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2020年, 第1卷, 第4期 
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    特稿
  • 张金良
    人民黄河. 2020, 1(4): 1-6.
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    黄河流域生态保护和高质量发展已成为重大国家战略,但当前阶段的黄河治理与保护仍存在一些突出困难和问题,需要从战略角度进行思考和逐步推进。通过系统分析当前黄河流域水资源开发利用、泥沙淤积控制、防洪减灾、生态环境保护和经济社会发展等方面存在的突出困难和问题,结合黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略要求,按照“点线面结合”“五水同治”总体思路,提出重点补齐防洪与水沙调控薄弱环节、加强干支流水环境与水生态系统保护、实施流域山水林田湖草沙全面综合治理等举措,形成保护水资源、恢复水生态、改善水环境、治理水灾害、强化水监管的水战略总体布局和战略格局,并制定流域协同管理的体制机制框架,以维持黄河生态健康,支撑流域高质量发展。
  • 水文泥沙
  • 陈军武;黄维东;朱晓涛;杜克胜
    人民黄河. 2020, 1(4): 7-11.
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    依据祖厉河流域实测水文资料,利用水文学、数理统计学等理论和方法,分析了流域暴雨、洪水的时空分布规律,拟合了最大暴雨量P随暴雨历时T变化的平均关系曲线及外包线,选取上下游水文站4场相应典型洪水过程,分析其变化特性和暴雨成因。结果表明:流域10 min、30 min、1 h、3 h、6 h、24 h最大暴雨量多年平均值分别为7.9、13.3、16.6、23.3、27.6、38.2 mm,暴雨量最大值主要发生在关川河流域,最小值均发生在最下游的靖远站;最大暴雨和洪水年内分布主要集中在汛期,历年最大暴雨量除会宁站30 min略有增加外,其余站点各时段最大暴雨量均呈减小趋势,年最大流量总体呈持续减小趋势,发生大洪水的频次在减少;会宁、郭城驿、靖远站历年最大流量均值分别为248、415、474 m3/s,100 a一遇洪峰流量分别为1 263、1 525、2 395 m3/s,50 a一遇洪峰流量分别为1 026、1 297、1 969 m3/s;流域洪水过程与暴雨量及其时空分布有关,较大洪水一般是全流域普遍发生大暴雨所致,中下游水文站控制断面洪水过程经常发生连续涨落的复式洪峰;干流洪水传播时间与洪峰流量大小和河道比降有关,会宁—郭城驿段洪峰传播时间为5.0~13.0 h,郭城驿—靖远段洪峰传播时间为4.6~11.1 h。
  • 栗文佳;陈影影;于世永;陈诗越
    人民黄河. 2020, 1(4): 12-18.
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    物源分析在确定沉积物源区、性质及沉积物搬运路径,甚至整个区域的沉积作用和构造演化等方面具有重要意义。系统总结了黄河沉积物在矿物学、地球化学、碎屑锆石U-Pb年龄谱、环境磁学等方面的特征以及运用这些特征对其进行物源判识等的相关研究成果。指出以往的研究多根据现代黄河干流沉积物特征定性或定量地判识黄河沉积物在中国东部陆架海区的扩散与分布规律,但鉴于问题的复杂性难以得到比较理想的物源分析结果,且存在对示踪端元值的时空变化重视不足等问题;与其他世界大河相比,黄河干流沉积物沿程的变化特征、各支流沉积物物源特征及其对干流的贡献等方面的研究开展较少,后续研究应进一步加强流域内的物源反演;此外,从物源示踪视角对黄河演化历史与东西贯通时限问题的研究亟待加强。
  • 王萌萌;魏占民;张瑞强;刘虎
    人民黄河. 2020, 1(4): 19-24.
