人民黄河

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姚文艺;时明立;吴智仁;王立久;杨才千

人民黄河. 2016, 1(6): 1-7.

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针对黄河流域砒砂岩地区立地条件差、水土流失剧烈，以及砒砂岩孔隙率大、颗粒间黏性差而使常规的植物与工程治理措施难以有效实施的问题，探索了砒砂岩区水土流失治理的抗蚀促生与改性筑坝新技术，集成多措施多技术建立了综合治理模式，并开展了关键技术应用示范研究。研究表明：基于砒砂岩区水土流失规律提出的水土保持材料-工程-生物措施、坡面-沟道系统二元立体综合治理措施配置模式，治理效果明显；研发的抗蚀促生材料具有良好的抗蚀促生性能，具有减少土壤侵蚀、促进植物生长的作用；利用砒砂岩原岩改性材料建设的淤地坝，各项主要力学性能指标满足工程建设规范要求；研发的抗蚀促生复合生态材料措施可以作为我国生态环境极度脆弱区水土流失治理、生态建设的一条有效的新途径。

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砒砂岩侵蚀的物理特性试验研究

刘慧;时明立;蔡怀森;伍艳

人民黄河. 2016, 1(6): 8-10.

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砒砂岩侵蚀较为强烈，研究其易蚀的岩性物理特性对于认识侵蚀岩性机理具有重要意义。利用现场灌砂法、粒度分析等方法，开展了砒砂岩原状样密度、微观结构和级配等物理特性试验研究。结果表明：砒砂岩干密度为1.36~1.58 g/cm3，远小于一般砂岩的密度；砒砂岩孔隙率大、透水性强为砒砂岩易发生水蚀提供了结构条件；砒砂岩黏粒含量低，颗粒粒径小于0.500 mm的颗粒含量高，为砒砂岩易发生风蚀且风化速率快提供了几何条件；砒砂岩碱性较强，为砒砂岩在酸性雨水环境下发生水蚀提供了化学条件。因此，砒砂岩的物理特性是砒砂岩易发生强烈侵蚀的重要内因。

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黄河砒砂岩中蒙脱石的基本特征

李长明;王立久;杨大令;张婷婷;韩俊南;董晶亮

人民黄河. 2016, 1(6): 11-14.

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黄河砒砂岩是一种复杂的松散岩石，其含有黏土矿物蒙脱石是砒砂岩遇水膨胀溃散的主因，分析蒙脱石基本特性对于认识砒砂岩易膨胀溃散的机理非常必要。采用湿法提纯，从砒砂岩中分离出蒙脱石，通过XRF、XRD、ICP、Zeta电位、TG/DTG测试，对蒙脱石的类型、吸蓝量、层间离子交换容量及分子结构式等进行了分析。试验结果表明：砒砂岩中的蒙脱石为钙基蒙脱石；白色和红色砒砂岩中蒙脱石的吸蓝量分别为32.72、28.21 g/100 g，膨胀容分别为5.4、5.1 mL/g，离子交换容量（CEC）分别为112.72、104.91 mmol/100 g，Zeta电位分别为-24.5、-22.9 mV；红色、白色砒砂岩中蒙脱石的分子结构差别不大。

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黄河砒砂岩单轴抗压性能与含水率关系研究

蔡怀森;魏民;刘慧;伍艳

人民黄河. 2016, 1(6): 15-17.

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为研发砒砂岩改性材料、提高砒砂岩抗蚀能力，对黄河砒砂岩单轴抗压性能与含水率的关系进行了研究，研究对象为红白混杂、红色两种砒砂岩。结果表明：红白混杂砒砂岩、红色砒砂岩单轴抗压强度均随着含水率的增大而快速减小；在含水率基本相同的条件下，红色砒砂岩抗压强度的降幅比红白混杂砒砂岩的更为明显；在相同应力时，干燥状态下的红白混杂砒砂岩和红色砒砂岩的应变基本一致，在吸收一定水分后，红白混杂砒砂岩和红色砒砂岩应变的变化规律基本相同，但红色砒砂岩的应变明显大于红白混杂砒砂岩的；红白混杂砒砂岩的透水性较差，遇水时相对不易发生溃散，而红色砒砂岩的透水性较强，稳定透水率大于红白混杂砒砂岩的，遇水时更易发生溃散；当含水率达到9%时，红色砒砂岩单轴抗压强度接近0 MPa，随着含水率的继续增大，单轴抗压强度的变化已不明显。

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砒砂岩物质组成及其对养分含量的影响

伍艳;杨忠芳;刘慧;蔡怀森;魏民

人民黄河. 2016, 1(6): 18-21.

