人民黄河

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乔西现

人民黄河. 2019, 1(9): 1-5.

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黄河水量统一调度是缓解黄河流域水资源供需矛盾、解决黄河频繁断流的重要手段，在我国大江大河管理中是首例。在分析水量统一调度的必要性、回顾黄河水量统一调度20 a发展历程、总结水量统一调度技术手段的基础上，对比实施水量统一调度前后相同来水条件下黄河过流情况、流域用水保障情况、入海淡水资源量、生态环境状况、河口湿地变化及近海生物种类和数量等。结果表明，通过实施黄河水量统一调度，实现了黄河连续20 a不断流，产生了显著的社会效益、经济效益和生态效益。基于黄河水量调度目前存在的问题，提出了黄河水量调度发展的方向，即加快节水型社会建设、大力推进水生态文明建设、完善黄河水沙调控体系。

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黄河“八七”分水方案实施30 a回顾与展望

王煜;彭少明;武见;明广辉;蒋桂芹;方洪斌;陈翠霞

人民黄河. 2019, 1(9): 6-9.

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回顾了黄河“八七”分水方案出台的历史背景、研究历程以及在实践中不断细化和完善的过程，分析了1999年统一调度之前和之后两个时段的运用情况和效果，提出了变化环境下流域水资源面临的新形势并进行了展望。“八七”分水方案是我国大江大河第一个流域分水方案，对于国家推进水资源科学分配和高效利用具有重大突破和示范意义，在运用中先后开展了“八七”分水方案细化、新径流条件下分水方案完善、用水总量控制红线制定等一系列工作，分水方案得到持续细化、深化、发展和完善，有力支撑了黄河流域水资源管理，成为流域管理重要的技术文件。运用30 a来，“八七”分水方案以及黄河水资源管理实践有效控制了流域用水需求增长，协调了各省（区）用水关系，支撑了流域经济社会可持续发展与生态环境维持，实现了黄河干流20 a不断流。未来黄河流域面临的水资源需求仍将呈现一定的刚性增长，流域水资源管理的关键问题是如何缓解水资源对流域经济社会发展的制约，支撑生态环境良性维持。

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黄河近百年径流演变特征分析

胡慧杰;崔凯;曹茜;李姝蕾;常肖杰;沈丽娜

人民黄河. 2019, 1(9): 14-19.

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为探究黄河流域径流演变特征，对花园口水文站1919—2016近百年的天然径流资料进行分析，采用有序聚类分析法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t平均法分析了花园口水文站径流时间序列的突变性，利用线性趋势回归检验法、Mann-Kendall趋势检验法、Spearmann秩次相关检验法分析了突变点前后径流时间序列的趋势性。结果表明：1933—1934年、1989—1990年径流突变较为明显，前者突变主要是自然因素（气温、降水）大尺度的变化引起，后者主要是人为因素（用水增加、下垫面改变）流域尺度的变化引起；1919—1933年的趋势显著，通过0.10的显著性检验，表现为下降趋势；1934—1989年、1990—2016年的趋势较为平稳。

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黄河水量调度径流预报方法研究

王春青;陈冬伶

人民黄河. 2019, 1(9): 20-25.

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介绍了服务于黄河水量调度的中长期径流预报技术方法、主要模型、预报系统及应用情况，并对未来黄河流域径流预报发展方向进行展望。黄河中长期径流预报模型从每个控制站点水文序列的影响因子和自身演变规律出发，根据各站点不同时期、不同影响因素，选择适当的统计方法分别建立。非汛期径流预报模型主要以前期径流、降水为预报因子，采用多元回归分析、门限回归分析和时间序列分析等方法建立；汛期径流受降雨影响强烈，流域降水主要受大气环流等因子影响，因此从前期环流因子中挑选预报因子，建立了汛期径流预报模型；天然径流量预报模型主要采用实测径流还原、时间序列分析及大气海洋物理因子相关等方法建立。黄河中长期径流预报模型及预报系统的建立，提高了黄河流域径流预报技术水平和能力，在1999—2018年20 a的水量调度中，提供了准确的年度水量预报和旬月径流预报，其中每年10月中下旬发布的花园口站年度天然径流总量预报平均误差为3.7%，最小预报误差为0.6%。

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黄河下游生态水量调度实践

乔钰;胡慧杰

人民黄河. 2019, 1(9): 26-30.