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    为探究水文模拟结果对总径流、地表径流和地下径流(基流)的影响,首先采用Mann-Kendall检验方法识别出头水文站水文序列突变点,然后构建北洛河流域TOPMODEL水文模型,最后采用数字滤波方法分别对模拟水文过程和实测水文过程进行基流分割,并定量分析水文模型模拟结果对地表径流和地下径流的影响。结果表明:①北洛河流域径流突变年份为1994年;②率定期和验证期纳什效率系数、可决系数和相对误差绝对值分别为0.69与0.63、0.87与0.82以及18.5%与13.4%;③率定期基流指数大于验证期且大于0.75,这意味着北洛河流域基流量对河川径流的补给作用显著;④模型在非汛期径流的模拟精度优于汛期的,能够为非汛期的基流分割提供依据;⑤不同时期基流量水文过程线起伏差异较大,但其形状基本与径流过程线保持一致。
  • 防洪治河
  • 张林忠;夏修杰;万强
    人民黄河. 2020, 1(4): 25-29.
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    黄河下游的河道整治以防洪为主要目的,修建的河道整治工程除能控导中常洪水和一般流量下的河势、有利于防洪工程安全外,还必须保证在大洪水及超标准洪水时过流通畅,具有足够的过洪能力。排洪河槽宽度是按规划治导线布置整治工程时的一个控制指标。在总结已有研究成果的基础上,通过分析水文断面及河段内的排洪河槽宽度,并结合黄河下游实测过洪能力,综合分析确定黄河下游排洪河槽宽度。研究认为,主槽宣泄80%的洪水所需要的排洪河槽宽度分别为铁谢至伊洛河口、高村至国那里河段不小于1 600 m,伊洛河口至高村河段不小于2 000 m。
  • 姚歌;孙雪岚;陈少冰
    人民黄河. 2020, 1(4): 30-35.
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    针对多沙河流水库健康的内涵,构建包含水库结构安全、上下游河段健康、社会服务效益和区域生态系统四个方面的汾河水库健康评价指标体系,建立基于层次分析法、云模型和加权平均法的模糊综合评价模型对其进行健康评价。结果表明汾河水库处于健康状态,但其健康值偏低,存在健康下滑趋势,主要体现在水库泥沙淤积严重、径流调节能力减弱等方面。可见,泥沙淤积对多沙河流水库的安全运行带来了多方面的影响,进而影响到了其健康状况,解决泥沙问题已经成为汾河水库运行与管理的迫切需要。
  • 杨小玲;胡湛波;涂晓杰
    人民黄河. 2020, 1(4): 36-41.
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    为了实现淤泥质土的大规模有效固化,解决水泥土早期强度低、淤泥质土易造成环境污染等问题,将水泥作为主固化剂,粉煤灰、聚羧酸高效减水剂(减水剂)、铝酸钙和钙基膨润土(膨润土)作为外掺剂固化淤泥质土。通过无侧限抗压强度、pH值、含水率以及电导率试验,探究固化土的特性变化规律,确定复合固化剂的最佳配比。结果表明,水泥、粉煤灰、减水剂、铝酸钙和膨润土掺量为22%(质量分数,下同)、5%、0.20%、2%、6%时,固化土固化效果达到最优。微观结构表明,复合固化剂的掺入有利于强度高、难溶、具有膨胀性的矿物晶体以及胶凝物质的生成,使得固化土的结构更加紧密、强度提高。
  • 水资源
  • 赵勇;何凡;何国华;李海红;王丽珍;常奂宇;朱永楠
    人民黄河. 2020, 1(4): 42-46.
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    黄河干流从1999年8月迄今实现了连续20 a不断流,但干流不断流不代表流域供需水矛盾得到真正缓解,只是通过科学调控将以往的缺水矛盾由显性转为隐形、由干流转移到支流、由河道转移到陆面、由地表转移到地下、由集中性破坏转移到流域均匀破坏。随着流域经济社会的不断发展,学术界对黄河流域现状条件是否缺水、缺多少水等重大问题的认识开始出现争议。基于此,在回顾“黄河断流”现象的基础上,从全流域的视角对断流后水资源供需情势、水生态状况进行了对比分析,并基于系统可承受程度,构建了刚性缺水、弹性缺水的概念和划分标准。通过分析计算,认为现状年流域缺水总量为114.1亿m3,其中:刚性缺水量为63.1亿m3,弹性缺水量为51.0亿m3。
  • 张璐;江善虎;任立良;曹闯
    人民黄河. 2020, 1(4): 47-51.
