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2014年, 第1卷, 第10期 
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    水资源
  • 夏军;彭少明;王超洪思;陈俊旭;雒新萍
    人民黄河. 2014, 1(10): 1-4.
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    气候变化将直接影响降水、蒸散发和径流等水文要素,并在一定程度上改变水资源量及其时空分布,进一步影响水资源利用格局及水安全形势。气候变化对水资源安全的影响是国际上普遍关心的全球性问题, 也是我国可持续发展面临的重大战略问题。黄河作为中华民族的母亲河,在全球气候变化的条件下,水资源的供需矛盾日益尖锐。结合黄河的水资源特点,研究和评价了气候变化情景下黄河水资源的脆弱性,并从配置、利用、调度、管理方面系统地提出了适应性对策:探讨有序适应的黄河流域水资源优化配置方案;完善水沙调控体系,探讨高效输沙模式;合理开发非常规水资源;优化调整梯级水库运用方式;实施最严格的水资源管理制度;积极实施外流域调水。
  • 水文泥沙
  • 吴保生
    人民黄河. 2014, 1(10): 5-8.
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    分析了内蒙古十大孔兑来沙对黄河干流水沙条件变化及对干流河道冲淤的影响。结果表明:十大孔兑来沙使得三湖河口—头道拐河段1953—1968年、1969—1986年、1987—2010年3个时段的年平均含沙量分别增大13.6%、26.8%、55.6%,年平均来沙系数分别增大13.9%、29.0%、57.6%;1953—1986年三湖河口来沙和十大孔兑来沙造成三湖河口—头道拐河段的年均淤积量分别为0.157亿t和0.088亿t,相应淤积比分别为11.1%和36.7%,1987—2010年年均淤积量分别为0.190亿t和0.139亿t,相应淤积比分别为36.9%和50.2%。总的来讲,十大孔兑来沙使得三湖河口—头道拐河段的水沙条件进一步恶化,十大孔兑来沙的淤积比大于三湖河口来沙的淤积比,而且随上游来水量的不断减少,十大孔兑来沙的影响越来越显著。
  • 孙赞盈;王育杰;郑艳爽;刘英红
    人民黄河. 2014, 1(10): 9-11.
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    统计了青铜峡水库汛期排沙和汛末拉沙期间下游各河段的淤积状况,通过建立水库下游河道排沙比与进入河道的水沙条件的定量关系,分析有无青铜峡水库时相应时期水库下游河道的冲淤状况。结果表明:由于水库汛期排沙对水沙条件的改变是有限的,因此水库汛期运用未对其下游河道造成增淤;汛末拉沙对下游河道造成了增淤,该期间若不排沙,则同期下游河段将发生微冲。
  • 胡跃斌;刘炜;王临清;张永平
    人民黄河. 2014, 1(10): 12-15.
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    为解决常规断面间距计算中存在的物理概念不明确、计算方法不统一、计算成果精度较低等问题,提出了容积等效断面间距的概念和计算公式,阐述了容积等效断面间距的高程分级标准、计算流程及特殊问题的处理方法。利用2010年小浪底水库实测数据,对该水库不同高程的容积等效断面间距进行了率定、计算。经过2011年和2012年4个测次实测资料的检验,表明库容计算结果的精度明显提高,满足有关规范的要求。
  • 李德贵;罗珺;陈莉红;李学春
    人民黄河. 2014, 1(10): 16-19.
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    对传统的河流含沙量直接测量方法作了介绍,然后针对国内外目前常用的利用物理原理研究或生产的各种在线河流含沙量测验仪器,如同位素、光学、声学、振动式、电容法等技术的结构、原理、测验方法、主要技术指标、特点及应用情况等进行了阐述,并对各种测量方法作了对比分析研究。结果表明:传统的含沙量直接测量方法仍长期使用,振动式测沙仪有广阔的应用前景,同位素测沙是今后研究的主要方向。
  • 朱思远;杜正礼;毕顺华;岳志春
    人民黄河. 2014, 1(10): 20-22.
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    分析了1986年11月—2010年10月黄河宁夏河段水沙变化及冲淤特性,并采用模型计算和实测资料分析预测了2011—2020年的冲淤情况。结果表明:1986—2010年宁夏河段多年平均来水量为250.5亿m3、来沙量为0.67亿t,分别为天然状态1950—1968年来水量的74.8%、来沙量的34.0%;冲淤量预测值为797万m3,平均淤积厚度为0.013 m。
  • 郑军;唐华;郭维克;张祥;樊涛
    人民黄河. 2014, 1(10): 23-25.
