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基于大语言模型的水利工程可行性研究报告分级审查方法研究
庞伶琦;朱晓斌;刘辉;王思辰;刘宝熙;徐良嗣;【目的】大语言模型 (LargeLanguageModel，LLM) 为提升水利工程可行性研究报告审查质量和效率提供了极具前景的技术手段，但直接应用LLM审查长篇幅的水利工程可研报告时，面临超长上下文导致关键信息丢失以及公共网络调用LLM存在信息安全问题的双重挑战。【方法】针对上述问题，提出一种基于LLM的报告分级审查方法。该方法构建了“宏观-微观”双层架构：宏观上，通过自动构建目录框架，保证审查内容的完整性与关 Augmented Generation， RAG) 技术对拆分后的子文档进行细节合规性审查，弥补模型易忽略细节的局限。最后，通过提示词引导的LLM将宏观与微观的审查结果进行关联分析，从而生成智能审查报告。【结果】以某电站可行性研究报告水力机械篇章为例，结果表明：相比于未分级的审查方法，所提方法在多个技术要素上均表现出更准确的判断水平和更详细的审查结果，在综合审查质量上更具优势；所提方法将待审查文档的模型单次输入量降至原文档的5%，且相比于需要数天时间的人工审查，所提方法的审查耗时缩短至一小时左右，显著提升了审查效率。【结论】所提分级审查方法有效克服了通用LLM在处理超长工程文档时的局限性，在保障审查全面性的同时提升了审查质效，为水利工程智能辅助审查提供了切实可行的技术路径。
长距离顶管超挖快速顶进总顶力与地面沉降实测分析
海涵;何伟;苏平;李羿江;李晨;陈孝湘;龚建伍;当前针对顶管掘进施工引发地面沉降或周边地层变形的研究，大多基于正常掘进工况展开，对于超挖、欠挖等特殊工况的实测研究相对匮乏。以某内径DN1400 顶管工程超挖后快速顶进施工的实测数据为依据，深入剖析地面沉降量、总顶力及平均摩阻力在不同顶程阶段和超挖状态下的变化规律。研究明确了通过出土量反算地层损失率以预测地面沉降的方法，揭示了超挖快速顶进施工中总顶力随顶程的变化规律，以及平均摩阻力受超挖快速顶进扰动的影响规律。此外，还提出了顶管施工过程监控措施，以规避超挖导致的地层过大变形，旨在为同类工程建设及超挖工况防控提供重要参考。
基于弹性地基梁模型的顶管上跨施工对既有盾构影响的简化计算方法
刘增胜;王焕郎;陈孝湘;詹源;龚建伍;李羿江;在运行城市轨道交通工程对其区间隧道受外部作业影响的变形控制严格，当外部作业采用顶管法上跨既有轨道交通盾构区间隧道时，通过模型试验或数值模拟等方法预测既有盾构隧道附加变形的大小，普通存在着获取准确计算参数难、分析工作量大、预测精度不高等问题。首先分析了采用顶管法上跨施工对既有盾构隧道的影响机理，提出了顶管机头穿越、管道贯通、管道内荷载作用等不同施工阶段的荷载计算方法；其次基于弹性地基梁理论，提出了一种适用于顶管法上跨既有盾构隧道，并可区分上跨阶段的，用于计算既有盾构隧道变形量和变形范围的简化计算方法；最后通过西安某上跨工程的实测数据对比验证了简化计算方法的准确性，对比结果显示简化计算方法得到的沉降量和沉降范围与工程实测结果均较为吻合。提出的简化计算方法可以为相关新建顶管或其他工法隧道上跨既有在运行轨道交通盾构隧道的变形预测提供依据。
基于熵产的发电进水口无级分层取水能量损失研究
戚加欢;刘珂;王兴恩;赵建平;李君;【目的】针对无级分层取水系统中门叶组合与取水层位变化引发的局部流态扰动难以通过传统水头损失方法定量表征的问题，探究其复杂结构条件下的耗散特性及空间分布规律，为复杂水工结构条件下能量损失的识别与优化提供方法支撑。【方法】基于熵产理论构建分项能耗分析框架，在1:20物理模型试验验证的基础上，利用三维数值模拟量化分析典型工况下进水口系统的黏性耗散(EPDD)、湍流耗散(EPTD)和壁面摩擦耗散(EPWS)。【结果】结果表明：系统总熵产随取水层位上移而提高，高位取水引发跌落冲击与竖井流动重构，竖井段为主要耗散区，系统最大熵产达2800.468 W·K-1；无级分层取水装置本体在不同工况下熵产贡献占比均低于8%，显示出良好的水力稳定性；湍流耗散(EPTD)为主导耗散机制，在各工况中熵产占比均超98%，；局部高耗散区主要集中于门叶—横撑交界区、竖井跌落区与管道入口区。【结论】熵产理论能够有效揭示复杂水工结构中能量损失的空间分布与成因，较传统水头损失法具备更高的诊断深度与优化指导价值。本研究明确了无级分层取水系统结构扰动与能耗分布的对应关系，为系统的结构优化与运行调度提供了理论支撑，对提升系统能效与运行安全具有重要意义。
