期水流冲刷强度之间的决定系数R~2均超过0.84,可用于定量预测变化水沙条件下平滩河槽的变化趋势。

    2026年02期 v.59;No.347 179-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1984K]
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  • 淹没刚性植被阻力计算

    王江瑜;刘金鑫;曹志先;

    从动量守恒定律出发,引入流速分布修正系数α,基于摩阻流速准确划分出床面阻力和植被阻力,提出适用于淹没刚性植被水流阻力计算的分析模型。计算结果表明:该模型采用流速指数分布经验公式,并对流速分布进行修正后,可准确模拟植被密度较大时的各项阻力,阻力计算相对误差均方根小于25.8%;同时,模型还可估算植被密度在0~5.65%范围内的流量,流量估算的相对误差均方根小于10%。在淹没植被水流中,床面阻力占总阻力的比例一般在10%~45%之间,该比例与植被密度呈负相关,与植被淹没度呈正相关。

    2026年02期 v.59;No.347 190-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K]
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土木建筑工程

  • 层理结构对页岩断裂韧度与破坏特征影响的数值研究

    董卓;林天然;

    通过构建随机分布层理结构页岩三点弯曲梁数值模型,研究了层理倾角、层理面强度、层理密度及侧向压力对页岩断裂韧度及破坏特征的影响。数值模拟结果表明:层理结构是导致页岩断裂韧度和破坏类型各向异性的主要因素之一,页岩断裂韧度随层理倾角的增大和侧向压力的增大逐渐升高,随层理发育密度的增大和层理面强度的降低逐渐减小;在层理倾角、层理面强度及应力状态的综合作用下,页岩表现出4种典型的破坏类型:沿层理面的直线型宏观裂纹、沿层理面的倾斜型宏观裂纹、层理面和基质体共同破坏的混合型宏观裂纹,以及穿透层理面的直线型宏观裂纹;侧向压力对宏观裂纹扩展路径的影响程度与层理面及预制裂缝的相对位置有关,同时侧向约束对次生裂纹发育具有抑制作用。

    2026年02期 v.59;No.347 201-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 2452K]
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  • 基于LCA的加筋建筑垃圾土挡墙环境影响研究

    李丽华;李金琳;梅利芳;屠娴哲;徐可;

    针对建筑垃圾、废旧轮胎等固体废弃物产量巨大、不可再生资源枯竭及污染物和废弃物排放等环境问题,采用生命周期评价法,比较了常规加筋土挡墙与废旧轮胎加筋建筑垃圾土挡墙对环境的影响,并识别对挡土墙环境影响的关键物质。结果表明:废旧轮胎加筋建筑垃圾土挡墙具有明显环境优势,其加权综合指标仅为加筋土挡墙的79.4%;原材料生产阶段和填料分别为挡土墙环境影响的关键阶段及关键物质,对其进行改进后可改善挡土墙环境影响;进行挡土墙生命周期评价,定量、定性分析挡土墙对环境的影响,评估轮胎加筋建筑垃圾土挡墙的环境实施效果并识别其关键环节,结果有助于设计和施工方法的改进。

    2026年02期 v.59;No.347 212-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1366K]
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  • 基于四参数随机生长法的多孔介质模型分形特征

    李明;

    目前对四参数随机生长法(quartet structure generation set ,QSGS)建模参数与多孔介质模型分形维数之间的关系缺乏定量化的研究,参数的选择较随意。提出了一种生长核分布概率归一化处理方法,在此基础上探讨了QSGS法中模型尺寸、孔隙率、归一化生长核分布概率P_η等对多孔介质模型分形维数的影响,并建立了多元回归预测模型。结果表明:多孔介质模型分形维数随着模型尺寸、归一化生长核分布概率P_η的增大而增大;综合考虑建模的稳健性及精细程度,建议模型尺寸范围为300×300~600×600;当孔隙率较小时,P_η取值0.08左右较为合理,当孔隙率较大时,建议P_η取值0.02左右;多元回归能够有效拟合QSGS法建模参数与多孔介质模型分形维数之间的关系。相关成果对多孔介质的建模有一定的指导意义。