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    针对传统取样技术无法获取库区深层淤积泥沙的问题,采用低扰动柱状深层取样设备在小浪底库区典型断面开展了现场取样试验,获取了主河槽深层淤积泥沙样品并进行了样品土工试验。结果表明:所有取样断面深层淤积泥沙的中数粒径均大于表层淤积泥沙的;同一断面位置沿深度方向,颗粒组成的变化并不是连续的;各典型断面主槽粗沙含量沿水流方向逐渐递减。
  • 张国华;郭磊;刘健;翟建青
    人民黄河. 2014, 1(10): 26-29.
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    选取互补相关蒸发模型估算了山东省17个气象站1961—2008年的陆面实际蒸发量,采用统计分析、相关分析和Mann-Kendall非参数检验等方法分析了该时段实际蒸发量的变化特征。结果表明:山东省多年平均陆面实际蒸发量为586.7 mm,年内呈单峰型变化,峰值出现在7月份;年际变化呈稳定下降趋势,在1991年左右发生突变,之后下降速度加快,该趋势与夏、秋季变化特征一致,而与春、冬季变化特征相反;就空间而言,山东省陆面实际蒸发量由东南沿海向西北内陆逐步减少,中部地区存在一条高蒸发带。
  • 张永永;白海涛;黄强
    人民黄河. 2014, 1(10): 30-32.
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    为降低乌江梯级水库群的弃水风险,提高梯级水库群的运行效益,以兼顾保证出力的梯级水库群发电量最大为目标,构建了梯级水库群优化调度模型,利用1951年5月—2007年4月共56 a的长系列资料,对弃水变化情况及减少弃水的有效措施进行了分析。结果表明:乌江梯级水库弃水主要发生在下游梯级水库,其弃水量占整个梯级水库群弃水量的84%;水库调节性能是影响梯级水库群弃水的主要因素。同时,提出了乌江梯级水库群减少弃水的有效措施:①乌江流域来水较丰时,洪家渡水库应尽可能蓄水至高水位,在需要时为下游梯级补水;②预报洪家渡—东风区间丰水时,东风水库应减小出库流量,预报洪家渡—东风区间枯水时,洪家渡水库应对东风、索风营两库进行补水;③预报下游梯级区间为丰水时,构皮滩水库应减小出库流量,预报为枯水时,构皮滩水库应加大出库流量。
  • 郭中小;宋一凡;廖梓龙;龙胤慧;徐晓民
    人民黄河. 2014, 1(10): 33-35.
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    针对中长期水文预报中预报对象与预报因子之间复杂的非线性关系,引入平均影响值对预报因子进行筛选,选出对头道拐站年径流量影响较大的年降水量、年均相对湿度、年均气压3个因子作为神经网络的自变量,利用遗传算法优化的BP神经网络建立了预报模型。预报结果表明:基于平均影响值的遗传神经网络的预报精度及稳定性均达到了满意的效果。
  • 水土保持
  • 周丽艳;陈翠霞;梁艳洁
    人民黄河. 2014, 1(10): 36-38.
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    根据沁河下游1983—2011年的主流线套汇图分析,五龙口—伏背河段河势比较稳定;伏背—丹河口河段,上段河势变化不大,下段受支流汇入的影响,河势变化较大;丹河口—武陟为过渡型河段,沙质河床,河势游荡多变,近期来水量较小,河势上提严重,溜势多变,形成“横河”、“斜河”、S形等畸形河弯,危及堤防安全;武陟—沁河入黄口为弯曲型河段,河势变化不大,仅表现为河势的上提下挫。其原因是沁河下游没有进行过系统的河道整治,河道工程均为险工,没有控导河势的作用。建议尽快开展沁河下游的河道整治,以提高沁河下游堤防工程的防洪能力。
  • 防洪治河
  • 魏炜;莫崇勋;刘俐;姜庆玲;孙桂凯;蒋海艳
    人民黄河. 2014, 1(10): 39-41.
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    针对传统的水库汛期分期方法主观性大且分期判定指标因子单一的问题,基于分形方法,以降雨量为指标对澄碧河水库汛期进行了分期。在分期前,先根据流域历史日均降雨量确定水库汛期的起讫时间,再根据分形的聚类性确定水库分期的数量。结果表明:澄碧河水库汛期为4月13日—10月31日,其中前汛期为4月13日—6月6日、主汛期为6月7日—8月25日、后汛期为8月26日—10月31日。
  • 周磊;刘建林;周峰;朱记伟
    人民黄河. 2014, 1(10): 42-44.
