河北水利电力学院学报

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1. 供水管网漏损率的计算与控制

陈雪英

河北水利电力学院学报 2025, 35 (2): 13-17. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.02.003

摘要（272）

PDF（pc）（263KB）（638）

供水管网漏损率是反映供水效率及水资源节约程度的重要技术性指标之一。为探索供水管网漏损率的科学计算方法及有效控制措施,文中从供水管网漏损的成因入手,以河北省节水型社会达标建设实践成果为例,详细介绍了供水管网漏损率的计算及修正过程,并在此基础上,分别从策略层面、技术层面及管理模式层面提出了控制供水管网漏损的措施。可为供水企业节水、节水及水资源行政管理提供技术支持。

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2. 土石坝渗漏病害探测应用研究

汤克轩, 孙治新, 钟晗, 王志豪, 王杰

河北水利电力学院学报 2025, 35 (1): 1-5. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.01.001

摘要（355）

PDF（pc）（1498KB）（619）

渗漏病害是引起库坝失稳及兴利库容降低的主要因素之一,库坝的规划、建设和运管均离不开对渗漏问题的考量。土石坝在我国各类大坝中占比约92%,也是渗漏发生的偏向型坝型。开展土石坝渗漏病害探测应用研究,对渗漏进行通道展示、成因分析及影响评估,可为土石坝除险加固提供重要依据。文中以四川省金堂县某水库为例,采用地面物探及孔内测试相结合的方式,对大坝进行了全方位探测。结果表明库内存在2个主要的渗漏入水口,水沿着顺河向裂隙经坝基绕过防渗心墙以承压水的形式向背水侧渗漏,东风水库渗漏病害处理的关键在于阻断左侧坝基裂隙型渗漏通道。

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3. 基于实物量指标的区域水资源承载状况评价

张雅洁

河北水利电力学院学报 2025, 35 (2): 18-21. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.02.004

摘要（185）

PDF（pc）（146KB）（550）

随着城市化进程的加快,城市建设发展带来了一系列水资源问题,水资源承载状况是评价区域水资源可持续利用的重要依据,因此水资源承载力具有重要实用研究意义。基于沧州市运河区水资源的禀赋条件和开发利用现状,在掌握大量实际资料的基础上,以2023年为现状水平年,核算了运河区水资源承载能力和现状承载负荷,利用实物量指标单因素评价法,分析评价了沧州市运河区水资源现状承载状况。结果表明沧州市运河区用水总量处于未超载状态,浅层地下水处于未超载状态,深层地下水处于严重超载状态。综合评价2023年沧州市运河区水资源严重超载。

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4. 新能源电动汽车动力电池箱有限元分析及结构优化

李文斌, 张万明, 张振, 张鹏程, 张帅

河北水利电力学院学报 2025, 35 (2): 67-75. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.02.012

摘要（247）

PDF（pc）（643KB）（456）

为预测动力电池箱典型工况下的静动态特性,减少实际测试次数和成本,对某型电动汽车动力电池箱进行强度和模态分析,减重的同时提升低阶模态;研究依据Cell To Pack设计方法,完成CTP式大模组箱体方案设计。应用有限元分析方法及技术,分析电池箱实际工况下的承载及静动态特性表现,进而从壁厚对电池箱体五区域进行优化;优化后的箱体结构满足碰撞挤压和急刹冲击工况下机械强度、刚度的安全性要求,减轻箱体结构重量17%,一阶模态提升14%;优化后的动力电池箱在减重的情况下,仍满足典型工况下的安全性要求,提升了低阶模态,有效避开激振区域。

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5. 发动机冷却系统工作流量数值模拟及提升研究

谭礼斌, 袁越锦

河北水利电力学院学报 2025, 35 (1): 18-24. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.01.004