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对不同颜色（紫色、白色、粉色和灰色）的35个砒砂岩样品的矿物成分、化学成分及养分含量进行了分析，并在此基础上对砒砂岩物化特性对其肥力的影响进行了探讨。结果表明：①砒砂岩矿物成分主要为石英、长石、蒙脱石、方解石，含量分别为13%~55%、23%~56%、5%~28%、1%~25%，石英含量相对较低，说明岩石发育不够成熟，长石易风化，蒙脱石遇水膨胀，方解石易分解，导致砒砂岩抗蚀能力较弱，养分易流失；②砒砂岩化学成分中不稳定组分Na2O、K2O、CaO性质活泼但含量低，三组分含量总和为3.4%~15.0%，组分流失严重，砒砂岩持水保肥能力低；③受砒砂岩矿物组成、化学成分及当地降雨条件影响，砒砂岩总体养分含量非常低，按全国统一划分的六级制土壤养分含量分级表，砒砂岩pH值、有机质、全氮、全磷、全钾和速效磷含量为六级，速效氮含量为五级，速效钾含量为四级。

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WOH固化剂防治砒砂岩坡面侵蚀的临界量研究

李俊俊;高海鹰;姚文艺

人民黄河. 2016, 1(6): 22-25.

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利用室内径流试验方法，研究WOH固化剂控制砒砂岩坡面侵蚀的临界浓度和喷洒量。通过对不同浓度、不同喷洒量WOH处理坡面的径流量、产沙量、径流流速研究得出：WOH喷洒量为1.5 L/m2，浓度为2%、3%、4%时，具有明显的减沙效益，其中浓度为4%时具有明显的减水效益；为有效减轻砒砂岩坡面的径流冲刷，WOH的喷洒浓度控制为4%、喷洒量控制为1.5 L/m2较为适宜。

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砒砂岩区典型坡面稳定特征及空间组合结构

乔贝;张磊;冯伟风;杨久俊

人民黄河. 2016, 1(6): 26-29.

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在对砒砂岩区小流域内的典型坡面进行调研的基础上，研究了不同类型坡面的特征，并将具有不同堆积类型和稳定特性的砒砂岩坡面划分为8个基本单元和24种坡面空间组合结构。分析结果表明：覆沙砒砂岩的稳定坡度主要分布在（35±2）°；黄土覆盖的砒砂岩坡面坡度小于黄土自然状态下的临界坡度，稳定坡度集中分布在35°~45°；白色砒砂岩裸露坡面的坡度集中分布在35°~70°，红白交错层状分布裸露砒砂岩坡面的稳定坡度集中分布在35°~45°；覆盖黄土砒砂岩区域，以黄土垂直节理发育单元红白相间砒砂岩不稳定单元溜沙坡单元组成的坡面所占比例最高，为14.32%，而在没有黄土覆盖的区域内，由红白相间砒砂岩不稳定单元溜沙坡单元组成的坡面所占比例最高，为24.23%。

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WOH与砒砂岩固结体力学性能研究

梁止水;杨才千;吴智仁

人民黄河. 2016, 1(6): 30-34.

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基于砒砂岩基本组成和侵蚀机理，研究了新型固结促生复合材料——亲水性聚氨酯材料（WOH）对砒砂岩固结的力学性能，并通过添加硅胶、乳化沥青、玄武岩短纤维、聚丙烯醇纤维（PVA）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）等功能材料对提升WOH砒砂岩固结体的力学性能进行了试验研究。结果表明，WOH与砒砂岩固结体的抗压强度和变形能力随着WOH浓度的增大而增大，说明WOH砒砂岩固结体具有一定的变形能力，可有效缓解冻胀、重力作用引起的变形；加入功能材料复合后，抗压强度和形变率均有变化，但只有PVA和EVA提升效果较为明显，PVA浓度为2%时固结体抗压强度最大（为单独采用WOH时抗压强度的7倍），PVA浓度为3%时形变率最大（为10%~15%），加入EVA后抗压强度最大为不添加EVA的40倍，说明PVA、EVA与WOH的复合材料固结砒砂岩效果较好。

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改性砒砂岩强度和水化产物的试验研究

董晶亮;王立久;杨大令;张婷婷;李长明;韩俊南

人民黄河. 2016, 1(6): 35-38.