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    渭河流域管理是一项跨地区、跨部门、跨行业,涉及范围广的综合性系统工程,涉及流域与区域的政策、体制、制度、法律、工程等多个方面。现行的管理体制偏重区域管理,流域管理薄弱,如何理顺流域管理体制、完善流域管理的组织体系,是陕西省流域机构改革的目标任务。在分析渭河流域管理现状的基础上,从流域管理体制改革的客观要求出发,提出了渭河流域新型管理体制框架和可行的管理模式,明确了流域管理和区域管理的事权。
  • 雷鹏;陈晓伟;张贵金;田大作
    人民黄河. 2014, 1(10): 45-47.
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    以有限元法分析为基础,结合拉丁超立方抽样和蒙特卡罗方法(LHS-MC),可对不同洪水位下的堤防渗透破坏风险进行分析。在分析中,考虑堤防土体渗透系数的不确定性,将其视为服从正态概率分布的随机变量,计算得到堤防相应的最大水力坡降,并通过统计N次计算结果,根据渗透破坏功能函数,计算堤防在相应水位下的破坏概率。首先,采用拉丁超立方抽样方法对渗透系数进行N次抽样;然后,对每一次抽样进行一次确定性有限元渗流不同水位条件下的渗透破坏概率计算。结果表明:堤防渗透破坏的概率随着水位的上升而变大,渗透系数的随机性也对堤防渗透破坏影响较大,拉丁超立方抽样和蒙特卡罗方法应用于水工结构破坏风险分析,可有效提高计算效率。
  • 张健楠;余斌;张惠惠
    人民黄河. 2014, 1(10): 48-51.
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    汶川震区泥石流沟道内存在大量地震诱发堰塞坝,溃决后极易形成泥石流,为研究其溃决特征和机理,通过松散堆积堰塞体的临界溃决试验,研究了在不同颗粒级配条件下,堰塞体溃决的临界溃决流量以及堰塞体溃决后的流量,得出:①堰塞体的临界溃决流量随颗粒中值粒径的增大而增大,在相同颗粒中值粒径条件下,临界溃决流量随颗粒的不均匀系数Cu的增大而减小,Cu>50则临界溃决流量趋于固定值;②在上游来水流量较小时,增大来水流量后,下泄洪峰流量略有增加,堰塞体溃决产生的流量占洪峰流量比重较大,而来水流量较小,对溃决后洪峰流量的贡献也较小。
  • 水资源
  • 李凌湧
    人民黄河. 2014, 1(10): 52-54.
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    基于二元语义的水资源管理多属性递阶群决策模型,将水资源管理决策群体分为基层技术组A、中层专家组B和高层管理组C,提出了二元语义决策评价准则,建立了A、B、C三层决策矩阵的联合矩阵;最后由联合矩阵求出全体专家的最满意方案。绵阳市水资源合理配置决策分析的实例应用结果表明,该决策模型既能合理集结不同层次决策群体的信息,又能避免语言评价信息集结和运算中出现的信息损失和扭曲,是一种可行的建模方法。
  • 张树君;朱勤东
    人民黄河. 2014, 1(10): 55-57.
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    利用ArcGIS的水文分析模块对泾河流域河网水系进行自动提取,得出了泾河的水流方向、汇流累计量、分级河网、子流域边界等河网信息,使用自动提取与人工矢量化相结合的方法对面状水域的河流边界进行处理,克服了水系特征自动化提取在宽阔水域方面的缺陷,从河网密度与集水阈值的关系出发,确定了河网提取的阈值,避免了以往阈值设定的随机性。结果表明:基于ArcGIS平台的泾河水系提取虽然在大面积水域边界提取方面存在不足,但提取的整体效果良好、成本低,极大地提高了水系特征提取的自动化水平。
  • 尹立河;张俊;王晓勇;黄金廷;马洪云;董佳秋;贺帅军
    人民黄河. 2014, 1(10): 58-60.