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    利用2003—2015年的GRACE重力卫星数据,结合降水量与蒸发量数据,研究黄河流域水储量的时空变化情况,分析其变化趋势与影响因素,并将GRACE数据与GLDAS水文模型的反演结果进行比较,验证GRACE反演结果的准确性。结果表明:研究时段内,黄河流域水储量呈下降趋势,水储量呈现季节性变化,夏秋季水储量较丰,春冬季较少,空间上由西向东递减;相比蒸发量,水储量与降水量相关性更好。
  • 黄梦瑶;刘元会
    人民黄河. 2020, 1(4): 52-55.
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    将差分-遗传混合算法用于分析直线隔水边界条件下的抽水试验数据,求解含水层参数。在易陷入早熟的遗传算法中,加入搜索能力强、受控参数少的差分进化算法,构成差分-遗传混合算法。该混合算法具有确定性运算和随机性搜索的优点,能够较好地平衡全局搜索和局部搜索。试验结果表明,差分-遗传混合算法能够有效地应用于分析抽水试验数据,识别含水层参数,与其他方法相比较,具有对初值的依赖性小、收敛性好和计算结果精度高等优点。
  • 张少英;陶虎;石喜;万冰清;翟近尧;李盛
    人民黄河. 2020, 1(4): 56-59.
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    黄土地区海绵城市建设面临着地表雨水集中入渗过程中可能诱发深层黄土湿陷变形的问题,地表不均匀沉降威胁周边建筑的安全。基于对黄土湿陷问题和海绵城市建设雨洪转换关系的认识,实现城市雨水资源的高效利用,避免城市雨洪诱发的地质灾害,应用海绵城市建设理念,设计出一种适合黄土地区的雨水收集利用系统,利用砂砾石强导水特性进行雨水蓄存和疏导,采用三七灰土和土工膜的低透水特性减少下渗量,实现地表雨水的收集、蓄存、过滤和综合利用,减少汇入城市管网的水量。利用GeoStudio SEEP/W模块验证其可靠性,模拟一次强降雨后12 h和24 h总水头等势线的变化规律,得出雨水可经种植土下渗至储水砂砾石层,在12 h开始积聚,直至24 h雨水依然被三七灰土层和土工膜有效阻隔,表明开发的雨水收集结构能有效实现雨水浅层收集和利用,避免集中入渗引起深层黄土湿陷变形的问题。
  • 水环境与水生态
  • 陈学群;刘彩虹;管清花;田婵娟;李成光;辛光明
    人民黄河. 2020, 1(4): 60-64.
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    为了解济南趵突泉泉域强渗漏带的特征,采用野外试验、遥感解译及电法勘探等方法,分析了洼地型强渗漏带店子—二仙强渗漏带第四系覆盖层厚度、植被覆盖度及渗漏量等,结果表明:店子—二仙强渗漏带东部地势高于西部地势;第四系覆盖层厚度较薄,为0~9 m,下部为基岩界面,地下水补给能力较强;植被覆盖情况较好,以高覆盖度、中覆盖度和中低覆盖度植被覆盖为主,占整个流域面积的84.84%;完全自然条件下,小流域多年平均地下水渗漏补给量为330.26万m3/a,现状开发利用条件下地下水渗漏补给量为246.41万m3/a,现状建设条件下地下水渗漏补给量减少83.85万m3/a,减少量占自然条件下地下水渗漏补给量的25.4%;开发建设对地下水渗漏补给量有一定影响,应采取污染源控制、生态补源、海绵城市建设等措施保证强渗漏带内的渗漏量不减少。
  • 胡煜;张文俊;任华堂
    人民黄河. 2020, 1(4): 65-70.