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为全面推进水生态环境保护和修复，2016—2018年开展了黄河下游生态流量调度试点工作，研究黄河下游河道生态功能维持和生态服务需求的流量指标，实施生态水量调度。以2018年黄河下游生态水量调度为例，分析生态调度实践情况。在确定了生态水量调度目标及原则的基础上，对生态水量调度方案以及生态水量调度效果进行了分析，结果表明：黄河下游生态水量调度实践有效增加了入海淡水资源量，提高了生态流量满足程度，进一步增加了下游湿地面积，维持和改善了河道生态廊道功能，促进了水生生境的保护与修复。

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应对干旱的黄河干流骨干水库群联合调度研究

张永永;李福军;彭少明;李克飞

人民黄河. 2019, 1(9): 31-35.

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黄河流域水资源贫乏，干旱枯水年份水资源供需矛盾尖锐，农田灌溉缺水问题突出,科学调度黄河干流梯级水库群对于有序应对黄河干旱、提高水库群抗旱减灾效果具有重要作用。针对黄河流域农业旱情形势及旱情分布，分析干旱枯水年份黄河来水与农业旱情需水间的响应关系，构建了以流域综合缺水量最小为目标的黄河干流骨干水库群联合调度模型。选取黄河流域发生重旱的1994年作为典型年进行调度分析，提出了汛期（7—10月)、凌汛期（12月—次年2月）、用水高峰期（3—6月）黄河干流骨干水库群的蓄补水量方案，全年黄河干流骨干水库群联合补水量为37.8亿m3，通过判别供水重要性，保证了农业用水户作物灌溉关键期供水，减轻了农业缺水程度，控制上中下游农业缺水率基本在25%左右，减轻了流域旱情。结果表明：通过黄河干流骨干水库群联合调度，减轻了黄河上中下游不同地区的缺水程度，实现了黄河上中下游地区缺水均衡，提高了流域抗旱能力。

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信息化在黄河水量调度管理中的应用

赵阳

人民黄河. 2019, 1(9): 36-40.

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黄河水量调度管理系统是国内第一个流域级水量调度系统，其首要任务是进行水量调度要素分析，建立水量调度业务模型，在此基础上，针对黄河水量调度高度复杂、规模庞大的特点，进行符合各级管理单位实际工作场景的系统设计。在建设和运行过程中，系统遵循总体设计要求，注重单项工程质量、注重数据集成效果、注重业务应用便捷，并与国家水资源监控能力建设项目进行整合，获得良好效果。随着黄河水量调度管理面向全流域、信息技术发展迎来智慧时代，黄河水量调度管理系统可以采用更先进的技术、更智能的手段，更好地支撑黄河水量调度管理工作。

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石羊河流域上游山谷水库蒸发观测与模拟

孙继成;康兴奎;任立新

人民黄河. 2019, 1(9): 41-45.

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水面蒸发的准确量化对于干旱及半干旱区水资源的开发利用具有重要的指导意义。以石羊河流域上游3座中型山谷水库及其周边水文和气象站E-601型蒸发皿蒸发为基础资料，利用PenPan 模型模拟蒸发皿蒸发。研究表明：3座水库蒸发皿年蒸发量自东向西递增，分别为1 071.9、1 085.3、1 115.7 mm/a，这种差异受经向效应和海拔效应共同影响，且海拔效应占主导。原始的PenPan模型高估了蒸发皿蒸发，原因是基于Class-A蒸发皿蒸发的PenPan模型高估了净辐射。改进的PenPan模型模拟值与观测值基本一致，且模拟效果略优于原始的PenPan模型。水库与气象站的距离越近，改进的PenPan模型模拟效果越好，但蒸发量较大时，模型结果容易出现高估，这可能受风速影响，因此建议加强水库表面净辐射和风速观测，以对PenPan模型进一步改进和修正。

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考虑IHA指标周期性的水文情势评估方法

史卫东

人民黄河. 2019, 1(9): 46-49.

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结合小波分析方法，考虑IHA指标的周期性变化，建立了一种合理的水文情势评估方法。研究表明：①泾河流域径流量在1986年前后发生显著突变，30个IHA指标的周期发生变化；②考虑周期性变化后，计算得到的河流水文情势改变度增大，9个IHA指标的改变度等级由低度改变转为中度改变，1个IHA指标的改变度由中度改变转为重度改变；③泾河流域水文情势的整体改变度为中度改变，原RVA法和该方法计算的改变度分别为0.363和0.493。

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黄河下游高效输沙洪水调控指标研究

申冠卿;张原锋;张敏

人民黄河. 2019, 1(9): 50-54.