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为解决砒砂岩区修建淤地坝时缺乏工程材料的问题，采用含有大量活性硅、活性铝以及氧化钙的矿粉物质作为改性剂，添加到砒砂岩中进行改性，并通过试验分析了改性砒砂岩的微观结构、水化产物以及耐水性能、抗压强度等。结果表明：①改性砒砂岩材料抗压强度随改性剂掺量的增大而增大，在龄期为90 d时,使用40%的改性剂、1.5%激发剂及4%辅助激发剂，砒砂岩抗压强度可以提高到52 MPa；②改性砒砂岩激发剂的掺量为1%比较合适；③改性砒砂岩的水化产物为水化硅酸钙凝胶、地聚物凝胶和碳酸钙晶体。

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砒砂岩抗蚀促生材料对植物发芽影响研究

张磊;冯伟风;乔贝;杨久俊

人民黄河. 2016, 1(6): 39-41.

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通过植生试验，研究了抗蚀促生材料WOHSF喷洒浓度对砒砂岩立地条件下单子叶、双子叶植物发芽过程的影响。研究结果表明：不同WOHSF浓度对植物发芽影响不同，WOHSF浓度小于6%时，可促进单子叶植物发芽，缩短发芽时间；但会抑制双子叶植物种子发芽时间和发芽率，且抑制效果随着WOHSF浓度（超过4%）的增大而越发明显。WOHSF浓度超过6%时，造成土壤表层微观结构孔隙和渗水速率减小，从而影响植物种子的发芽时间和发芽率。

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利用改性砒砂岩修筑淤地坝研究

杨大令;张婷婷;韩俊南;董晶亮;李长明;王立久

人民黄河. 2016, 1(6): 42-45.

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为解决砒砂岩区缺乏修建淤地坝等水土保持工程建筑材料的问题，基于砒砂岩遇水易溃散、力学性能差的岩性机理，成功开发了砒砂岩改性材料，并修建了淤地坝示范工程。结果表明，砒砂岩遇水膨胀溃散的主要原因是其岩石成分中含有大量的易膨胀溃散的亲水性蒙脱石，通过在砒砂岩中添加抑制蒙脱石膨胀的改性剂、胶凝抑制剂以后，能明显降低其膨胀性，同时其力学强度可得到显著改善；在内蒙古鄂尔多斯砒砂岩地区开展了利用砒砂岩改性材料修筑淤地坝的示范工程建设，根据现场检测和实验室测试，改性材料的力学性能得到了大幅提高，可以满足修建淤地坝的要求。同时，提出了砒砂岩改性及淤地坝施工的技术要求与方式。

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砒砂岩固结体防水抗蚀及紫外耐久性能研究

梁止水;吴智仁;杨才千;姚文艺;邓琳

人民黄河. 2016, 1(6): 46-48.

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采用WOH对砒砂岩进行固结处理，通过水滴渗透、抗蚀性及紫外加速老化试验研究了固结体的防水性能、抗水蚀性能以及紫外耐久性能。结果表明：①将不同浓度的WOH溶液喷洒在砒砂岩颗粒表面时，可形成一层具有一定厚度的弹性固结层，防水性能提高83倍左右；②水稳性指数由原岩的0.2提高至固结体的0.8，抗水蚀性能大大提高；③固结层具有良好的抗紫外老化性能，加速老化32 d后，质量损失在0.06 g/m2以内，在当地的辐射强度下，5 a以内老化和分解可控；④采用WOH处理后，砒砂岩坡面减沙比为99.78%。

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可调式泥沙分选装置分选性能试验研究

李宗坤;史金权;郭巍巍;耿淼蕊

人民黄河. 2016, 1(6): 49-54.

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为了分析泥沙分选装置的分选效果受底部集沙环形式、叶片转动频率、分选筒高度和水体工作状态的影响程度，利用改进的实体模型，采用交叉对比的方法进行了一系列试验。结果表明：对于粗沙孔，采用底部集沙环S2形式可改善分选效果，且中沙孔和细沙孔的泥沙分离曲线出现规律性；当叶片转动频率逐步提高时，粗、中、细沙孔的泥沙分离曲线呈先上升后下降的趋势，叶片转动的最优频率为5.5 Hz;随着分选筒高度的增大，粗、中、细沙孔的分选效果越来越好，且筒高存在一个临界值，当筒高大于这个值后，分选效果不再受筒高的影响；对于粗沙孔，静水状态下的分选效果要优于动水状态的，中沙孔和细沙孔的分选效果受水体工作状态的影响不明显。

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门限回归与BP网络相结合的单一线法研究

程银才;王军;范世香

人民黄河. 2016, 1(6): 55-57.