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    天然河流中广泛存在由主槽、滩地构成的复式河道的水污染问题,纵向离散系数是河流水质预测的关键参数。通过建立三维数学模型,对物理水槽试验的流速分布特征进行验证,得到不同滩槽高差、水深条件下的纵向离散系数。基于复式断面各区域流速差异较大的特征,将断面划分为主槽中心区、滩地区和主槽底部区,由纵向离散系数与流速差异系数、断面几何参数的相关性分析,同时引入弗劳德数,建立了复式断面纵向离散系数计算公式。计算结果表明:公式计算值与模型计算值相对平均误差在10%以内,具有一定可靠性。
  • 田林钢;胡起源
    人民黄河. 2020, 1(4): 71-75.
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    小流域生态健康受多方面因素的影响,为了评价流域生态健康状况,以突变级数法为基础,建立了小流域河流生态健康评价指标体系,从自然和人为两方面,共选取了2个一级指标、5个二级指标、15个三级指标,对新密市8个小流域生态健康的影响因素进行了计算和分析,结果表明:2015—2017年研究流域生态健康受影响程度等级均为4级,但流域生态健康受影响程度逐年上升;自然因素的影响较为稳定,人为因素的影响明显增大,流域生态健康受影响程度与人为因素的变化趋势一致。
  • 陈正雷;陈星
    人民黄河. 2020, 1(4): 76-80.
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    利用改进的水生态足迹模型计算了山东省2007—2016年的水生态足迹和水生态承载力,分析评价了近年来山东省水生态足迹的动态变化与空间分布情况,并基于LMDI构建的水资源生态足迹分解模型分析了经济、结构、技术与人口效应的驱动效果,结果表明:2007—2016年山东省人均水资源生态赤字呈波动上升趋势,水环境生态赤字2010年前后差异明显,2010年后赤字值激增;2016年各市的人均水环境生态赤字均大于水资源生态赤字;经济、结构与人口效应对山东省水资源生态足迹的增长起正向驱动作用,技术效应则起抑制作用。
  • 吕国栋;杨启红;王俊智;刘依林;史佰涛
    人民黄河. 2020, 1(4): 81-84.
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    含水层对河水的响应程度与含水层的压力传导系数密切相关。借鉴多孔介质热运移的相关研究成果,推导得到了河流-承压含水层系统压力传导系数的功率谱解析表达式,进而提出了一种联合使用河水位和地下水位观测数据估算承压含水层压力传导系数的新方法。采用该方法,应用螺山水文站水位数据和洪湖地区承压地下水位数据,估算了长江洪湖地区承压含水层的压力传导系数,结果表明:该方法估算得到的压力传导系数为1.6×104~8.7×105 m2/d,平均值为1.8×105 m2/d,与非稳定抽水试验和数值模型反演得到的结果2.5×104~3.8×105 m2/d具有较好的一致性,功率谱分析是估算承压含水层压力传导系数的有效方法。
  • 水土保持
  • 明道贵;邱明喜;殷立静;张家铭;朱纪康;周杨
    人民黄河. 2020, 1(4): 85-88.
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    微生物诱导成矿技术已被证实可用于沙漠化治理,而钙源直接影响固化效果。为了确定最佳钙源,使用多种钙源用于风积沙固化研究,基于力学性能测试和微观形貌观测等手段,分析不同钙源作用下固化效果及相应作用机理。结果表明:氯化钙与醋酸钙均可有效固化风积沙,氯化钙作用效果优于醋酸钙,而乳酸钙作为钙源时易出现渗流不畅现象、固沙效果较差。氯化钙对应的微生物成矿过程能在风积沙颗粒间产生大量方解石晶体,晶体间的有效嵌合保证了固化体具有良好的力学性能与渗透能力;醋酸钙对应的碳酸钙晶体形状不规则且颗粒较小,致使其对应试样的力学强度及渗透系数均较氯化钙作为钙源的低。
  • 郑飞龙;谭军利;王西娜;魏童;马中昇;张维江
    人民黄河. 2020, 1(4): 89-93.
