人民黄河

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申冠卿;李勇;张原锋;彭红

人民黄河. 2020, 1(6): 1-6.

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在小浪底水库蓄水拦沙期，进入黄河下游河道的水沙条件发生显著变化，含沙量急剧降低，中水流量持续时间增长，水库调水调沙提高了河道输沙能力，改善了泥沙淤积部位。拦沙期（1999年10月—2018年10月），黄河下游河道共计冲刷21.015亿m3。分析小浪底水库运用以来黄河下游河道泥沙冲淤时空变化特性及水库对水沙的调控效果，对比计算有、无小浪底水库两种工况下黄河下游河道冲淤量变化及减淤作用。水库拦沙期黄河下游河道减淤比为1.373∶1，其拦沙减淤效果与水沙条件、水库运用方式及河道边界等因素有关。

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渭河流域土地利用变化对径流的影响

葛志楠;郝洁;鞠琴;董小涛;郝振纯

人民黄河. 2020, 1(6): 7-12.

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近年来土地利用变化在人类活动影响下越趋明显，对其引起的水文循环变化的研究也受到越来越多的重视。为定量分析渭河流域咸阳站以上流域土地利用变化对径流的影响，根据1965—2015年径流长系列数据分析径流变化趋势及突变点。基于1986年、2000年和2015年3期土地利用数据，分析了土地利用面积及动态变化特征，结合SWAT模型，在1986年和2015年土地利用情景的基础上，定量分析了土地利用变化对径流的影响。结果表明:20世纪90年代初期流域径流发生突变；SWAT模型在渭河流域适用性良好；林地、草地和耕地为流域主要用地类型，耕地面积减小22%，主要转化为林地和草地，城镇用地增加显著；渭河流域土地利用变化对径流存在抑制作用，其影响小于10%。

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基于DEM的大清河子流域划分方法

张晓娇;焦裕飞;刘佳;李旺林;李传哲

人民黄河. 2020, 1(6): 13-17.

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针对流域水循环模拟中的子流域划分问题，以大清河流域为例，首先基于ArcGIS软件，以30 m分辨率的DEM作为数据源，进行填洼处理、流向判定、汇流累计量计算等；然后采用河网密度法和水系分维法确定最佳集水面积阈值，提取出与实际最符合的河网，以此更准确地提取流域水系；最后根据水流流向、汇流累计以及出水口的位置划分子流域，并基于MATLAB程序对子流域及其内部栅格进行编码。结果表明：当集水面积阈值为270 km2时，提取的大清河流域河网水系与实际较为符合，且对子流域的划分及编码可以实现快速准确定位每一个栅格，方便计算机的识别及演算。因此，以DEM为基础实现大流域尺度下子流域划分是可行的，对子流域的划分及编码可以为开发构建大尺度流域分布式水文模型提供技术支撑。

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70年来黄河下游历次大修堤回顾

胡一三

人民黄河. 2020, 1(6): 18-21.

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堤防是最主要的防洪工程，黄河下游堤防在1946—1949年初期进行复堤建设的基础上，分别于1950—1957年、1962—1965年、1974—1985年、1996—2018年进行了4次大修堤。通过简述历次黄河下游大修堤的目标、标准、施工情况、工程量等，系统总结了70 a来黄河下游堤防建设的成就，并指出做好工程管理是堤防发挥作用的前提，同时还应加强其他防洪工程建设和防汛工作。

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龙羊峡水库现状防洪运用条件及汛限水位论证

贺顺德;宋伟华;崔鹏;马莅茗

人民黄河. 2020, 1(6): 22-26.

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龙羊峡水库设计汛限水位为2 594 m，水库建成以后一直未能实现按设计汛限水位运行。近年来，黄河上游防洪运用条件逐步改善，龙羊峡水库下游水电站基本建成，下游河段堤防及河道治理工程逐步完善，现状过流能力逐步加大，为龙羊峡水库按设计汛限水位运行创造了条件。以2019年为现状年，在分析龙羊峡水库下游河段防洪运用条件的基础上，拟定龙羊峡水库不同汛限水位方案和相应的龙、刘水库联合防洪运用方式，在保证水库自身安全和设计防洪任务的前提下，兼顾水库下游河段的防洪需求。经分析，龙羊峡水库现状汛限水位应为2 592 m，利用2 592～2 594 m之间库容，通过与刘家峡水库联合防洪调度运用，兼顾水库下游河道防洪需求；龙羊峡水库水位在2 592～2 594 m时，龙羊峡和刘家峡水库最大下泄流量原则上不超过2 500 m3/s和3 500 m3/s。

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闸孔出流条件下闸前冰块堆积形态研究

郑永朋;牟献友;冀鸿兰;赵鸣雁;王丽艳

人民黄河. 2020, 1(6): 27-31.