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为更好地反映测站水位流量关系所固有的规律，提高水位流量关系模拟的稳定性和精度，分析了影响单一线法定线与推流精度的几种因素，在采用门限回归建模、BP网络建模的基础上，分析探讨了将门限回归与BP网络结合起来的方法：先用门限回归模型将实测样本分段，再用BP网络对各分段样本进行非线性拟合。实例研究表明:该方法克服了单独使用门限回归方法因分段数不足而无法较好地模拟总体的非线性规律,以及当实测样本存在突变和分段规律时BP网络方法本身无法对其甄别的缺陷，较其他两种方法精度更高、效果更好，丰富了目前现有的稳定水位流量关系分析的单一线法，可在工程实践中尝试应用。

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ADCP与GPS组合在艾山水文站的应用研究

李庆金;李福军;王德芳;王向明;李言鹏

人民黄河. 2016, 1(6): 58-62.

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为提高黄河下游水文测验效率，降低劳动强度，在艾山水文站进行了走航式ADCP外接GPS和转子式流速仪的流量比测试验。结果表明：ADCP与转子流速仪两种方法流量测验的结果具有密切的相关性，两者的转换公式为Q流速仪=1.018QADCP；在黄河下游中、低流量和不同含沙量、非稳定河床条件下，使用走航式ADCP外接GPS可以有效地消除动底造成的误差。

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基于EMD的凌河流域降水径流预测模型研究

任博;薛泽宇;任全志;杨国范

人民黄河. 2016, 1(6): 63-65.

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为提高降水径流预测模型的预测精度，利用经验模态分解法处理非线性复杂信号的优势，再结合BP神经网络，对凌河朝阳水文站1956—2009年的降水量资料进行分解，以分解出的分量作为BP神经网络预测模型的输入，以实测的年径流量作为输出，建立降水径流预测模型。模型检验结果表明：模型预测精度较高，对凌河流域径流量预测具有一定的实用性。

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汾河下游河道冲淤情况分析

王健;陈飞野;田雨普;胡中良

人民黄河. 2016, 1(6): 66-67.

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近年来汾河下游防洪问题较为突出，主槽萎缩，河床抬高，河道过洪能力急剧降低，平滩流量大幅减小，从而造成中小水水位明显抬高。通过分析汾河干流水沙特性，对汾河下游河道来水来沙进行预测，结果表明2020年汾河下游河道主要水文站年平均淤积厚度为0.016~0.043 m。

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非均匀流条件下的管涌试验研究

梁媛

人民黄河. 2016, 1(6): 68-72.

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通过自行设计的室内模型试验对非均匀水流条件下堤基管涌破坏规律进行对比研究，结果表明：从小截面进水时，管涌口流量较小，管涌破坏较难发生，临界水力梯度较大，且侵蚀速度较慢，通道发展深度较小；反之，从大截面进水时，管涌口流量较大，管涌破坏容易发生，临界水力梯度小，且侵蚀速度很快，通道发展深度较大。同时对试验过程中累计涌砂量以及孔隙率随时间变化的规律进行了分析，并得到其拟合模型。

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塔里木河干流河道防护工程材料研究及应用

周沛然;包永刚;邓刚

人民黄河. 2016, 1(6): 73-75.

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为了解塔里木河干流河道防护工程材料的适用性，为后续工程治理防护材料的选择提供借鉴，通过对塔里木河干流地形、地貌、地质条件以及防护工程附近可供使用材料的种类、质量、运距、抗冲刷能力、耐腐蚀能力等的分析，对干流河道防护工程的结构及各种材料适应性进行了研究；选取了干流上、中、下游不同位置、不同作用情况下的防护材料，并对这些材料在不同工程中的使用情况进行了分析。研究表明，工程防护材料的选择应当结合工程地理位置、地形地质条件、岸坡稳定状况、河道水流流量、流速、泥沙含量、抢险难度及经济情况等综合分析确定。实践表明，塔里木河现有防护工程材料的选择是合适的，工程运行正常，效果良好。

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稀性泥石流水跃现象中能量耗散率研究

张卫旭;程霄;陈丛姗;方群生;王帅永

人民黄河. 2016, 1(6): 76-80.