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    黄土高原地区水源涵养林建设对生态环境及水文循环过程产生了深刻的影响,有关学者对此开展了大量研究工作并取得了丰富的成果,但缺少系统的总结和归纳。为了给黄土高原地区水源涵养林建设提供技术参考,从林冠层的截留能力、枯枝落叶层的截持能力和林地土壤的持水能力3个方面,对黄土高原地区水源涵养林截留和拦蓄降雨研究的有关文献及成果进行了系统整理。林冠层对降雨的截留是降雨在数量和空间上的第一次分配,本质是植被叶面吸附降水,截留量和截留率受降雨量、降雨强度、降雨历时等气象因子和树种组成、林龄、郁闭度等林分特征的影响,林冠层截留量占降水量的5%~10%,截留的水量从叶面蒸发,无法被植物利用;林地枯落物层对降雨的截留是对到达地面的降雨进行第二次分配,其主要影响因素是枯落物累积量和微生物对枯落物的分解情况,保护好枯枝落叶层对于水土保持、涵养水源和水分循环等生态功能具有重要意义;林地土壤层能够贮存70%~80%的降水量,可有效涵养水源,是对降水的第三次分配,影响林地土壤持水性能的主要因素是土壤孔隙度和黏粒含量,不同林分类型的土壤孔隙度、土壤持水能力差异明显,混交林能有效截留降水并提高林地土壤的入渗率和入渗量。目前,对黄土高原水源涵养林拦蓄降雨的定性研究较多,定量研究还不够深入,尤其是土壤水分的量化指标还不够全面,这是需要深化研究的重要内容之一;此外,如何保持水源涵养林土壤水分的动态平衡也是需要研究的重要内容。
  • 工程勘测设计
  • 王远明;张桂荣;李登华;假冬冬;张家胜;杨学春
    人民黄河. 2020, 1(4): 94-98.
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    石笼网垫护坡结构在河流岸坡生态防护工程中应用较为广泛,网垫结构技术参数对其护坡效果影响较大,不同网垫厚度、隔板间距及网垫内碎石填充情况等都会对其抗冲刷性能产生一定影响。通过室内大型水槽模型试验,研究确定不同厚度、不同隔板距离、不同逊径颗粒含量下石笼网垫护坡结构破坏的临界流速,揭示不同水流冲刷作用下网垫结构的变形过程与破坏规律。通过临界流速定义石笼网垫护坡结构抗冲刷性能,以此确定石笼网垫护坡结构设计的最优参数。水槽冲刷试验结果表明:逊径配比对石笼网垫的抗冲刷性能具有显著影响,建议网垫内填石的逊径配比不超过15%;隔板间距较小时,填石间可移动孔隙较小,易形成整体稳定结构,故在施工工艺可行的条件下,减少隔板间距可提高填石的稳定性和石笼网垫的抗冲性;为保证填石的相对稳定,石笼网垫应保证至少有2层填石,考虑填充率的因素,最优厚度应为网垫内部填石中值粒径的2倍。
  • 李清波;万伟锋;蔡金龙;曾峰
    人民黄河. 2020, 1(4): 99-103.
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    微水试验是一种简便且相对快速测定水文地质参数的野外试验方法,但在国内实际勘察中的应用偏少,对试验结果的可靠性存在一定疑虑是主要原因之一。在总结已有微水试验应用效果的基础上,建立了微水试验模型平台,开展了不同类型的微水试验、抽水试验和注水试验,通过对比不同试验方法求参结果分析了微水试验的可靠性。试验和分析结果显示,不同激发方式下的微水试验结果一致性较好,在相同水文地质条件下,微水试验结果和传统的抽水试验、注水试验结果相比偏小,抽水试验、注水试验结果是微水试验结果的1.75倍、1.55倍,不同试验方法对含水层地下水的扰动强度不同,尺寸效应是造成试验结果差异的主要原因。
  • 马欣;邱勇;张华群;阮合春;李鑫
    人民黄河. 2020, 1(4): 104-107.