    2026年02期 v.59;No.347 222-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1627K]
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  • 稻壳纤维加筋水泥土强度试验及估测模型研究

    徐维生;张驰;李丽华;曹毓;李文涛;

    为研究稻壳纤维对水泥土的加筋作用,开展了无侧限抗压强度和直剪试验,分析了稻壳纤维掺量、水泥掺量和养护龄期对稻壳纤维加筋水泥土强度的影响,并建立了强度估测模型。试验结果表明:水泥和稻壳纤维的加入能显著提高土体的强度,12%水泥和2%稻壳纤维掺量土体养护60 d后的强度最高;稻壳纤维的加入使水泥土由脆性破坏向延性、塑性破坏过渡;土体抗剪强度随水泥掺量的增大而增大;加筋土黏聚力随稻壳纤维的增加而先增后减,12%水泥和2%稻壳纤维掺量土体的黏聚力最大;建立的模型能较好地预测试样无侧限抗压强度,预测强度与实测强度相对误差小于10%。

    2026年02期 v.59;No.347 229-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K]
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电气工程

  • 计及源荷时序特性的配电网节能降碳改造方案潜力评估方法

    杨帆;叶其革;李文娟;乐健;

    研究配电网节能降碳改造方案,并开展方案综合潜力评估方法的研究,可为配电网低碳高效运行提供新的技术方法,并进一步提高方法的技术经济性。考虑到含分布式电源配电网的电源出力及负荷功率的不确定性,利用模糊C均值聚类算法提取典型时序场景,建立计及低碳效益的无功补偿与扩大线径协调改造优化模型,以节能环保、投资效益、安全稳定为目标建立配电网综合潜力评估指标体系,提出基于层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)-改进熵权法组合赋权的评估方法,在多典型场景下对配电网节能降碳改造方案进行分析优选。在IEEE-69节点配电网中应用该方法的结果表明,协调改造方法可实现配电网进一步节能降碳优化运行,综合潜力评估方法可有效提高节能降碳改造方案的技术经济性。

    2026年02期 v.59;No.347 238-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 1336K]
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  • 基于深度强化学习的园区级综合能源系统双层规划策略

    刘倩;王馨;朱刘柱;靳幸福;贾健雄;杨军;

    为了提高可再生能源的利用效率同时促进多能协同运行,提出一种基于深度强化学习的园区级综合能源系统双层规划策略。首先构建计及碳排放的园区综合能源双层规划模型,上层以全寿命周期经济最优为目标函数,下层以典型场景日经济调度运行为目标;接着提出一种应用于园区级综合能源系统规划问题的深度强化学习方法,并完成智能体的状态、动作空间与奖励函数设计;最后,通过仿真算例的对比验证所提方法的应用创新性与优越性:能够针对不同场景更加灵活地自适应源荷两侧的不确定性波动,同时计算效率高,能够快速求解出精度极高的全局最优解。

    2026年02期 v.59;No.347 248-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 1265K]
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  • 铁基非晶合金电机电磁振动噪声耦合分析

    陈辉;侯鹏;陈俊;袁雷;章国光;

    针对新能源汽车永磁电机存在的振动噪声问题,首先通过理论推导,分析产生驱动永磁同步电机径向力谐波的要素,建立电磁-结构-声耦合场仿真计算模型,从电机气隙电磁径向力密度入手,运用解析计算与有限元计算相结合的方法,计算分析电机电磁谐波的分布、模态、振动及噪声;然后建立铁基非晶合金B800和硅钢DW310_35这2种定子材料电磁振动计算模型,进行电磁振动和噪声性能分析比较;最后,对该2种材料样机进行振动和噪声测试,并与理论计算和仿真结果比较,对理论计算和电磁-结构-声耦合场仿真计算模型的精确性进行验证。

    2026年02期 v.59;No.347 258-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K]
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  • 多维视角下区域电网碳排放责任核算与分担机制研究

    刘定宜;方德斌;程迪;