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基于流体力学水跃理论，针对陡坎地形对稀性泥石流的消能作用建立物理模型进行理论推导，提出陡坎地形下稀性泥石流动能耗散率理论公式。此外，引入权纵比降概念来表达沟道地形对泥石流势能转化为动能的能力大小。通过对陡坎地形条件下稀性泥石流能量耗散率的理论推导，揭示了稀性泥石流陡坎地形能量变化的方式和过程，有助于泥石流的治理及预警预报。

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山东省近40 a气候变化及其与相关因子的关系

陈永金;刘加珍;张平;徐梦辰;海建航

人民黄河. 2016, 1(6): 81-87.

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基于山东省1973—2013年的气候数据，利用线性倾向估计、普通克里金插值等方法分析了气温、降水量和风速的时空变化情况。结果表明：山东省气温、降水和风速分别呈上升、减少和下降变化特点。根据三种气候要素变化特征，可把它们分成三个阶段：1973—1985年为第一阶段，1986—2002年为第二阶段，2003—2013年为第三阶段。研究时段山东省气候变化的三阶段分别对应于拉马德雷冷暖位相，并可以通过冷位相、暖位相解释气候要素的变化。通过太阳黑子相对数量变化可以预测一年中不同季节可能的降水量，这对提高降水预测的时间精度、科学合理地利用与保护水资源具有重要作用。

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水库生态调度研究实践及展望

吴旭;魏传江;申晓晶;阳眉剑

人民黄河. 2016, 1(6): 87-90.

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综合国内外学者对水库生态调度的定义，认为水库生态调度是以保障国民经济和防洪安全为基础，以消除水库工程对河流及其沿岸与水有关的生态系统、生物群落的不利影响，恢复流域生态为重点，合理有效地蓄泄入库径流的一种新型调度方案。阐述了国内外关于水库生态调度的研究成果和实践过程，提出了今后研究的三大关注点：水库生态调度保护对象的确定以及调度技术指标的量化；水库生态调度效益的评定；水库生态调度管理体制的研究。最后得出结论：当前水库生态调度缺乏完整的体系，微观深入地定量研究和长期有效地常规调度是完善水库生态调度体系的关键。

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陇东地区沟道雨洪资源可利用量研究

高雅玉;田晋华;吴玉锋;金毅;彭倩

人民黄河. 2016, 1(6): 91-94.

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根据甘肃陇东地区特殊的地形地貌及雨洪资源特点，以西峰区司家沟为例，分析计算该流域的雨洪资源可收集利用量。利用庆阳市西峰区的DEM数据、Quickbird资料和GIS软件对沟道特征进行分析,获得雨洪资源计算所需的沟道属性，选取暴雨频率为1%、5%、10%、20%、33%、50%和99%，进行沟道洪水特征分析。采取典型年法和单次暴雨分析法将暴雨频率与降雨频率统一，将不同降雨频率典型年大于20 mm的单次降水与基准暴雨量相对应，计算出典型年沟道的雨洪总量（可收集利用量）和单次降水的洪峰流量，得到降水保证率为25%时（1973年）雨洪资源可利用量为83.98万m3，降水保证率为50%时（1980年）雨洪资源可利用量为81.28万m3，降水保证率为75%时（2009年）雨洪资源可利用量为34.72万m3，降水保证率为95%时（1986年）雨洪资源可利用量为42.49万m3。计算结果表明，司家沟不同降水保证率沟道雨洪资源量的基本趋势为高保证率雨洪资源量小，低保证率雨洪资源量大，与降雨频率总体趋势一致；洪水频率跟降雨频率不同步，在干旱年降雨频率低时，洪水频率有可能较大，因此干旱年份对雨洪资源的利用显得尤为重要。

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西咸新区泾河新城地下水质量综合评价

王颖;苏洁;苏振铎;李婵

人民黄河. 2016, 1(6): 95-98.