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    为探寻基于地下水对洪水响应的含水层水力参数反演方法,引进卷积分和优化技术计算含水层的压力传导系数和河床沉积物的阻滞系数,提出了基于Excel的反演计算流程,利用Excel实现了卷积分计算和参数求解。以陕西省榆林地区补浪河为研究区,开展了地下水对洪水响应的含水层参数反演,并与抽水试验确定的含水层水力参数进行了对比验证。结果表明,提出的方法与抽水试验方法计算的含水层的水力参数相差17%,可满足实际工作的需要。
  • 吴初昌;荣晓明;蔡大应
    人民黄河. 2014, 1(10): 61-64.
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    污水资源利用是解决区域水资源短缺问题的有效途径。对污水资源量计算方法进行研究,有助于准确、定量地评估污水资源可利用量。以开封市为例,运用《室外排水设计规范》、万元产值耗水量、排污系数法、平均年型等计算方法,得出2015年开封市污水资源可利用总量将达到21 346.8万m3, 可部分满足城市生活与工业用水需求,一定程度上缓解开封市水资源的供需矛盾。
  • 付晓杰;王旭;雷晓辉;蒋云钟
    人民黄河. 2014, 1(10): 65-67.
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    以关中地区的供水水厂为对象,充分考虑再生水、地表水、地下水和引汉济渭水等多水源联合调度,构建了引汉济渭受水区多水源联合调度模型,进行了长系列供需平衡优化分析,并分析了不同调蓄水库组合参与调度对各水厂供需平衡的影响。结果表明:当调蓄水库与水资源优化调度协同进行时,调蓄水库的库容较位置的作用更大,可使弃水率大幅降低,供水保证率增大、最小供需比增大。
  • 李英;王中根;桑燕芳
    人民黄河. 2014, 1(10): 68-71.
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    根据黑河中游土地利用方式,划分6种主要的土地利用类型,针对每种类型进行水量平衡分析与概化处理,构建考虑不同土地利用类型的黑河中游月水量平衡模型。利用正义峡1980—2009年月径流数据对模型进行率定和验证,效率系数高于0.65,相对误差小于10%,能够满足水资源管理的需要。基于所构建的模型,模拟了黑河中游不同土地利用类型水平衡各分量的变化,发现黑河中游耕地若采用最优灌溉定额进行灌溉,较现状可节水5.27亿~6.56亿m3,不仅能保证中游的用水需求,还能改善下游绿洲生态环境。
  • 高雅玉;张新民;吴玉锋
    人民黄河. 2014, 1(10): 72-76.
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    根据马莲河流域地形地貌特点、水资源分布状况及社会经济、能源产业的发展情况,将流域概化为5个水资源分区,并根据社会经济发展和水利工程建设速度,采用指标分析法进行2020年和2030年供需水量预测和平衡分析。对12个供需方案进行专家概率咨询,计算出期望供需水量和期望缺水率。最后利用决策树法进行风险分析,并对决策树法进行改进,将专家咨询概率法引入到决策树敏感性分析中,根据专家概率咨询结果对备选最优方案进行再次筛选,最终得到2020年、2030年的最优水资源供需分配方案。经敏感性分析后,得到2020年社会经济高速发展、水利工程高速建设方案为最优决策方案,流域总需水量为6.45亿m3,供水量为6.00亿m3,缺水率为6.50%;2030年的最优方案为2030年社会经济低速发展、水利工程高速建设方案,流域总需水量为10.33亿m3,供水量为8.72亿m3,缺水率为15.62%。
  • 水环境与水生态
  • 关春曼;张桂荣;赵波;程大鹏;费宗如
    人民黄河. 2014, 1(10): 77-80.
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    我国传统的硬质化、规整化的城市河流整治工程片面强调行洪、排涝等功能,降低甚至破坏了河流生态系统,造成河流自净能力消失殆尽,河水严重污染。结合我国城市水域大面积污染现状,概述了城市河流污染成因与整治现状,提出污染河流的治理必须采取污染源控制和生态修复相结合的原则,指出芦苇生态湿地技术、生态浮岛技术等多种常用的河流生态修复技术在调节气候、净化环境和保护生物多样性等方面的重要意义,并阐述了适用于城市狭窄河流的岸坡生态修复技术:空心砌块生态护面的加筋土轻质护岸技术、石笼网装生态袋和废旧轮胎联合的生态护岸技术。
  • 郑兰香;杨程;李春光
    人民黄河. 2014, 1(10): 81-83.