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黄河下游河道冲淤变化主要取决于水沙条件，即随流量大小和含沙量高低而变化，含沙量越低则泥沙淤积比越小、单位输沙水量越大，反之，含沙量越高则泥沙淤积比越大、单位输沙水量越小。在黄河水少沙多、水资源日趋紧缺和供需矛盾日益突出的现实条件下，为兼顾河道少淤和减少输沙水量，可通过水库调度，优化水沙搭配、塑造高效输沙洪水。以黄河下游实测场次洪水为基础，建立洪水期下游河道泥沙淤积比与水沙因子间的响应关系，求得流量为4 000 m3/s时冲淤临界含沙量约为50 kg/m3；基于黄河下游河道洪水泥沙输移规律，以维持黄河下游河道基本不淤积为约束条件，分析单位输沙水量随含沙量的变化情况，提出了高效输沙洪水泥沙优化配置指标，即洪水流量为4 000 m3/s、河道淤积比为0~15%时，相应的高效输沙洪水含沙量配置区间为50~75 kg/m3。

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暴雨条件下小型水库预警模式研究

李春江;史学建;张宝森;时芳欣;汪自力

人民黄河. 2019, 1(9): 55-58.

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暴雨来临前，为提前预警小型水库坝前水位，充分准备防洪调度及抢险方案，基于历史降雨资料及设计资料，采用降雨-径流模型，预测不同暴雨强度条件下的坝前水位，分析水位变化对大坝的影响，最后构建气象预报-水位预警-防洪抢险三位一体的小型水库汛期安全预警模式。该模式可以解决小流域内水库安全度汛的问题。以花果山水库为例，根据该小流域内近50 a的降雨资料，预测基于灰色理论的流域内小尺度预报的2018年暴雨、设计暴雨和基于国家气象部门大尺度预报的极端暴雨等3种模式下的坝前水位，对比分析得出极端暴雨条件下会有漫坝风险，同时提出了该水库蓝色、黄色、红色三级水位预警方案以及应对不同水位预警的应急调度及抢险措施。

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山地城市内涝与山洪灾害综合防御探讨

马美红;王中良;喻海军;赵珂珂;刘启

人民黄河. 2019, 1(9): 59-64.

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近年来极端气候事件频发，导致城市内涝和山洪灾害防治形势日益严峻，而山地城市往往同时面临着这两个问题，造成的生命财产损失也更加严重。采用近25 a国家政府部门统计的中国城市内涝和山洪灾害数据，基于目前正在开展的海绵城市及山洪灾害防御项目的建设现状，详细分析山地城市内涝与山洪灾害防治的特点，即分布范围广、突发性强、受灾频繁、危害大、损失重，并基于二者的相互关系、产生原因、存在问题和防治措施体系等方面，探讨对二者共同防治的具体有效措施。分析表明：山洪和内涝的相互叠加加剧了山地城市洪涝灾害的严重性，应结合工程措施和非工程措施共同治理。

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渭河下游南北岸防洪保护区洪水风险分析

张凤华;崔秋利;陈利军

人民黄河. 2019, 1(9): 65-69.

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渭河下游河段洪涝灾害易发，分析渭河下游防洪保护区的洪水风险，有助于完善渭河洪水防御体系，开展防汛应急工作和洪水风险管理。以渭河下游防洪保护区为研究对象，基于MIKE软件建立一维、二维耦合模型，采用实测洪水数据验证模型的合理性，进而模拟分析该保护区各溃口在相应类型和频率洪水条件下的洪水演进过程、淹没范围和淹没损失等。研究结果表明，渭河下游河势复杂多变，不同位置溃口溃决后的风险差别较大，同频率洪水下，最大淹没面积、淹没片区最大总损失、最大避险转移等发生在不同的片区。

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青海省化隆县小流域地下水资源量评价

唐洪波;陈强;何灼伦;李德靖

人民黄河. 2019, 1(9): 70-72.