摘要（278）

PDF（pc）（640KB）（414）

为评估某四缸发动机冷却系统工作流量和探究影响工作流量的因素,采用GT-COOL软件搭建冷却系统工作流量一维分析模型,并基于该模型研究部件出水管径、部件流动阻力、水泵性能对工作流量的影响。结果表明:发动机转速10000r/min时冷却系统初始状态的总流量为79.8L/min;水泵出水管径21mm和节温器小循环出水管径13mm、油水交换器及散热器流动阻力各降低20%时冷却系统总流量为83.7L/min;水泵传动比和水泵单品性能对冷却系统工作流量的影响显著。通过提升水泵单品性能和降低冷却系统总阻力,冷却系统的工作流量增加至90L/min。经验证,发动机转速10000r/min时冷却系统总流量实测值为88.5L/min,与仿真预测值90L/min间相差1.5L/min,误差为1.7%,说明冷却系统工作流量仿真结果准确可靠。研究结果可为发动机冷却系统工作流量评估及流量提升提供理论指导。

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6. 河北省某政府机关能源审计及节能潜力分析

阴子杨, 羡晓东, 闫立川, 侯娜娜, 马坤茹

河北水利电力学院学报 2024, 34 (4): 36-43. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.04.007

摘要（275）

PDF（pc）（871KB）（345）

我国目前已是世界第一能源消费大国,建筑行业碳排放量所占比重较大,为了推动既有建筑的节能降耗工作,我国已明确要求各级政府机关等公共机构对能源消耗状况进行实时监测。为了调查政府机关能源资源使用情况,做到科学、合理、高效用能,提高能源利用率,减少能源浪费,采用能源审计的方法对河北省某政府机关用能结构和消耗指标进行分析,全面了解能源资源使用状况,挖掘节能潜力,提出合理化节能建议,达到加强用能管理,提高节能水平的目的,为相似的公共机构能源审计及节能改造提供参考。

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7. 基于多源异构数据的沧州地区重污染天气应急减排效果研究

路瑞娟, 郭幸丽, 韩新浩, 王红梅, 迟美玲

河北水利电力学院学报 2024, 34 (4): 74-80. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.04.013

摘要（234）

PDF（pc）（1048KB）（338）

重污染天气应急工作在优先保护人体健康、削减空气重污染峰值等方面发挥了积极作用,但在实际工作过程中,由于重污染天气应急工作总体处于起步阶段,各地实践经验不足,应急调控措施的针对性和有效性亟需改进和完善。在收集整理沧州市近年空气质量数据、大气污染物排放状况数据、源排放清单数据、重污染应急预案及应急减排清单数据、气象条件数据、区县层面统计数据的基础上,开展对沧州市应急减排措施的分析,以典型重污染日带入中尺度气象模式(The Weather Research and Forecasting Mode,WRF)/陆地生态系统气体估算模型(Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature,MEGAN)/排放源处理模式(Sparse Matrix Operator Kernel Emissions,SMOKE)/化学输送模式(The Comprehensive Air quality Model with extensions,CAMx)区域空气质量模型系统进行模拟,获得沧州市不同区县减排措施实施前后4项污染物改善效果的削减比例。根据模型分析结果对各区县减排措施进行综合分析,对秋冬季典型重污染过程应急减排措施及减排效果进行评估,为沧州市提升和完善应急减排效果提供核心技术支撑。

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8. 基于MIDAS多工况模拟的体外预应力加固技术应用研究

石贤增, 单国庆

河北水利电力学院学报 2024, 34 (4): 1-6. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.04.001

摘要（297）

PDF（pc）（870KB）（334）

随着我国经济发展,交通流量的急剧增长对老旧桥梁的结构安全构成了严峻挑战。文中以某长江大桥南引桥——一座连续箱梁桥为研究对象,针对其因长期运营缺乏有效维护而产生的多种裂缝病害,通过现场检测与有限元分析方法,确定了病害成因为钢束预应力损失导致结构性能退化。综合分析不同加固技术的适用性,提出了在箱梁内部布置体外预应力钢束的加固方案。该方案不仅显著提升了桥跨结构的应力状态,使其承载能力增强约17.26%,更大幅降低了桥跨的拉应力水平,降幅高达50.80%,有效消除了结构安全隐患,确保了桥梁的安全运营。