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    抽水型水库在进水期和非进水期因水动力和水体自净作用不同而具有不同的水质特征,水质指标在库区的分布存在差异。利用层次分析法分析水洞沟水库在进水期和非进水期不同采样点位的水质差异,结果表明:水库在进水期和非进水期不同区域的水质特征不同,各水质指标相对于水库总体水质的重要性亦不同。在进水期,库区不同区域水质指标的变化特征基本一致,TN、CODCr、TP对水质的影响较大;在非进水期,磷沉降导致水中TP对水质的影响弱化,因此TN和CODCr对水库总体水质的影响较大。根据进水期和非进水期的水质差异,水库在水质管理和污染控制时应针对不同的控制目标采取水质控制措施。
  • 吕晓立;孙继朝;刘景涛;靳盛海;刘俊建
    人民黄河. 2014, 1(10): 84-88.
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    为探索兰州市“三滩”水源地水质恶化原因,基于兰州“三滩”水源地不同历史时期的水化学数据,结合对含水层结构的分析,采用反向水文地球化学模拟方法计算了南部高TDS地下水对水源地的补给量以及矿物相转化量。模拟结果从水化学角度进一步证实了南部黄土台塬区咸水入侵是马滩水源地地下水水质恶化的主要原因;水源地西侧的深沟断层割裂了咸水区与盆地的水力联系,这一特殊的水文地质结构是崔家大滩水质变化不大的主要原因。
  • 牛姗姗
    人民黄河. 2014, 1(10): 89-91.
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    根据2005—2010年渭河支流水质监测资料,对渭河陕西段10条主要支流水质有机污染指标DO、CODMn、NH3-N和BOD5的变化趋势进行了分析研究。结果表明:近6 a来渭河10条主要支流有机污染综合指数均呈下降趋势,渭河支流水质有所好转。各支流中,西安、渭南段支流水质改善显著,但西安段个别支流污染仍较严重,还需进一步改善。4种水质有机污染指标中氨氮污染水平仍为最高。分析了近6 a来渭河流域支流水质改善的原因:一是着力加强污染企业环境监督检查,初步遏制了环境污染恶化趋势;二是环保基础设施建设步伐加快,城镇生活污染问题得到一定的解决。
  • 水土保持
  • 肖培青姚文艺;刘慧
    人民黄河. 2014, 1(10): 92-94.
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    砒砂岩地区是黄土高原生态环境最脆弱、土壤侵蚀最剧烈的区域。从砒砂岩地区生态建设和治理开发的需求出发,回顾砒砂岩地区土壤侵蚀规律研究的主要进展,包括砒砂岩地区土壤侵蚀机理、水土流失动态监测、水土流失模拟评估。同时,对砒砂岩地区水土流失治理措施等方面的最新进展进行了分析,并针对目前存在的问题以及今后砒砂岩地区水土流失的治理途径进行了探讨。
  • 张晓明;李援农
    人民黄河. 2014, 1(10): 95-96.
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    淤地坝是黄土高原地区一种行之有效的水土保持工程措施。规划建设淤地坝,坝址选择至关重要。淤地坝的坝址选择作为一项复杂的系统性工程,必须统筹考虑经济效益、社会效益和生态效益等各个方面。运用层次分析法将定性分析与定量分析结合起来,建立了坝址选择综合评价体系,从符合条件的若干坝址中,选择最优坝址,并以山西省永和县岔口小流域为例,进行了工程实例应用。
  • 工程勘测设计
  • 孙高升
    人民黄河. 2014, 1(10): 97-99.
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    为解决大石门水电站峡谷河道工程布置困难问题,采用了竖井式溢洪道泄洪,并在竖井底部设消力井进行一级消能,以简化洞外消能工。工程布置采用加大溢洪道竖井直径,并以突然扩大断面的形式与进水喇叭口末端连接,利用通气管向突扩断面大量补气,使水体与井壁之间形成气幕,水流以脱离井壁的方式下泄,增加掺气,减轻空蚀破坏;将下游泄洪洞的城门洞形断面向上游旋转90°,形成断面形式为城门洞形消力井,这种断面形式不同于传统的圆形消力井,不仅简化了施工,而且有利于水流扩散,有效提高了消能效率。经模型试验验证,这种脱壁流竖井式溢洪道形体设计及参数符合设计要求,用于工程后,较好地解决了峡谷河道施工导流和总体布置的干扰问题。
  • 褚青来;姜苏阳;李艳;崔莹
    人民黄河. 2014, 1(10): 100-102.