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通过实地调查陕西省西咸新区泾河新城地下水环境，采用F值法和改进的内梅罗指数法两种综合指数法，选取总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、高锰酸盐指数、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氟化物、砷、铬（Cr6+）11项评价指标，对该区11个地下水水样进行地下水质量综合评价。结果表明：F值法突出最大污染因子的影响，影响整体评价结果；改进的内梅罗指数法考虑评价指标权重值，减小最大污染因子的影响，使评价结果更加客观、准确；该区地下水质量整体状况较差，主要超标指标为硝酸盐、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、氟化物、氯化物、铬（Cr6+）、亚硝酸盐、氨氮，其中硫酸盐影响最大。

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拉萨河下游水温变化特征及其影响因子分析

魏希;邓云;脱友才;梁瑞峰

人民黄河. 2016, 1(6): 99-103.

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以拉萨河下游1956—1982年水温、气温及流量资料为基础，利用累计距平和滑动平均法分析了水温变化特性及变化趋势，并分析了水温对气温及流量变化的响应关系。结果表明：①拉萨河下游河段水温沿程升温率为1.0~2.8 ℃/100 km，研究河段的下游段因气温升高，且多为分汊型河道，故水温显著升高，研究站点间春季水温温差较大，冬季水温温差较小；②研究河段年均水温为7.3~8.4 ℃，夏季水温变幅大于冬季的；③20世纪50年代中期到60年代中期水温降温率为-0.74 ℃/10 a，60年代中期到70年代初期水温升温率为0.47 ℃/10 a，70年代初期到80年代初期水温倾向率为0.005 ℃/10 a；④多年平均水温高于多年平均气温，同时期内水温的变化趋势与气温的相同，与流量的相反。

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黄河甘肃段排污权初始配置研究

骆进仁;李晓燕

人民黄河. 2016, 1(6): 104-107.

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在评价排污权配置准则的基础上，确定黄河甘肃段排污权配置模式和“持续优先，兼顾效率与公平”的配置准则。选择污水处理率等13个指标，对主要污染物化学需氧量和氨氮采用AHP法和熵值法进行了配置，结果表明：52个配置单元中，这两类污染物在熵值法后有24个单元高于AHP法的配置量，有26个单元低于AHP法的配置量，2个配置单元基本持平，两种方法体现了水环境保护的不同理念；AHP法包含强力推进污染治理的蕴意，更加注重水资源的可持续利用与经济社会的长远发展；熵值法配置的结果本质上遵从了以现状为主，兼顾公平与效率的准则，是一种“先污染，后治理”甚至不重视治理观念的体现。同时，提出了由熵值法下配置方案向层次分析法下配置方案过渡的建议。

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坡沟侵蚀水沙搭配关系的阶段性特征研究

王佳欣;杨春霞;高辉巧;吴卿;范东明

人民黄河. 2016, 1(6): 108-111.

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坡沟系统是侵蚀产沙规律研究和水土保持生态治理的基本单元，研究坡沟系统侵蚀水沙搭配关系的时段特征，对于因地制宜适时布设水土保持措施具有重要意义。采取人工降雨模拟试验方法，分析了3种不同雨强下坡沟系统土壤侵蚀的产流产沙过程和侵蚀过程中水沙搭配关系的阶段性特征。结果表明：一定的下垫面条件下，在坡沟系统土壤侵蚀过程中存在雨强临界点,小于临界雨强时，产流产沙量随雨强的增大而急剧增大，雨强越大，侵蚀发育阶段进展越快,超过临界雨强时产流产沙量随雨强的增大和侵蚀发育的演进均有所减弱;雨量和雨强均为影响侵蚀产沙过程的重要因素，试验条件下，雨强对产流速率和产沙速率的作用系数分别是累计降雨量对其作用系数的2.1倍和2.2倍，说明雨强对产流产沙的影响更大;准浅沟侵蚀阶段的坡沟侵蚀水沙搭配关系明显不同于面蚀和细沟侵蚀阶段，同一径流量下，准浅沟侵蚀阶段的产沙量明显增大。

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大西沟引水工程中对称钢岔管应力应变分析

陈艳;吴俊杰

人民黄河. 2016, 1(6): 112-114.

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结合大西沟引水工程中的月牙肋岔管实例，通过规范初步拟定钢岔管体型基本参数，利用Autodesk Revit三维建模软件生成三维参数化实体模型，将建立好的模型导入有限元软件中，把实体钢岔管处理为壳体结构，并进行网格剖分，通过受力分析计算出钢岔管管壁的应力，根据规范规定校核管壁应力，确定合理的管壁厚度。

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某水库阶梯溢洪道水力特性研究

钟晓凤;张法星;孙宁;张亚磊

人民黄河. 2016, 1(6): 115-118.