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    迷宫堰在低水头条件下,过流能力相对较大。但对于山区水库,溢洪道宽度往往受限(迷宫堰宫数通常不超过3宫)。运用FLUENT软件,基于VOF方法与RNG k-ε双方程湍流模型,研究了展长和单宫角度变化下V型(单宫)迷宫堰与W型(两宫)迷宫堰过堰水流水力特性。结果表明:在低水位条件下,宫头下游负压区真空度皆大于W型迷宫堰,堰后水流流态均较为平顺;随水头增加,V型迷宫堰通过侧堰的水流需要更长时间调整至主流方向且负压区逐步向下游方向扩展,W型迷宫堰负压区域则基本保持不变,所以V型迷宫堰过流能力大于W型迷宫堰,但其堰后流态更为紊乱。
  • 刘光华;魏红
    人民黄河. 2020, 1(4): 108-111.
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    目前关于穿越大型具有防渗要求的输水结构的分析研究相对较少。采用三维数值模拟仿真技术,对穿越南水北调中线北京段卢沟桥输水暗涵(方涵)电力隧道竖井、掘进施工过程及其引发输水方涵结构应力应变、变形响应进行了动态模拟。通过应力应变分析及关键点的沉降监测追踪得出,该电力隧道施工造成在输水方涵顶部结构产生拉应力,约为0.36 MPa,引发输水方涵最大沉降达到2.86 mm,发生在方涵靠近竖井侧,接近于输水方涵极限沉降值3.0 mm,临近输水方涵的竖井开挖使输水方涵结构产生的不均匀沉降值达到了1.3 mm,会对输水方涵的结构产生不利影响。隧道穿越地层为卵石松散层,掘进开挖步距不宜大于0.5 m,对电力隧道周围土体需进行注浆加固处理,施工应遵循“管超前、严注浆、勤量测、短开挖、强支护、快封闭”的原则。
  • 万宇飞;杨光明;郭军良
    人民黄河. 2020, 1(4): 112-115.
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    针对某露顶式平面钢闸门自由出流下水动力特性及闸门动态响应进行研究,基于ANSYS Workbench平台的Fluent流体分析模块及Static Structural固体结构分析模块,结合动网格技术采用VOF法捕捉闸门开启过程时自由表面流,获得了闸门开启过程中瞬时流速、动水压力、湍动能的发生发展过程。同时,考虑动水压力变化,进行水流-闸门的单向流固耦合数值模拟,闸门应力、应变时程变化规律表明:闸门起吊时各构件最大等效应力大于起吊前的;开启过程中,各项最大应力随时间非线性减小;最大应力值及最大变形主要集中在底部主横梁靠近中间纵梁区域。
  • 郭强
    人民黄河. 2020, 1(4): 116-119.
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    针对水锤引起的管道风险问题,考虑阀门初始开度、阀门关闭历时的不确定性,推导了简单管道极限水锤压力概率分布函数。相对极限水锤出现在0.8~1.2之间为大概率事件,宜选取确定性分析得到的极限水锤压力的1.2倍进行结构设计。运用蒙特卡罗法计算得到两种设计风险值分别为12 285.00、588.44,对比说明了有必要基于水锤的不确定性对管道进行风险评估和设计校核。
  • 工程建设管理
  • 周兰庭;袁志美
    人民黄河. 2020, 1(4): 120-123.
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    水利工程投标项目优选决策对承包商而言至关重要,关乎企业生存发展。为确保工程投标决策的合理性,综合考虑水利工程投标决策影响因素的不确定性、灰色关联性及信息不完备性,采用灰色关联分析法进行决策研究,同时为体现各评价指标对决策结果的贡献度,采用无穷拟投项目多目标决策思想,以求解有限拟投项目多目标客观权重,构建灰色多目标决策优选模型。将该模型运用到某水利施工企业工程投标决策,证明该方法具有一定的实用性、易操作性及简捷性,可供类似工程投标决策借鉴。
  • 刘闯;周宜红;周华维;潘志国;王峰;杨忠加
    人民黄河. 2020, 1(4): 124-127.