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为准确评价区域地下水资源，寻求一种切合实际的河川基流量分割方法，在对查甫沟、黑城沟、昂思多沟设计断面多年平均径流量进行计算的基础上，通过探讨分析河川基流经验斜割法、加里宁试算法两种方法的适用性后，采用直线斜割法进行了多年平均基流量计算和地下水资源评价分析，得出了查甫沟、黑城沟、昂思多沟设计断面多年平均地表径流量分别为387.5万、532.4万、781.2万m3，多年平均地下水资源量分别为186.8万、256.6万、376.5万m3，地下水可开采量分别为1 136、733、2 858 m3/d。

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新时期治水理念下新疆水利规划编制对策研究

谢蕾;李江;彭亮

人民黄河. 2019, 1(9): 73-76.

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利用趋势分析法对新疆近20 a已完成的水利规划中水资源开发利用量等问题进行分析，总结得出近期恰逢丰水年掩盖了水资源供需矛盾、经济社会需水量预测基数及增长速度偏小、综合规划中灌溉面积底数不清、规划对供水安全和生态保护关注程度相对较弱等问题。以新时期治水理念为指导，提出与“多规合一”空间信息管理平台对接，开展规划修编工作，统筹规划构筑水安全设施网络，切实保障供水安全和生态安全等对策和建议。

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四川省水资源资产负债表编制研究

朱靖;余玉冰;王淑

人民黄河. 2019, 1(9): 77-82.

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基于最严格水资源管理制度及“三条红线”管制衡量标准，从水量、水质和水生态3个方面明确水资源资产负债表的核算内容，并以模糊综合评价法、虚拟治理成本法和能值分析法为核算方法，对2011—2016年四川省水资源资产负债表进行试编。研究表明：四川省水资源总量丰富，为社会经济发展提供了充足的水资源保障；受各产业经济发展规模的影响及全省用水量增加，导致2016年末全省水资源资产价值相比2011年减少了792.24亿元；四川省加强对水环境污染治理和水生态环境改善修复，使2016年水资源净资产增加了804.65亿元。

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区域雨洪资源利用潜力及模式研究

刘德东;谭乐彦;刘国印;朱磊

人民黄河. 2019, 1(9): 83-86.

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面对水资源短缺的紧迫形势，挖潜利用好雨洪资源尤为重要。以聊城市为例，对雨洪丰枯遭遇情况、雨洪资源量、雨洪资源利用潜力进行了分析评估，提出了雨洪资源利用总体思路和主要任务。结果表明：边界河流与市内降水年和汛期丰枯遭遇“尚可”和“有利”组合在50%左右，总体而言，一半左右年份有较好的相机调引边界河流雨洪资源的条件；聊城市多年平均雨洪资源量为9.8亿m3，多年平均雨洪资源利用潜力为5.4亿m3；按市内、边界河流划分，不同年型聊城市边界河流和市内河流雨洪资源利用潜力占比为85%~91%，边界河流雨洪开发潜力大，应作为雨洪开发利用的重点方向；雨洪资源利用应注重“蓄、调、渗”综合措施的应用，发挥各类工程在时间上滞蓄、平面空间上调配、竖向空间上滞渗雨洪的作用。

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南水北调穿黄隧洞水质安全保障措施及应用

祝亚平;杨育红

人民黄河. 2019, 1(9): 87-91.

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穿黄工程是南水北调中线干线标志性输水建筑物，其水面环境与水质安全十分重要。穿黄隧洞进出口水质稳定达到地表水环境质量Ⅱ类标准。漂浮物中有机质的腐败变质会严重危害水质安全，水面漂浮物及时清理成为日常管理的主要工作。针对传统长杆网打捞难度大、操作危险系数高、效率低等缺点，考虑穿黄隧洞工程进口安全栅前汇水区漂浮物种类多、体积大、集中的特点，研制、安装了自动打捞拦污栅；穿黄隧洞工程出口平台作为对外交流和展示南水北调中线工程形象的窗口，与水面落差大，增设了浮排设施，作为日常清理和应急处置水污染突发事件的操作平台，兼具安全和美化环境的效果。

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污水处理PPP项目政府补偿决策研究

陈述;袁越;席炎;粱霄

人民黄河. 2019, 1(9): 92-96.