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采用标准k-ε双方程紊流模型，结合VOF法，对某水库阶梯溢洪道的水面线、流速、底板压强等水力特性进行了数值模拟，部分计算结果与1∶30比尺水工模型试验的结果进行了对比验证。结果表明：单宽流量较大时阶梯段水流为滑移水流流态，阶梯段水面较稳定；消力池内为淹没水跃，水面波动剧烈。台阶水平面外缘的压强明显大于内侧，各个台阶的压强分布规律一致，阶梯加消力池联合消能的效果显著，可供类似工程参考。相关水力参数的数值计算值和试验结果吻合良好，三维紊流数值计算可以获得流场的详细信息，表明采用上述紊流模型来计算阶梯溢洪道的流场是可行的。

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基于强度折减法的边坡体折减范围研究

李雨;胡修文

人民黄河. 2016, 1(6): 119-123.

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折减范围的选取是强度折减法首要解决的难题之一，有不少学者提出了采用不同折减范围的强度折减法，但这些方法的可靠性、各自的适用性以及在边坡稳定性分析中的优劣还需对比研究。以目前最严密的Morgenstern-Price极限平衡条分法(M-P 法)为参考，对比分析不同强度折减法在同一算例边坡中的模拟成果，进而确定更为合理的强度折减范围及折减方法。通过比较分析，选出适用性较好的动态-整体强度折减法与局部多滑面分析法，并对二者互补改进，提出了动态-局部强度折减法。动态-局部强度折减法以边坡处于临界状态时的塑性破损区为强度折减范围，该折减范围以岩土体的强度损伤程度为判断依据，更符合强度折减法的实际含义。经算例验证，该折减方法更优于现有的强度折减法。

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改进BP网络在水电规划方案优选中的应用

李瑶;黄川友;殷彤;朱国宇;魏明东

人民黄河. 2016, 1(6): 124-128.

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水电开发易受经济、社会、环境等诸多不确定性因素影响，其规划本质是一类多元非线性决策问题，至今还没有统一的评价模型。采用BP神经网络的改进算法，以MATLAB7.0为平台建立人工神经网络水电规划评价模型。以庆大河水电规划为例，从社会经济效益和生态环境影响等方面综合考虑，构建水电梯级规划方案决策指标体系，运用BP神经网络建立决策模型，量化评估各方案的综合效益，依此决策最优方案。决策结果与工程实际抉择一致，表明BP神经网络用于水电规划方案优选具有实用性。

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基于改进遗传算法优化的大坝安全性态研究

游健

人民黄河. 2016, 1(6): 129-133.

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在大坝安全综合评价过程中，各评价指标权值的确定对大坝安全评价结果的准确性与合理性具有十分重要的影响。针对传统大坝安全综合评价指标权值计算方法的局限性，提出了基于改进遗传算法优化的大坝安全评价模型，以判断矩阵一致性指标FCI作为适应度值，对大坝安全综合评价指标权重进行智能优化。通过与传统层次分析法计算结果对比分析，本文方法计算精度更高，收敛速度较快，评价结果准确，具有一定的理论和实践应用价值。

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横泉水库旧坝体强夯加固处理技术与效果

李江海

人民黄河. 2016, 1(6): 134-136.

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目前我国对大坝加固的方法较多，但对填筑质量极差、多项关键指标均达不到现行规范要求的旧坝体，常规加固方法投资大、施工期长。本文以横泉水库旧坝体强夯工程为研究对象，探索采用一种处理软弱地基的强夯技术来加固旧坝体的方法。通过采集夯前、设计试夯、施工试夯和强夯施工等各阶段检测数据，结合运行期观测资料，对影响大坝质量的主要指标进行对比分析。结果表明：强夯法对旧坝体加固处理效果显著，各项指标均可达到设计要求，加固深度内的旧坝体湿陷性可全部消除，干密度普遍提高，整体压缩性大幅减弱，特别是较夯前趋于均匀化，渗透系数降低明显。经检测，强夯不会对旧坝体造成有影响的裂缝，通过蓄水运行观测，新旧坝体之间未出现不均匀沉降，大坝运行安全。强夯加固法可在旧坝体和大坝两岸黄土岸坡处理、淤地坝除险加固等工程中推广使用。

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基于AFSA-RBF模型的混凝土平板坝变形监测

梁嘉琛;赵鲲鹏;杨景文

人民黄河. 2016, 1(6): 137-140.