    针对区域电网间电力调配引发的碳排放责任分配难题,构建了涵盖生产侧直接碳排放、消费端间接碳排放及收入侧碳排放的多维责任核算框架,开发了基于电力生产能源消耗、电网内外部电力交换及电力部门投入产出关联的碳责任核算方法;进一步提出了融合火力发电效率与增加值率的“生产-消费-收入”共担责任机制,并借鉴两极分解法确定其组合权重与加权项。算例分析表明,某区域电网内外部碳责任存在显著的空间异质性,“生产-消费-收入”共担责任机制有助于全面刻画其碳责任特征,从而验证了所提方法的科学性与可行性。所提方法为区域电网碳排放责任管理提供了决策支持,为电力系统低碳转型路径提供了理论依据。

    2026年02期 v.59;No.347 268-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K]
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动力与机械工程

  • 非淹没双空化射流空化与破岩特性研究

    张海涛;涂翊翔;樊辰星;陆文俊;康勇;李登;

    为进一步增强空化射流的破岩效率,提出了非淹没双空化射流,采用数值仿真对流场特性进行了分析,利用冲蚀纯铝试验记录了射流束中的空泡分布特征;通过冲击砂岩试验分析了射流破岩特性,利用冲蚀孔的深度、面积和质量损失来评价射流的破岩效果。研究结果表明,中心体末端与高低速射流交汇处均发生了明显的空化,出口区域横截面的空泡形成空化云并呈环状分布,纯铝试验的冲蚀形貌与仿真结果吻合;非淹没双空化射流冲击砂岩造成的质量损失较同等条件下的绕流空化射流和剪切空化射流分别增加了153.22%和37.03%,证明该射流具有更优的破岩性能。

    2026年02期 v.59;No.347 277-285页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K]
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  • 基于自适应螺旋浣熊算法的行星滚柱丝杠副参数优化

    袁磊;曾莎莎;

    针对标准浣熊算法存在收敛速度较慢、寻优精度不高以及位置更新具有盲目性的不足,提出一种自适应螺旋浣熊算法,在标准浣熊算法的基础上提出3种改进策略,以提高算法的收敛精度并避免陷入局部最优。为了验证所提算法的有效性,采用6个目标测试函数以及三杆桁架设计进行实验,并采用多种算法优化结果作为评价指标。针对行星滚柱丝杠副结构参数匹配的问题,以行星滚柱丝杠副结构参数作为设计变量,以螺母外径、丝杠中径、滚柱长度等参数最小为优化目标,考虑行星滚柱丝杠副结构约束和主要承力部件强度约束,利用自适应螺旋浣熊算法作为优化算法,建立行星滚柱丝杠副参数优化模型,从而实现优化变量最佳匹配。通过与乌鸦搜索算法的优化结果进行对比,验证所提算法的可行性。

    2026年02期 v.59;No.347 286-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K]
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信息技术

  • 网络主题振荡的周期特性对主题间触发关系的影响机理及预测模型

    徐翔;王若茗;

    网络主题振荡的周期特性是否影响以及如何影响主题间的触发关系,是既往研究尚未充分关注的理论维度与实证问题。通过功率谱分析与红噪声检验方法,对今日头条的28 473 604条帖子数据展开分析,探索周期特性及其振荡模式这一新的自变量维度是否与主题间触发关系的发生相关,进而影响舆论的演化与调控。结果表明,这些周期特性与主题间的触发关系呈显著正相关,且具有一定的预测效力。研究指出,需加强对主题演化中振动频率及波长的信息传播功能的关注,并在实证计算基础上提出“基于振荡模式的议题间设置”这一理论维度;通过理解和利用主题在时间上的振荡模式,拓展议程设置和主题间协同演化的理论体系,推进研究从单一的“主题演化设置”向联动的“主题间协同演化设置”延展。

    2026年02期 v.59;No.347 293-307页 [查看摘要][在线阅读][下载 1513K]
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  • 基于辅助任务与知识蒸馏的中文短文本分类算法

    陈昊;金广星;苏航;