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科学合理的补偿机制是吸引社会资本参与污水处理PPP项目的关键，针对污水处理PPP项目特性，采用“有无对比法”量化经济、社会、环境外部效益，建立了污水处理PPP项目政府补偿决策Stackelberg模型，并求解博弈均衡点。实例应用表明：某污水处理PPP项目产生的外部效益为0.922亿元，政府年运营补偿基准值为0.64亿元，通过适当增加前期运营补偿额既可以促使社会资本提高投资额，又可以使社会资本尽快实现盈亏平衡。Stackelberg博弈均衡解中，社会资本投资额高于社会资本独立决策时的最优投资额，低于政府独立决策时期望的社会资本投资额；运营补偿基准值高于政府独立决策时的运营补偿基准值；社会资本净现值随年运营补偿基准值增大而不断增大，政府净现值随运营补偿基准值增大先增大后减小；在社会资本追求自身利益最大化条件约束下，政府前期年运营补偿额高于政府独立决策时年运营补偿额，盈亏平衡年份提前。

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基于Kendall检验法的湟水水质变化趋势分析

陈欣佛;柴元冰;闵敏

人民黄河. 2019, 1(9): 97-101.

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根据湟水流域2008—2017年实测水质资料，运用季节性肯德尔（Kendall）检验法对选取的代表性水质站点进行水质趋势变化分析、污染物输送率趋势变化分析和流量校准污染物浓度趋势分析，结果表明：研究区域水体污染物浓度存在动态变化，CODMn和NH3-N以上升趋势站点居多，CODMn呈上升趋势的站点主要集中在湟水流域中游，NH3-N呈上升趋势的站点主要集中在湟水流域中下游，TP以下降趋势站点居多，主要集中在湟水流域上游和中游，Cr6+在湟水流域下游基本呈现下降趋势。经分析流量与浓度的相关性得出，水体污染物的CODMn主要来源于非点源污染，TP主要来源于点源污染。

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基于水土资源高效利用的淤地坝建设潜力分析

高雅玉;田晋华;李嘉楠

人民黄河. 2019, 1(9): 102-105.

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为进一步发挥淤地坝在控制水土流失、拦泥淤地等作用的同时，高效存蓄、利用水资源，以陇东半干旱区淤地坝建设的典型流域——司家沟流域为例，采用比例推算法确定淤地坝建坝潜力，采用目标推算法确定流域适宜建坝规模，对流域内的2座骨干坝进行防洪能力校核，结果表明：司家沟流域建坝潜力为10座，其中骨干坝2座、中小型淤地坝8座；该流域适宜建坝规模为9座，其中骨干坝2座、中小型淤地坝7座，应对原有的2座骨干坝配备泄洪设施、提高防洪标准，以确保防洪安全。综合分析认为：半干旱区淤地坝建设的传统目标主要是拦沙和淤地造田，近年来流域水土流失综合治理成效显著，水土流失量减少，造成很多坝系达到设计淤积年限后仍然未淤满，具有拦蓄利用雨洪水资源的潜力，在确保防洪安全的情况下，充分高效利用淤地坝拦蓄利用雨洪水资源的潜力，对缓解半干旱区水资源危机有至关重要的作用，骨干坝控制区域的水资源利用率应达到30%、中小型淤地坝控制区域的水资源利用率应达到25%。

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陇东黄土塬区固沟保塬工程治理模式研究

王小帆;霍艾迪;朱兴华;赵彦斌;姜程;郑小路

人民黄河. 2019, 1(9): 106-109.

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陇东黄土塬区土质疏松、降雨时空分布不均，水土流失十分严重，沟头不断前进、塬面逐年萎缩，对当地农业和经济发展造成了严重危害。为了给黄土塬区固沟保塬工程建设提供技术参考，对典型的黄土塬区——董志塬治理情况进行实地调研，系统总结了固沟保塬实施方案中的治理模式，通过遥感影像解译评估了火巷沟固沟保塬工程建设的效果。目前董志塬西北塬区固沟保塬治理模式主要有简单填埋型、排水+填埋型、排水+填埋+护坡型、排水+填埋+生态护坡型4种类型，其中排水+填埋+生态护坡型治理模式效果最为明显。火巷沟2000年开始采取简单填埋方式进行治理后，虽然短期效果明显，但长期以来沟头仍在不断侵蚀前进，因此简单填埋工程应配合径流调控等措施，综合防治沟道侵蚀、防止沟头前进。建议厘清沟头前进致灾原因，针对主控因子“对症下药”；制定科学系统的防治体系，做到水不下塬、坡不滑塌、沟不扩展。

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KYET水电站调压方式设计优化及关键技术

李江;崔炜;孔昭年;杨远生;朱新民;周同旭

人民黄河. 2019, 1(9): 110-113.