基于自适应时空极值优化框架的分布式光伏数据质量提升策略
鲜文军;秦领;张真;李延和;随着分布式光伏大规模并网运行，数据异常、缺失及小样本等质量问题日益突出，制约了功率预测精度与电网调度运行的可靠性。针对上述问题，提出一种基于自适应时空极值优化框架的分布式光伏数据质量提升策略。通过融合自适应噪声完全集成经验模态分解（CEEMDAN）、豪斯多夫距离与核密度估计方法，实现光伏数据的降噪处理与特征表征；结合改进极值理论与广义帕累托分布对极端数据进行修正，并利用局部离群因子与孤立森林相融合的异常识别方法完成异常数据清洗；在此基础上，引入条件时空Wasserstein 生成对抗网络（WGAN-GP）开展数据增强，生成高质量且统计特性一致的光伏数据样本。以华北地区分布式光伏实测数据为研究对象，采用平均绝对误差、均方根误差和决定系数等指标对所提方法进行验证。结果表明，该方法能够有效修正极端异常数据，精准识别离群点，显著提升分布式光伏数据的完整性与可靠性。
不同气候情景下南水北调中线工程水源区水文干旱趋势研究
李多芬;刘招;白钰;管子隆;张晋霞;张嘉琪;何昭良;【目的】量化评估气候变化南水北调中线工程水源区水文干旱未来演变趋势，为中线工程水资源安全管理和调度优化提供依据。【方法】基于CMIP6中CMCC-ESM2模式的SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景的降尺度数据，驱动SWAT模型模拟水源区未来（2026—2100年）径流过程，采用M-K趋势检验和年尺度SRI指数识别径流与水文干旱演变趋势。【结果】相较于基准期（1970—2020年），不同气候情景下水源区未来多年年均径流均呈增长趋势，且增幅随辐射强迫增强而扩大，上游汉中站增幅及趋势显著性最强，下游白河站径流增量最为突出。未来水源区整体水文干旱空间分异显著：SSP1-2.6情景下中下游干旱频率分别下降至0.33～0.45，烈度较基准期降低；在SSP2-4.5与SSP5-8.5情景下，上游干旱频率回升至0.40～0.45，安康站干旱历时与烈度最高增幅分别达到22.1%和23.4%。【结论】水源区对气候变化具有显著空间响应差异，中低排放情景下，汉中站与白河站呈“高频-短历时-低烈度”特征，高排放情景下中下游干旱趋于持久并显著增强，对未来中线工程水资源配置与防旱减灾提出更高要求。
基于非支配排序遗传算法与熵权-TOPSIS的水电站悬沙排沙漏斗无量纲直径确定方法研究
侯大荣;王元;李琳;张宗浈;周辰星;季文彬;童嘉钰;【目的】悬沙排沙漏斗直径是影响其水沙分离性能的重要结构参数，而目前尚无明确方法指导工程确定直径尺寸，致使已建的不同悬沙排沙漏斗工程的悬沙沉降和排出效果差异显著，因此工程当中亟需一种悬沙排沙漏斗直径确定方法指导工程设计。【方法】以无量纲化后的漏斗直径L、含沙浓度S作为自变量开展浑水试验，在试验基础上，分别采用线性函数、指数函数和幂函数，构建泥沙截除率η及排沙耗水率λ之间的预测模型，并对模型拟合精度进行对比分析，最终使用幂函数对泥沙截除率和耗水率进行预测，进一步结合非支配排序遗传算法(NSGA II)与熵权-TOPSIS方法，以高截除率和低耗水率为目标，寻优获得不同含沙浓度下的最优L值。【结果】所选预测模型直接误差均小于5%，R2均大于0.91，模型具有较高精度；不同含沙浓度下最优无量纲直径L接近，为0.00036～0.0004；以某工程为验证对象对其重新设计，漏斗泥沙截除率由30.34%提升至41.7%，提升11.36%。【结论】结果表明，所提无量纲直径确定方法可有效协调截除率与耗水率之间的关系，具有较强的工程适用性和推广价值，研究结果可为悬沙排沙漏斗的设计提供方法指导。
泾河流域降水-径流关系与径流预测研究