    在短文本分类这一热门研究领域,预训练模型虽表现出色,但存在数据表征散布和转移学习受限等问题,导致分类效果降低。尽管诸如ERNIE(enhanced representation through knowledge integration)等大模型提升了分类效果,但由于其速度慢、资源需求大、受硬件限制等问题,难以应用于工业生产。为此提出了基于ERNIE的辅助任务模型EL(ERNIE+LAT(learning with auxiliary tasks)),旨在验证其获取更优类别特征的可行性。针对工业任务落地需求,同时提出知识蒸馏法,对EL与TextCNN模型进行蒸馏训练,以验证其在提升分类效果以及线上推理效率方面的可行性。研究验证现有预训练模型在公共数据集上的分类优势;采用辅助任务结合预训练模型的方法进行实验改进;并基于知识蒸馏法深入推进模型加速研究。实验表明,通过联合训练能够提升模型的泛化能力与特征提取能力,进而增强特定任务下的学习能力;学生模型TextCNN经蒸馏后不仅可与教师模型相媲美,在线上部署时还更具优势。

    2026年02期 v.59;No.347 308-318页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K]
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  • 基于区块链的车载自组网络安全计算卸载策略

    陈雷;牛芳琳;

    针对基于区块链的车载自组网络(vehicle Ad-Hoc networks,VANETs),研究将服务器车辆与移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)及云计算相结合的方式,解决多车辆安全计算卸载问题。提出一种基于区块链的车载自组网络框架;采用基于区块链的访问控制方法保护车辆与服务器车辆、边缘云服务器之间的计算卸载安全;在最小化所有车辆的系统延迟、能量消耗和计算损耗的条件下,提出车载自组网络中密集计算任务卸载的最优化问题。该问题联合优化计算卸载策略、共识机制策略、功率资源、计算资源与信道带宽分配策略。为解决该最优化问题,提出一种新的深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)算法,即改进的多智能体深度确定性策略梯度(multi-agent deep deterministic policy gradient,MADDPG)算法。仿真结果表明,与其他现有算法相比,所提算法具有显著优势。

    2026年02期 v.59;No.347 319-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K]
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  • 一种混合知识蒸馏的轻量化CAN总线入侵检测方法

    徐煊翔;杜彦辉;陈李舟;冯俊又;刘先博;

    随着车联网应用的普及,控制器局域网络(controller area network,CAN)总线易遭受网络攻击,入侵检测的作用愈发凸显。但车载设备计算资源有限,基于深度学习的高性能入侵检测系统(intrusion detection system,IDS)无法在车载环境中有效发挥作用,导致IDS性能与计算资源存在矛盾。因此,提出一种基于知识蒸馏的CAN总线入侵检测方法 H-KD(hybrid knowledge distillation) IDS,以在保证深度学习模型检测性能的同时实现轻量化。设计了混合实例内关系与响应关系的知识蒸馏CAN总线入侵检测框架,基于Gram矩阵构建师生模型的实例内特征关系,通过改进多分类焦点损失函数构建师生模型的响应关系。实验结果表明,与其他CAN总线入侵检测方法相比,H-KD IDS具有更好的检测性能与更低的资源消耗,降低了车载设备的硬件要求,适合部署于计算资源受限的车载设备中。

    2026年02期 v.59;No.347 334-344页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K]
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  • 基于改进YOLOv8n算法的电力作业培训现场安全智能辨识方法研究

    翁治江;严永高;王鑫;蔡韪丞;张召亮;

    针对当前电力作业培训现场人员安全意识不足、作业场景复杂导致目前安全监控可靠性低的问题,提出一种基于YOLO(you only look once)v8n的改进算法。首先,将YOLOv8n模型骨干网络(backbone)中部分普通卷积模块(Conv)替换为卷积注意力模块(convolutional block attention module, CBAM),加强复杂工况下算法对关键目标的关注度;其次,在检测头(head)部分引入双向长短期记忆(bidirectional-long short-term memory, Bi-LSTM)网络,提升算法对关键目标的实时跟踪与遮挡检测能力;然后,引入SlideLoss对原损失函数进行改进,提升算法的鲁棒性。最后,为验证所提改进算法的有效性,在自建数据集上进行了一系列实验,实验结果表明:所提改进算法在所有检测类别上的平均精度均值(mean average precision, mAP)为95.47%,较其他算法性能提升明显,能有效察觉复杂工况下电力作业培训现场的安全隐患。

    2026年02期 v.59;No.347 345-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K]
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