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在KYET水电站早期设计阶段，针对长7 100 m的发电引水系统水力过渡过程，研究比较了调压井、气垫式调压室、调压阀等型式，初步推荐采用调压井作为调压方式。随着工作的深入，认识到采用调压阀替代调压井是可行的。利用水力过渡过程计算分析了带有调压阀的水轮机调节系统在一次调频、大/小波动工况的表现，并采用带调压阀的机组调节仿真试验系统进行了复核研究。基于计算和试验成果，进行了调压阀选型、布置和防抬机复核，并开展了优化方案效益分析。结果表明，该水电站采用调压阀方案能够解决机组转速和水道压力上升问题，满足机电设备和水工建筑物的运行和安全要求，以调压阀替代调压井是可行的，其经济、社会和生态效益显著。

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大型水电站配水环管充水保压值优化分析

樊小发;张洪星;梁成彦;吉晓红

人民黄河. 2019, 1(9): 114-117.

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厄瓜多尔Coca Codo Sinclair电站拥有8台大型高水头冲击式机组，最小水头604.90 m，需要配水环管和外侧混凝土共同承担水头压力，充水保压值至关重要，因此采用三维有限元方法对拟定的配水环管三种保压方案进行了模拟。对比分析不同保压方案在正常运行水头作用下钢衬、环向钢筋的应力及外围混凝土应力变形分布规律，同时考虑配水环管与外围混凝土之间的接触状态及混凝土的承载比等因素，最终选用最小水头压力的85%作为保压值。

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前坪水库砂砾石黏土心墙坝三维流固耦合分析

历从实;武颖利;皇甫泽华;张兆省;韩艳

人民黄河. 2019, 1(9): 118-122.

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针对前坪水库工程砂砾石黏土心墙坝的特点，结合地质、设计和相关试验资料，采用南水双屈服面本构模型，开展三维流固耦合计算分析，计算考虑施工、蓄水时间效应以及运行期长期变形时间效应等，模拟前坪水库工程坝体的填筑过程、施工后至蓄水前、蓄水过程以及运行期的坝体应力变形分布规律和工作性态。研究发现：考虑流固耦合作用时，砂砾石黏土心墙坝最大应力、应变都较耦合前大；坝体在施工期最大沉降率为1.25%，运行期累计最大沉降率为1.36%；施工期最大水平位移为17.7 cm，运行期累计最大水平位移为35.2 cm。

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高水头坝基裂隙岩体渗流稳定分析

唐建立;朱翠民;史恒;皇甫泽华;崔保玉

人民黄河. 2019, 1(9): 123-128.

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随着我国大坝建设高度及坝前蓄水高度的增大，水库蓄水后坝基岩体面临很高的外水压力，势必影响坝基岩体中裂隙在高水头压力作用下的稳定性及渗透性，这关系着整个工程的安全性。根据前坪水库工程坝址区基岩特点，依托渗透破坏理论，通过现场钻孔压水试验结果，对坝基裂隙岩体透水率在水平、垂直等维度的分布情况及曲线类型进行了分析，说明坝址区岩体存在长期渗透破坏的风险。收集施工期坝基裂隙岩体采用的入岩钢筋混凝土防渗墙及帷幕灌浆等工程处理成果，采用数值模拟分析各介质的水力坡降、取样进行室内试验、施工后进行压水试验复核等手段，证明了工程处理措施能有效保证高水头作用下坝基裂隙岩体的稳定，确保了运营期坝基岩体在长期渗透条件下安全稳定。

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基于三维精细模型的水利工程高边坡稳定分析

杜九博;杨士瑞;吴先敏;高峰

人民黄河. 2019, 1(9): 129-131.