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9. 基于改进Apriori算法下关联特征挖掘的文创产品开发系统

吴定丙

河北水利电力学院学报 2024, 34 (4): 56-60. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.04.010

摘要（197）

PDF（pc）（765KB）（313）

为创新开发文创产品,提高文创产品设计效率,在改进Apriori算法支持下设计文创关联特征挖掘产品开发系统。系统由Apriori算法文创特征关联模块、改进文创关联特征挖掘的产品设计模块构成。前者从文化信息中初步挖掘到产品设计的关联特征;后者利用布尔矩阵和支持度自适应更新策略改进Apriori算法,挖掘到精准的文创产品关联特征;设计师通过该特征及关联关系设计文创产品。实验结果显示:系统可精准挖掘文化特征、获得文化特征间的关联关系,产品设计的准确率均大于0.90,最高召回率可达0.96,受众满意度评价良好。该系统开发文创产品的效果良好,具有实际应用价值。

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10. 衡水湖湿地景观指数时空演变特征及变化规律研究

刘修水, 王红利

河北水利电力学院学报 2024, 34 (4): 66-73. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.04.012

摘要（209）

PDF（pc）（1085KB）（306）

景观指数是研究景观格局演变的常量化指标,探究景观格局变化对维持自然保护区的可持续发展具有重要现实意义。文中借助ArcGIS与Fragstats软件中的移动窗口法将选取的景观指数空间化,从时间以及空间2个层面进行分析,针对衡水湖湿地景观指数时空演变特征及变化规律展开研究。结果表明:引黄前农田与未利用地面积变化较为剧烈,造成破碎化程度较高,景观指数低值区分布基本遍布湖区四周,并向湖区转移;随着引黄开始尤其1999年后各类型斑块聚集程度加强,边缘形状规律化,破碎程度减轻;近年来由于居民点与未利用地面积的增加,人类干扰程度加大,造成景观多样性增加、景观指数低值区逐渐向外围保护带的建设用地转移。分析衡水湖景观类型的更迭变化规律,探究不同驱动因子影响下的斑块演化特征,对湿地景观时空演变与土地资源利用具有重要指导意义。

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11. 基于正交试验的植生混凝土配合比设计

陈鸣, 王婷, 徐文波, 刘翔, 肖成志

河北水利电力学院学报 2025, 35 (2): 42-48. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.02.008

摘要（250）

PDF（pc）（296KB）（304）

文中采用正交试验法探讨了目标孔隙率、水灰比、外加剂掺量和纤维掺量4个因素对植生混凝土28d抗压和抗折强度的影响。通过极差分析和多因素方差分析,确定了各因素的最佳水平组合。研究发现,这些因素显著影响植生混凝土的28d强度。最优配合比为目标孔隙率20%,水灰比0.28,外加剂掺量3‰,纤维掺量2‰,在此配合比下,植生混凝土的28d抗压强度和抗折强度分别达到18.7MPa和4.2MPa,同时具备良好的植生性能和满足规范要求的抗冻性能。

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12. 三维地质技术在某水库工程中的应用

韩春雨

河北水利电力学院学报 2025, 35 (1): 6-10. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.01.002

摘要（314）

PDF（pc）（470KB）（302）

水库工程建设对地质专业的工作要求较高,如何准确地把复杂的勘察成果形象具体地表现出来,提高勘察成果文件的可读性和可用性,是目前水利勘察行业努力的一个方向。文中利用基于Microstation平台开发的AglosGeo三维地质系统对某水库坝址区进行三维地质建模,通过对建模过程进行分析评价总结,研究三维地质技术在水库项目中应用的适用性和优势。通过研究发现,三维地质技术能够将地质条件信息涵盖于数据库中,使得三维地质模型具有地质信息属性,并能够进行一系列的分析和计算,以便地质成果更好地被相关设计人员理解、使用。三维地质技术将改变人们普遍认为地质晦涩难懂的看法,成为勘察领域不可缺少的一部分,甚至优势部分。