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    风速会影响大体积混凝土表面与外界热量交换的速率,从而改变混凝土温度分布状态。随着风速的增大,混凝土浇筑块表面温度梯度加大,可能会形成较大的表面拉应力,增大产生表面裂缝的风险。以西南地区某在建混凝土坝为例,对浇筑块表面温度梯度进行实时跟踪监测,确定了外界风速对表面混凝土的影响范围,并建立有限元模型,计算了不同风速条件下混凝土块的温度梯度。结果表明:风速对距混凝土浇筑块表面0.2 m以内的混凝土温度影响最明显,且在浇筑完成后4 d最为显著,及时覆盖保温板可有效控制混凝土的温度梯度。
  • 焦红波;张浩;牛茵茵
    人民黄河. 2020, 1(4): 128-134.
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    现阶段水库移民后期扶持绩效评价存在定性语言和定量数据转换困难、评价结果难以等级判定的问题。为了改善这一现状,基于平衡计分卡(BSC)法,从经济、社会、管理和机构能力建设4个方面构建了评价体系,使用层次分析法确定指标权重,运用云模型理论构建了水库移民后期扶持绩效评估模型,并对河南省4个移民县Y1、Y2、Y3、Y4后期扶持绩效水平进行了评价。研究结果表明:①4个移民县后期扶持单项指标绩效水平有所不同,应重点关注评级较低的指标;②4个移民县后期扶持工作整体绩效水平较高,其中Y1、Y2和Y3县评价等级为良,Y4县评价等级为中,排序为Y1>Y2>Y3>Y4。评价结果与专家实地调研评价得出的结论基本一致,说明所构建的绩效评价体系是可行的,可提升水库移民后期扶持绩效评价结果的科学性。
  • 赵志阳;杨雪琪;宋扬;鲍立荣
    人民黄河. 2020, 1(4): 135-139.
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    库岸边坡失稳滑移是工程中常见的地质灾害,针对库水位变动及降水影响下的区域性库岸边坡稳定性问题,引入Scoops 3D模型,采用瞬态非饱和渗流理论计算降雨入渗,并利用Boussinesq理论计算库水位匀速变动情况下的浸润线,综合分析区域性库岸边坡的稳定性状态。以三峡水库万州段为例,采用3种工况进行对比分析,表明区域内库岸边坡的稳定性对降雨的响应更为明显,计算结果一定程度上反映了库岸边坡的稳定性时空分布。
  • 伍文锋;税思梅
    人民黄河. 2020, 1(4): 140-143.
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    溪洛渡水电站单机容量770 MW,最大水头226 m,蜗壳尺寸大、承受的内水压力高。为设计蜗壳合理的垫层方案,从改善蜗壳结构的受力状况出发,通过建立蜗壳三维有限元模型,进行线弹性计算和非线性有限元计算,对垫层厚度、包角和平面铺设范围以及蜗壳应力、钢筋应力、混凝土裂缝开展与宽度等物理力学指标进行分析,从而确定合理的垫层方案。在结构计算结果的基础上进行蜗壳安全监测设计。针对蜗壳不同结构形状、不同垫层方案选择监测断面;选用多种监测仪器对钢衬及外围混凝土应力、应变进行全面监测,以分析机组运行性态和评价机组运行安全情况。
  • 许志辉;刘道芳;卢欣
    人民黄河. 2020, 1(4): 144-147.