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    根据河口村水库坝址段地质地形条件,选择了4条坝址线,并对可行的3条进行了比选。通过对二坝址(线)混凝土面板堆石坝与沥青心墙坝、三坝址(线)的碾压混凝土重力坝及四坝址(线)混凝土面板堆石坝坝型进行技术经济比较可知,存在的地质问题都可以通过工程措施予以解决。进一步的研究和论证结果表明,修建混凝土重力坝和混凝土面板坝及沥青混凝土心墙坝在技术上均可行,二坝址(线)混凝土面板堆石坝方案在投资、工期及施工方面更具优势。
  • 孟强;张宪雷;姜湖
    人民黄河. 2014, 1(10): 103-105.
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    采用超单元网格法对某地下洞室群总平面布置图和典型断面布置图进行二维有限元网格划分,结合控制断面线性插值的方法,对复杂地质条件下大型地下洞室群进行可供渗流有限元计算的三维网格的自动划分。该法较好地解决了因计算边界复杂、地层材料分区多变、建筑物突变导致的很难自动生成三维有限元网格的问题。工程实例建模表明,该方法具有操作简单、适应性强、单元形态较好等优点。
  • 王延宁;赵其华;韩刚
    人民黄河. 2014, 1(10): 106-109.
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    针对以往滑坡预测预报模型对于阶跃型变形特征滑坡破坏时间预测精度较低的缺点,需建立以位移作为目标函数来反映滑坡位移变化规律的预测模型。基于时间序列分析方法将滑坡位移分解为趋势项位移和波动项位移,并采用移动平均法分离趋势项位移和波动项位移。然后分别采用多项式拟合和自回归滑动平均(ARMA)模型对滑坡趋势项位移和波动项位移进行预测,最后叠加两个位移分量得到总位移预测值。将此方法应用于三峡库区某典型阶跃型变形特征滑坡,预测值曲线与总位移观测值曲线基本吻合,较好地反映了滑坡阶跃型的演化特征,表明该模型预测阶跃型变形特征滑坡位移精度较高。且该方法计算原理清晰明确,计算过程容易实现,具有较强的工程实用性。
  • 顾正聪;黄勇;陈阳
    人民黄河. 2014, 1(10): 110-113.
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    水利水电工程引水发电系统建筑物均深埋在地下水位以下,外水压力较大,外水压力值的确定尤为重要。采用渗流数值法来计算某抽水蓄能电站高压岔管区的外水压力,通过实测和计算的渗压值获得了围岩灌浆圈不同岩体的渗透系数值,对电站区引水系统①充水和引水系统②充水,以及一个引水系统充水、另一个引水系统充水后放空条件下的岔管区的外水压力进行了模拟预测。计算结果表明,岔管区的外水压力与充水水位关系密切,在一水道正常运行、另一水道放空检修时,放空的水道将承受更大的外水压力。
  • 冯龙龙;苏晓丽;李星
    人民黄河. 2014, 1(10): 114-116.
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    针对面板堆石坝在地震荷载作用下坝体应力和永久变形过大以及面板接缝容易损坏的问题,采用等效线性本构模型,利用加速度时程输入的方法,对河口村面板堆石坝进行三维非线性有限元分析,给出了地震过程中大坝的地震加速度、应力、永久变形的分布图以及面板的应力、挠度和接缝变形的大小。分析结果表明,在设计水位加地震荷载工况下,坝体的抗震性较好。
  • 黄伟;董亮;闫宇翔;张泽宇
    人民黄河. 2014, 1(10): 117-119.
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    水力瞬变现象是长距离输水系统安全运行时需要考虑的主要问题。由于传统“拟稳态”模型不能准确预测压力波的峰值以及水锤波的衰减过程,因此引入更准确的非恒定摩阻模型模拟瞬变流成为工程安全运行研究的重要内容。本文利用模型试验,通过采用恒定摩阻模型及MIAB摩阻模型进行数值模拟计算,定量分析了两种模型的模拟计算结果与实测压力值的吻合程度,对比分析模型的优劣,提出了通过改进Brunone摩阻系数k的经验公式、现场校正波速和摩阻系数f及研究长距离复杂供水系统的瞬变流动特性,以期进一步提高MIAB摩阻模型模拟计算精度。
  • 工程建设管理
  • 竹怀水;徐庆;王永新
    人民黄河. 2014, 1(10): 120-122.