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13. 基于数字孪生的汽车自动化生产线故障诊断研究

刘雅, 何良涛, 常硕, 祁泽民

河北水利电力学院学报 2024, 34 (4): 44-49. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.04.008

摘要（300）

PDF（pc）（903KB）（290）

传统的机器学习算法对汽车自动化生产线开展故障诊断研究,需满足训练集和测试集具有相同的分布,且需要较多的训练样本,但在实际中,故障样本数据难以获取、生产线运行工况多变,导致故障分类准确率较低。鉴于以上问题,文中提出了一种基于数字孪生(Digital Twin,DT)技术的汽车自动化生产线故障诊断研究方法,该方法首先使用SolidWorks对实际生产线建模,然后通过Unity3D软件进行渲染,并结合PLC进行DT模型仿真。最后结合迁移学习技术和卷积神经网络技术实现故障诊断,并与现有方法进行了对比,验证了所提方法的可行性。

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14. 紧邻既有住宅建筑的超深基坑支护施工技术

相文强

河北水利电力学院学报 2025, 35 (1): 65-69. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.01.011

摘要（291）

PDF（pc）（392KB）（277）

为避免超深基坑支护对周边建筑的影响,减少支护施工完成后周边建筑沉降,以西安市地铁二号线大明宫西站1号出入口附近的一个拟建工程为例,采用一种新的基坑支护施工技术。在基坑四周布置钻孔咬合桩,组成基坑围护结构,并采用等厚度水泥土搅拌墙,在超深基坑的纵向对角处设置支撑体系,进一步保护紧邻既有住宅建筑。以咬合桩为基础,通过钻孔、锚索安装、注浆、锚索张拉4个环节完成预应力锚索安装,加固基坑支护结构。依托双侧搭接套铣施工成墙模式,搭建超深基坑止水帷幕,完成基坑支护的整体施工。监测结果显示:超深基坑支护施工后五个半月,邻近建筑物最大沉降值仅为7.6mm,满足了基坑支护施工要求。

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15. 基于库水位变化的南湾滑坡三维数值模拟

余沛

河北水利电力学院学报 2024, 34 (4): 17-22. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.04.004

摘要（235）

PDF（pc）（949KB）（266）

文中以豫西南南湾滑坡为工程实例,结合土力学中二维非饱和渗流理论和二维渗流分析软件,通过库水位突降对孔隙水压力和渗流场分布的影响,采用有限差分软件FLAC^3D软件对豫西南南湾滑坡进行三维数值模拟,计算三维状态下滑坡的应力和位移场特征。结果表明:豫西南南湾滑坡土体孔隙水压力在库水位处于105.89m时,水压力有增大趋势,土体较为密实,对滑坡体的稳定性没有产生不利影响;当库水位突降后,滑坡体孔隙水压力迅速下降,带动滑坡体内的土颗粒流动,由于渗流力的变化,使得滑坡土体的安全系数降低,进而产生滑坡土体局部失稳破坏。该研究为分析评价库水位升降状态下滑坡的稳定性分析提供理论参考。

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16. 基于粒子群算法的供水管网余氯衰减模拟研究

刘翔翔

河北水利电力学院学报 2024, 34 (4): 23-30. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2024.04.005

摘要（192）

PDF（pc）（1010KB）（265）

为有效了解和掌握供水管网余氯衰减变化,确保用户水质安全,以天津市某区供水管网为研究对象,构建余氯衰减动力学模型,模拟管网水余氯衰减趋势。通过由管网总余氯衰减系数、管网主体水余氯衰减系数及管壁水余氯衰减系数确定模型中余氯衰减反应系数,得出余氯衰减模型。该模型系数校核分为两个方面,一方面校核管网主体水反应系数,最终确定为0.265d^-1;另一方面校核管壁水余氯衰减系数,该校核通过粒子群算法与建模软件EPANET2.0相结合进行,最终得出当迭代次数为100,粒子规模为30时,水质模拟效果最好。通过建立该区供水管网余氯衰减模型,可以实时监测水余氯衰减趋势,以便供水企业进行管网水质运行现状评估和辅助调度等维护管理工作。

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17. 架设水资源科学与公众认知的桥梁——评《了不起的水资源》

王滨

河北水利电力学院学报 2025, 35 (2): 82-82.