许文德;白爱娟;张煜轩;【目的】以半干旱区泾河流域为研究对象，分析泾河径流的时空变化特征，并探讨径流对流域降水变化的响应关系。【方法】利用2022—2024年泾河水文站径流和流域降水数据，分析径流时空变化。采用K-Means聚类算法，根据站点降水量对径流的贡献度，将流域划分为4个区，进一步分析不同区域降水-径流滞后关系。最后，基于长短期记忆(LSTM)神经网络，构建1h、3h和6h预见期的泾河径流临近预测模型。【结果】结果显示：(1)泾河日平均径流季节变化显著，汛期是高径流时段，极端峰值集中于7月中下旬，3年均呈唯一极端峰值和多次波动变化。(2)泾河3次典型洪峰的分析发现，当前期土壤水含量相近时，流域内最大小时降水量和降水持续时间是洪峰的关键因子，表现为降水持续时间越长、强度越大和总降水量越大，洪峰历时越长且峰值越高。前期0～28cm土层土壤水含量小于0.2 m3/m3时，全流域平均滞后时间达30h，接近大于0.4m3/m3时的两倍。流域内降水-径流转换存在区域性差异，前期土壤水含量较高时区域1—4平均最优滞后时间分别为11h、12h、14h和28h，含水量较低时滞后时间分别为23h、30h、34h和35h。(3)利用LSTM机器学习算法构建了泾河径流临近预测模型。试验了不同影响因子对模型的影响，发现景村站前序流量、雨落坪站前序流量和流域面雨量是关键因子。1h、3h和6h预见期最优模型的纳什效率系数分别为0.902、0.774和0.676，均方根误差分别为2.788 m3/s、4.230 m3/s 和 5.070 m3/s，预测精度随预见期延长而降低。模型对较大洪水和平稳时段的径流模拟效果较好。【结论】揭示的洪峰对流域降水的滞后效应，以及构建的径流预测模型可为泾河流域水资源调控与防洪预报提供技术支撑，也为半干旱区中小流域降水–径流关系研究提供新的思路。
基于三维测距的坝面施工人机碰撞预警方法
马明凤;陈云;陈述;罗立哲;【目的】在混凝土坝建设过程中，立体交叉作业及受限的施工区域导致安全风险加剧，传统二维监控缺乏深度信息，难以精准判断人员与机械的相对位置，施工安全预警效果有限。为解决单目视觉测距尺度不确定性问题，提升坝面施工的人机碰撞风险识别与实时预警能力，提出一种基于单目视觉深度感知的施工安全预警方法。【方法】构建了YOLOv10目标检测与MiDaS单目深度估计融合的三维测距模型，通过目标识别、深度估计与空间坐标转换实现三维欧氏距离的实时测算，并结合深度图与安全阈值建立时空联合判据的预警机制。为验证方法有效性，设计了与主流单目深度估计模型的对比试验，并依托四川某水电工程开展实例测试。【结果】试验结果显示：该模型在混凝土吊罐离地高度测量中的均方根误差为27cm，在人机相对距离检测中的均方根误差为35cm，单帧处理耗时0.05s，能够满足坝面施工现场实时监测的需求。与传统二维视频方法相比，该模型在风险识别的准确性与实时性方面均表现出明显优势。【结论】研究成果构建了基于三维测距的施工安全预警方法，实现了混凝土坝面施工的立体化风险监测与危险预警。不仅可服务于坝面施工场景，还具备拓展至人机协同作业与施工数字孪生系统的潜力，为未来实现更高水平的多目标预警与动态防护提供参考。
砂卵石复合地层条件下考虑山洪冲击力和局部冲刷的倾斜群桩承载性能研究
冯冠军;童大贵;阿发友;【目的】山洪沟中砂卵石复合地层广泛分布，在山洪冲击力和局部冲刷联合作用下，倾斜群桩承载性能演化机理尚不明确。为探究复杂地层条件对群桩承载性能的影响，对2×2倾斜群桩在不同工况下进行有限元模拟，得出了倾斜群桩受不同荷载的承载力变化曲线。【方法】考虑土体沿深度方向的不均匀性，采用Gibson土体模型，建立了考虑山洪冲击力、局部冲刷和桩土非线性接触的有限元数值分析模型，并采用现场试验数据验证了模型合理性。【结果】研究发现，在一定范围内增大基桩倾角可以减小群桩沉降量，提高群桩竖向承载力；当基桩倾角过大时，基桩进入下部卵石层深度显著减小，群桩沉降量增大，竖向承载力降低；砂卵石复合地层中下部卵石地层粒径大硬度高，在基桩倾角增大时群桩沉降增幅不明显；基桩倾角的增大可以有效提高群桩水平承载力；冲刷坑形成后，群桩沉降和水平位移明显增大，将导致群桩承载性能降低。【结论】结果表明：在下部为砂卵石层的复合地层条件下，倾斜群桩的承载能力并不完全是随着倾角增大而增大；随着倾角的增加，群桩对山洪冲击力的承载能力有明显增大。因此对于复合地层下的倾斜群桩需根据实际情况合理选择倾斜角度，使倾斜群桩在面对竖向荷载和山洪冲击时有良好的承载性能。