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水利工程高边坡的稳定分析对于边坡支护措施的设计具有重要意义，二维边坡稳定分析无法考虑坡面和岩层的空间变化，不能满足高边坡稳定分析的精度要求。充分考虑边坡体地形、地质的空间形态变化，通过建立基于地形、地质精细模型的三维边坡开挖模型，采用基于强度折减法的三维有限元软件，实现对水利工程高边坡三维开挖的稳定分析。以西藏某水利工程为例，分别通过二维边坡分析和三维边坡分析计算在不同工况下的稳定系数和滑动带，结果表明，与二维分析相比，三维边坡稳定分析得到的结果更加符合工程实际。

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盐冻侵蚀作用下混凝土力学性能变化研究

徐存东;李振;朱兴林;姚志鹏;王铭岩;张鹏

人民黄河. 2019, 1(9): 132-136.

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针对西北寒旱灌区混凝土结构在侵蚀冻融复合作用下的破坏问题，采用快速冻融试验，分别研究了水、3%NaCl、5%Na2SO4作用下混凝土试件质量损失、抗压强度及相对动弹性模量的变化规律，采用损伤度来描述混凝土的损伤情况，分析了盐冻作用机理，建立了相对动弹性模量和抗压强度相关联的力学衰减模型，并利用试验数据对其进行验证分析。结果表明：混凝土试件在不同的冻融介质作用下存在不同程度的损伤，在3%NaCl溶液中冻融试件损伤度最高达到清水冻融的5倍以上，75次冻融之前5%Na2SO4溶液对混凝土损伤有抑制作用，冻融环境下三种介质对混凝土损伤度大小排序为3%NaCl>5%Na2SO4>水；混凝土相对剩余抗压强度和相对动弹性模量相关性良好，服役中的混凝土结构可以通过测定相对动弹性模量评估抗压强度。相关研究可为寒旱区混凝土结构维护和病害预防提供参考。

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深埋水工隧洞复合冻结施工关键技术研究

陈晓东

人民黄河. 2019, 1(9): 137-143.

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引洮供水一期工程总干渠7号隧洞中部,长48.0 m、埋深244.0 m洞段穿越新近系含水疏松粉（细）砂极软岩地层，采用一次全深冻结竖井工作面，单循环“地面垂直＋洞内水平复合冻结法”掘进。为掌握深埋地层冻结设计与施工技术，结合工程实践，对含水疏松粉（细）砂岩工程地质特性，以及“复合冻结法”设计、温度场、制冷系统与施工等关键技术进行了研究。“复合冻结法”掘进安全通过极软岩地层，获得全面成功，取得重大技术突破与创新，填补了国内200.0 m以上深埋隧洞（隧道与巷道）洞内“水平冻结”工法技术的空白，开创了国内深埋水工隧洞“冻结法”施工技术的先导开端，标志着我国地下工程建设“冻结法”设计与施工技术全面跃上新台阶。

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胶凝砂砾石料蠕变试验及大坝长期变形预测

郭兴文;杜建莉;赵骞;蔡新

人民黄河. 2019, 1(9): 144-148.

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为了建立合理的胶凝砂砾石料蠕变模型,进行了大坝长期变形预测，并研究了胶凝材料掺量对胶凝砂砾石料蠕变特性的影响。采用Burgers模型描述胶凝砂砾石料颗粒间的界面特性，通过细观力学均匀化方法得到胶凝砂砾石料蠕变本构模型。进行了4组不同胶凝材料掺量的胶凝砂砾石料单轴压缩蠕变试验，分析了不同胶凝材料掺量下胶凝砂砾石料的蠕变特点，进而依据试验数据拟合出所得模型相关参数。将蠕变本构模型植入ANSYS软件平台，进行了胶凝砂砾石料试件的蠕变模拟，结果表明提出的蠕变模型能较好地预测胶凝砂砾石料的蠕变变形。应用所提模型与参数对某胶凝砂砾石坝进行了长期变形计算分析。

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渡槽运行期间受温度应力影响的稳定性分析

张艳萍;邢红芳;杨德锋;袁周祥;梁栋

人民黄河. 2019, 1(9): 144-148.

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渡槽作为重要的输水建筑物，其运行期受温差影响所产生的温度应力对大型槽深混凝土结构的稳定性会带来严重威胁。为研究渡槽运行期所受水压、气温以及水温耦合条件下对混凝土结构稳定性的影响，以洺河渡槽为研究对象，通过物理试验得到的混凝土基本力学参数建立ANSYS三维有限元数值模型，研究渡槽结构在水压及温差作用的热流固耦合下的稳定性，揭示渡槽结构运行期温度、应力分布规律，并进行稳定性分析。结果表明：渡槽单受水压作用时，应力集中区域为边墙与底板交界位置。受温差与水压共同作用，水位较低时，温度应力对结构稳定性影响较大，顶部最大位移为5 mm；水位较高时，温度应力与水压共同作用导致边墙向外弯曲，顶部挠度可达5 mm；当气温高于水温时，边墙向内侧弯曲，顶部挠度最大达5.4 mm，但水位达到满槽时，受水压力影响，顶部挠度会减小1 mm。

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高混凝土坝蜗壳及软垫层互馈机理探究

姚远

人民黄河. 2019, 1(9): 155-159.