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    河口村水库进水塔底板混凝土处于基础强约束区,温控标准严格。如何采取经济合理的温控措施降低温度裂缝风险及保证结构安全,成为整个进水塔架温控中的难点与关键点。利用ANSYS三维建模对进水塔架底板混凝土结构进行温度控制仿真分析,计算底板混凝土在高温季节与低温季节的温度场与应力场,并进行对比分析。结果表明,高温季节下浇筑底板混凝土需要采取的温控措施比低温季节施工要严格得多,且温控成本大,出现温度裂缝风险较高,故建议底板混凝土安排在低温季节施工。
  • 陈铭;高宇甲;李晓克
    人民黄河. 2014, 1(10): 123-125.
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    采用有限元方法模拟分析了南水北调中线工程南沙河倒虹吸在运行期温度变化引起的混凝土温度应力,研究了倒虹吸结构不考虑温度效应、考虑四季更替导致结构温升温降时截面的正应力变化规律。结果表明温升对倒虹吸结构内侧面受力状态具有改善作用,但使外侧面受力状态变差,温降则刚好相反。根据拉应力变化特点,建议倒虹吸底板、顶板和边墙采用曲线预应力筋设置方案。
  • 胡纪元;文鸿雁;周吕;陈冠宇
    人民黄河. 2014, 1(10): 126-128.
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    针对传统的数学统计模型无法完全描述大坝变形量与多种荷载因素之间非线性映射关系的缺点,引入了一种基于遗传算法的小波神经网络模型,利用该模型对小波神经网络的初始权值、尺度因子进行全局优化搜索,克服了BP神经网络初始化的随机性以及网络易陷入局部极小值的不足,将该模型运用于大坝坝顶的径向、切向位移预测,结果表明,遗传算法优化的小波神经网络模型结构稳定性更好,预测精度较BP神经网络模型、小波神经网络模型有较大提高。
  • 李会军;李宗利;王亚红
    人民黄河. 2014, 1(10): 129-132.
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    现有的重力坝的可靠度计算方法,如一次二阶矩法、JC法等,存在误差较大或计算效率较低等缺点。基于此,将一种新的验算点搜索方法,即Polak-He算法,引入重力坝的可靠度计算中。以南水北调工程丹江口水库混凝土坝作为分析算例,为计算简便,考虑了坝体抗滑稳定和下游坝趾抗压两种失效模式,分析了影响该算法收敛的主要因素,并为这些因素的处理提出了合理建议。最后,通过算例分析了Polak-He算法的稳健性。计算表明,Polak-He法具有收敛快、精度高、稳定性好的优点。
  • 灌溉排水
  • 周文治;李世月;唐华
    人民黄河. 2014, 1(10): 133-135.
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    根据多年观测结果,应用泥沙运动力学原理,对三义寨引黄灌区沉沙条渠泥沙淤积分布规律进行分析,提出缩短条渠、沉沙区下移、变池为渠等工程措施,最大限度利用剩余堆沙空间,延长条渠使用年限;采用引黄灌区现有泥沙制品、泥沙农田化科研成果,实施泥沙利用项目,加强堆沙高地风沙灾害控制与治理,实现沉沙条渠长久可持续运行。根据研究成果,三义寨灌区沉沙条渠使用年限至少可延长15 a。
  • 王宁;俞双恩;叶兴成
    人民黄河. 2014, 1(10): 136-140.
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    为探究暴雨后稻田排水与氮素流失规律,在宿迁市运南灌区试验基地开展了常规与控制灌排模式下暴雨后排水量及其NO-3-N和NH+4-N浓度的观测试验,并利用DRAINMOD-N Ⅱ模型模拟排水量及其NO-3-N和NH+4-N浓度。实测结果表明:控制模式与常规模式相比,排水量减少4.2%~54.9%,NO-3-N负荷减少39.9%~62.9%,NH+4-N负荷减少30.0%~63.3%,表现为次降雨量越大,减排量越大。模拟结果表明:2种模式各次暴雨排水量模拟值的误差均在10.0%以内,4次暴雨排水总量模拟值的误差在5.0%以内;4次暴雨排出的NH+4-N与NO-3-N负荷模拟值常规模式最大误差为6.0%左右,控制模式误差均在5.0%以内,2种模式的相关系数R与效率系数NS指标均较好。采用控制灌排模式能够有效减少排水量,提高雨水利用效率,减少NO-3-N和NH+4-N流失;DRAINMOD-N Ⅱ模型能够有效地描述暴雨后稻田排水及氮素运移过程。