摘要（131）

PDF（pc）（54KB）（253）

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18. 普通完全井渗流浸润曲线的实验验证

孙砚, 蔡永祥

河北水利电力学院学报 2025, 35 (1): 11-17. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.01.003

摘要（285）

PDF（pc）（465KB）（252）

井和井系工程在水工建筑物中常用于控制地基和土体中的渗流,尤其在土坝和堤防工程中,通过排渗井和井系来降低浸润线。现有研究多为理论推导,缺少针对井渗流的实验验证,为此文中设计并搭建了普通完全井的渗流模型实验装置,通过控制不同条件下的渗流情况,收集实验数据,并对数据进行分析,通过实验验证了普通完全井的浸润曲线。实验结果表明,在设定的实验条件下,井的渗流行为能够有效地降低浸润线,实验数据与理论模型吻合良好,为井和井系工程在实际应用中的设计和优化提供了实验依据,同时也为后续研究提供了宝贵的数据支持。

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19. 极端降雨天气对浅基础地基承载力影响特性研究

刘广学, 刘建秀, 龚云强, 张培成

河北水利电力学院学报 2025, 35 (1): 52-57. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.01.009

摘要（294）

PDF（pc）（312KB）（240）

针对极端降雨天气对浅基础地基承载力的影响,利用室内载荷试验和理论分析开展了不同降雨强度下浅基础地基的承载特性研究。研究表明:随着降雨强度的增大地基承载力下降显著,特大暴雨条件下承载力最大损失可达51.65%,降雨强度带来的承载力降低前期呈线性下降,在降雨强度达到大暴雨的时候出现承载力的陡降现象,之后的变化趋势与陡降前斜率相近。采用斜率法对浅基础地基承载力实测数据进行处理,斜率法得到的承载力随着降雨强度的增大整体呈下降趋势与实测法类似但斜率不同,其得到承载力普遍小于实测法且差值随降雨强度越来越小,最大处位于无雨时相差12.5%,从工程角度来说这种处理方法偏于安全。对浅基础地基承载力进行处理和预测,发现双曲线法其结果能呈现较好的线性拟合度,其承载力随降雨强度的变化曲线与实测法得到的趋势非常接近,可采用线性拟合对其修正从而得到对应的实测曲线。文中试验条件下其线性拟合参数为0.865,可以依靠双曲线法预测极端降雨天气所引起的非均质地基承载力的增加和沉降的变化趋势,为在容易出现极端降雨天气的地区建造浅基础提供更安全的工程实践。

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20. 基于物联网技术的玻璃上片机械手远程监控系统

刘辉, 张铁壁, 邓三鹏, 王璐, 陈星男

河北水利电力学院学报 2025, 35 (1): 30-34. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2025.01.006

摘要（272）

PDF（pc）（270KB）（232）

为提高玻璃加工行业的自动化水平和生产效率,结合玻璃生产的特点,设计了一种基于物联网技术的玻璃上片机械手远程监控系统。系统以PLC为核心控制器,精确地控制机械手的运动轨迹、速度和力度,确保玻璃在搬运过程中的平稳性和安全性。通过物联网模块将机械手的运行状态、生产数据、报警数据等关键信息实时传输至云端,上位机能够获取云端的数据,实时查看机械手的各类信息,从而实现对生产过程的全面监控和及时干预。通过实际运行证明,该系统具有控制精度高、运行稳定可靠、远程监控便捷等优点,能够显著提高玻璃加工行业的生产效率和产品质量。此外,物联网技术还为实现远程故障诊断、系统升级和维护提供了有效途径,进一步提升了系统的可靠性和可维护性。

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