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针对混凝土平板坝水平位移监测序列呈非线性变化的特点，采用经验模态分解（EMD）方法对混凝土平板坝水平位移监测序列进行分解，并采用计算最大信噪比的方法对信号进行去噪。面板坝的坝顶上下游方向水平位移主要受上下游水位和环境温度的影响，据此建立AFSA-RBF神经网络模型和RBF神经网络模型，对混凝土平板坝上下游方向水平位移进行预测，结果表明：AFSA-RBF模型能够很好地反映混凝土平板坝水平位移变化趋势和规律，预测结果有较高的精度，符合大坝安全监测的要求，可以在混凝土平板坝安全监测和评价中应用。

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降水作用下非饱和土边坡稳定性研究

贾洪彪;徐勇;许琦;任传健

人民黄河. 2016, 1(6): 141-144.

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基于非饱和渗流理论，运用有限元渗流分析软件，模拟了降水作用下田家院子滑坡瞬态渗流场的变化，对滑坡进行了稳定性计算分析,研究了短期降水、持续降水作用下非饱和土边坡稳定性变化规律，计算结果表明：降水时长为2 d时，滑坡稳定性系数在降水期间急剧下降，降水后经历波动调整，最后以每天约0.01的趋势上升；降水持续时间为5 d时，滑坡稳定性系数在降水后期下降速度变缓甚至保持平稳状态。引入饱水面积比的概念，探讨了降水时非饱和土边坡的稳定性系数与地下水位之间的关系，结果表明：滑坡稳定性系数随滑坡体剖面饱水面积比的增大而减小，两者之间呈线性关系，当饱水面积比为0.49时，田家院子滑坡处于极限平衡状态。

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河南省农业灌溉水分生产力区域分异研究

李向鹏;郝立新;刘中培;李爽

人民黄河. 2016, 1(6): 145-148.

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农业灌溉水分生产力是提高区域灌溉效率、发展节水农业和调整产业结构的重要依据，对水资源管理和决策也具有重要意义。在计算2011年河南省18个地级市的灌溉水分生产力、分析其区域分异特征的基础上，将河南省灌溉水分生产力分为高值区、中值区和低值区三个分级区，并确定了灌溉水分生产力区域分异的影响指标，利用灰色关联度法分别对不同分级区灌溉水分生产力的影响因素进行了定量评价。结果表明：灌溉水分生产力不仅受作物产量和灌溉水量的影响，同时还与作物有效降水量、农业机械总动力等因素密切相关。

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宁夏灌区渠道苯板防冻胀效果及合理厚度研究

武慧芳;王红雨;陆立国

人民黄河. 2016, 1(6): 149-153.

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为探究聚苯乙烯保温板在宁夏引黄灌区混凝土衬砌渠道中的防冻效果以及铺设厚度，选取东西走向的秦渠和南北走向的良田渠两处典型试验段，进行了无保温板与铺设不同厚度保温板对渠道冻深影响的对比试验。通过对渠道断面不同部位测点原位冻深观测数据的分析，得到渠道阴（阳）坡坡面和渠底保温板铺设厚度及阴（阳）坡坡脚防冻衬砌结构型式、保温板厚度与渠道冻深之间的关系、不同厚度保温板削减冻深值。试验结果表明，聚苯乙烯保温板削减渠基土冻深效果明显。提出了不同走向、不同部位渠道防冻胀型式及聚苯乙烯保温板铺设厚度的建议。

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不同流量对间接地下滴灌湿润体特征的影响

安巧霞;孙三民;徐镕;顾凯凯;赵京浩;马金阳;蔡虹;陆小波

人民黄河. 2016, 1(6): 154-156.

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间接地下滴灌是一种高效的节水灌溉方式，滴头流量是灌溉设计的重要参数。通过室内试验，研究不同滴头下不同灌水历时间接地下滴灌湿润体特征值的变化规律，结果表明：间接地下滴灌下土壤湿润体为近似椭圆体，湿润体的水平、垂直向下和向上湿润锋均与时间有显著的幂函数关系, 且相关性较好; 灌水历时相同时湿润体体积随滴头流量增大而增大,灌水量相同时湿润体体积随滴头流量增大而减小。

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