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    及时掌握小浪底水库在不同水位运用时的水域范围和面积变化及水库消落区地表附着物等情况,对于水库调度和水库管理具有重要意义。研究我国高分专项卫星数据在小浪底水库水域变化监测中的应用,并开展2017年小浪底水库水域变化遥感监测应用,结果显示:小浪底水库水域面积2017年11月30日为230.61 km2,2017年7月13日为151.69 km2,水域面积增大78.92 km2,增大比例为52%;水库消落区存在耕地等土地利用类型;库区存在网箱养鱼等渔业活动。应用表明,利用我国高分专项卫星数据能够动态监测小浪底水库水域范围和面积变化,详查水库消落区地表附着物状况,观察库区网箱养鱼等情况,结合数字地面高程数据可计算水库蓄水量,为水库调度和水库管理提供信息支撑,提升水库调度和水库管理能力。
  • 黄丹雏;何明明;黄梓莘;罗舜
    人民黄河. 2020, 1(4): 148-151.
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    在严寒地区修建混凝土拱坝,超低极端气温、超大年内温差和冬季突发寒潮等环境温度荷载是造成混凝土结构拉裂破坏的重要因素,因此开展长期保温防裂措施的研究意义重大。采用等效原理,提出了保温层-混凝土复合材料的热传导等效模拟概念,建立了有限元数值仿真中不同厚度混凝土与表面保温层等效单元;利用严寒地区长期实测资料和同类工程经验,选定结构数值仿真的气温、水温和材料热力学参数,开展温降工况下不同保温层厚度的坝体温度场及应力场数值计算与分析。结果表明:严寒地区坝体在无保温层时的坝体表面混凝土温度变化规律与气温基本相同,采取保温措施后保温层对坝体表面的保温效果较为明显,保温效果随保温层厚度的增加而增强;无保温层时上下游坝面出现大面积的拉应力区,增加保温层后坝体的拉应力区有所减小且应力随保温层厚度的增加而逐渐减小。
  • 灌溉排水
  • 雷成霞;魏闯;王振华;郭银
    人民黄河. 2020, 1(4): 152-156.
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    适宜的田间栽培模式有利于提高农田水分利用率和作物产量,以田间试验为基础,地下滴灌条件下将无膜移栽(NFT-SDI)、覆膜移栽(WFT-SDI)和覆膜直播(FS-SDI)三种栽培方式棉花的生长和产量进行对比分析。结果表明:与WFT-SDI、FS-SDI处理相比,NFT-SDI棉花生育期仅比WFT-SDI多2 d,脱蕾铃率低,叶面积指数适宜,根系最长,为136 cm,有利于中部侧根系发育,对棉花根长发育和根冠长比增大有积极作用。在耗水量相当的情况下,NFT-SDI比FS-SDI、WFT-SDI棉花籽棉产量分别增加了0.57%和7.86%。
  • 肖学;李传奇;杨幸子
    人民黄河. 2020, 1(4): 157-160.
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    针对长距离管道输水工程的事故停泵时管道瞬变流水击计算模型,采用拉丁超立方抽样法抽取样本参数,基于偏相关分析法进行全局敏感性分析,探究了模型参数间的相关性,增强了对模型参数的识别和理解。结果表明:对于最大水击压力,管道直径、泵后阀关阀时间、管道输水流量是灵敏度较高的3个参数。
  • 水利信息化
  • 刘尚蔚;周钰航;魏群
    人民黄河. 2020, 1(4): 161-164.
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    数字地形模型(DTM)是水利水电工程三维数字模型的重要组成部分,应用范围非常广泛。一般的建模软件流程繁琐,严重影响建模效率且存在地形表面失真,不能准确地表现真实地形信息。本文通过分析DXF文件的数据结构,在Python环境下利用Python语言编写程序读取和直接编写DXF文件,利用Delaunay算法生成三角网描述地形曲面拓扑关系,并将拓扑信息直接写入DXF文件中,编写的DXF文件可在不同软件中通过拉伸生成实体,既实现了三维数字地形模型的快速建模,又可满足不同软件之间的数据交换。此方法在某水利工程三维数字地形模型中成功应用,对基于DXF文件的直接建模方法研究具有借鉴意义。