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垫层作为蜗壳与混凝土之间的传力部分，其材料特性和尺寸对发电机组的稳定运行起着重要作用。为探究垫层蜗壳组合埋入方式对结构特性的影响范围及程度，分析比较了不同垫层材料的物理特性，对软垫层物理尺寸进行了特性分析，在对高压聚乙烯闭孔泡沫板软垫层特性进行详细分析的基础上，对蜗壳与垫层之间的摩擦系数、垫层平面铺设范围进行了研究，最后确定了合适的混凝土重力坝蜗壳垫层。同时详细阐述了蜗壳有限元模型的建立过程，通过选取不同的垫层弹性模量，对正常工况、半数磁极短路、短路三种组合甩负荷工况下的蜗壳进行三维有限元计算，进而分析了蜗壳外混凝土的应力分布规律。结果表明垫层弹性模量对蜗壳外混凝土的应力分布影响显著，弹性模量越大外围混凝土越容易出现应力集中，并导致局部裂缝的出现，而采用软垫层则可以很好地避免此问题。

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严寒地区大坝越冬保温远程光纤监测方法研究

林建滨;罗福生;郝二峰;黄达海;皇甫泽华

人民黄河. 2019, 1(9): 160-164.

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严寒地区修建大坝常采用冬季停工保温措施，保温效果事关大坝质量安全。为了监测严寒地区碾压混凝土大坝越冬保温效果，利用分布式光纤测温技术，对丰满大坝保温材料内混凝土表面及内部进行远程在线监测，监测结果与仿真分析结果进行对比。光纤测温测点多、密度大、频率高，全面捕捉到了最不利气温下最不利位置的混凝土表面温度，监测持续时间约5个月，根据混凝土内部埋设的光纤测温数据，计算了混凝土在严寒气温下的内外温差。结果表明：丰满大坝混凝土越冬的保温措施设计合理、施工及时，有效地防止了混凝土的表面开裂；分布式光纤即使在室外气温为-25～-30 ℃的情况下，也能正常测温。

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水力驱动自清洗网式过滤器水力性能试验研究

雷建花;崔春亮;崔瑞;赛衣旦;杨静

人民黄河. 2019, 1(9): 165-167.

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自清洗网式过滤器是目前国内外应用最广泛的过滤器之一，是保证整个微灌系统正常运行的核心设备。针对自主研发的水力驱动自清洗网式过滤器的工作原理、结构特点和创新点进行阐述，并对4种型号的过滤器进行水力性能测试和试验。结果表明：自主研发的水力驱动自清洗网式过滤器过流能力强，清洗效率高，轻便且结构紧凑，使用寿命长。

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多沙河流引水渠渠首闸引水能力改善方法初探

刘社教;蔡捷;张宏图;张向

人民黄河. 2019, 1(9): 168-172.

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针对多沙河流河床冲淤调整幅度大，冲淤交替发生，特别是一些大型水库的建成运用，不同程度地改变了原有河床的冲淤演变规律，直接影响引水渠首取水能力，导致渠首闸乃至整个输水渠系不断改建的现实问题，着重分析三门峡水库和小浪底水库不同运行阶段对河床冲淤的影响，比较有坝式引水和无坝式引水的两种情况及存在的问题，论证了不同渠首闸布置形式对变动河床的适应性；重点介绍了一种适用于多沙河流灌区取水条件经常调整的分层取水方法；概述了分层取水闸的结构设计和运行管理简况，以黄河下游小开河引水闸为例，并与黄河下游已改建的单层渠首闸作比较。结果表明：多层渠首闸能够分层取水，应对不同水沙情况，适应河床调整，保证设计引水流量，延长渠首闸使用寿命，有利于渠首闸闸前闸后引水渠的长期运用，使灌区工程效益得到有效发挥。

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