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近年来，黄河凌汛灾害频繁发生，对河道建筑物影响巨大。依托黄河内蒙古段实际资料，结合模型试验与理论分析，基于相似原理，采用与冰密度近似的石蜡块作为模型，制定不同的试验方案对闸孔出流条件下冰的运移、水流挟冰能力进行研究；通过物理模型试验，量测不同工况下闸前水流行近流速v0、冰块稳定堆积长度L、冰块稳定堆积厚度D、冰块过闸临界流速ve。通过试验量测和数据分析，针对不同闸门开度，对无冰块通过闸门和有冰块通过闸门两种情况下冰块堆积形态进行分析，研究发现不同情况下冰块稳定堆积长度和厚度都有差异。通过物理模型试验建立了弗劳德数Fr与闸门相对开度e/h之间的关系，并得出不同闸门开度对应的冰块过闸临界流速及相应的弗劳德数。

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考虑雨强时间分配的山洪灾害临界雨量的计算

孔凡哲;郭良;黄薇;王治林

人民黄河. 2020, 1(6): 32-36.

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临界雨量的确定是山洪灾害预警系统的关键。由于没有考虑或没有正确考虑降雨强度的时间分配，因此现有方法计算出的临界雨量普遍偏大，致使山洪灾害预警时漏报率很高。本文提出了一种考虑降雨强度时间分配的临界雨量计算方法，以裴河为例，分别计算了降雨强度均匀、线性递增和线性递减3种时间分配模式下的临界雨量，结果表明最适用的降雨强度时间分配模式为线性递增。裴河流域8场洪水的应用结果显示，利用该方法得到的临界雨量，山洪灾害预警的成功率和漏报率均为50%，而利用原假定雨强均匀分配方法得到的临界雨量，山洪灾害预警的成功率和漏报率分别为12%和88%，表明该方法可以显著提高山洪灾害预警的成功率，降低漏报率。

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刁口河涉河工程防洪评价关键技术探讨

刘娟;钱裕;陈雄波

人民黄河. 2020, 1(6): 37-41.

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刁口河是黄河备用入海流路。结合近年刁口河流路管理范围内拟建涉河工程的案例分析，指出进行防洪评价时，除了完成防洪评价导则规定的内容外，还应该考虑备用流路的河道地形、入海口潮位、河长等边界条件特点，从偏于安全角度选取边界条件。对壅水和冲刷计算应采用刁口河流路刚启用时的现状河道水位，但壅水计算采用平均高潮位，考虑海平面上升影响，而冲刷计算采用平均低潮位，且不考虑海平面上升。对堤顶高程和桥梁下弦高程则应采用行河末期、主槽开挖后10 000 m3/s流量的对应水位。梁底设计标高考虑一定的超高和净空，且应不小于防洪、交通及通航要求的最大值。桥墩位置和桥孔跨度要考虑黄河流冰尺寸，以保证凌汛期安全。

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基于层次分析法的郑州市水安全综合评价

张修宇;秦天;孙菡芳;杨礼波;刘雪梅

人民黄河. 2020, 1(6): 42-45.

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基于最严格水资源管理制度中“三条红线”约束条件，构建城市水安全量化指标体系，应用层次分析法确定指标权重，并对郑州市2013—2017年的水安全状况进行了综合评估，同时分析了影响郑州市水安全的主要原因。结果表明：2013年郑州市水资源处于极不安全状态，2014年处于不安全状态，2015年之后随着南水北调中线工程通水，城市污水处理率逐步提高等因素使得郑州市水安全综合评价值不断提高，水安全状况逐渐好转。

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落水洞水位对水文情景响应变化的试验研究

张春艳;束龙仓;程艳红;张帅领

人民黄河. 2020, 1(6): 46-52.

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岩溶含水系统水流运动规律的研究对岩溶地区水资源可持续利用和经济发展具有重要意义。物理模型一定程度上可以随意设置不同的试验条件及水文情景，是研究岩溶水流运动规律的有效工具之一。利用自行设计研制的裂隙网络-管道双重介质物理模型，设置3种不同的补排关系、6个不同的泉口直径、3个不同的含水层倾角，研究落水洞水位变化规律。结果表明：补给大于排泄、含水层无倾角时，落水洞水位呈对数曲线趋势上升；补给大于排泄、含水层有倾角时，落水洞水位变化可用二次函数描述；补给小于排泄、含水层无倾角时，落水洞水位呈阶梯状下降，且阶梯个数与层面裂隙条数相等；补给小于排泄、含水层有倾角时，落水洞水位呈直线下降。同一泉口直径，无论含水层有无倾角，落水洞水位下降可由同斜率、不同截距的直线簇表达。

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基于改进蝙蝠算法的梯级水库发电优化调度

张佳丹;顾圣平;郑斯水;唐凤珍

人民黄河. 2020, 1(6): 53-57.

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针对梯级水库优化调度高维度、多约束以及非线性优化的特点，将自适应权重以及连续禁忌搜索算法引入标准蝙蝠算法，改善标准蝙蝠算法在水库优化调度应用中出现的早熟收敛且陷入局部最优的问题：一方面利用自适应权重避免因更新步长机制导致寻优能力不足的问题；另一方面利用连续禁忌搜索算法避免因种群多样性差导致陷入局部最优的问题。案例分析结果表明，改进蝙蝠算法能有效运用于水库发电优化调度中，并且与标准蝙蝠算法相比，具有更强全局寻优能力、更高的运行效率，得到的运行调度结果更优。

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基于TIPSO的水电站优化调度研究

陈学义;方国华;吴承君

人民黄河. 2020, 1(6): 58-62.

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针对水电站多目标联合优化调度问题，提出双层改进粒子群算法(TIPSO)。该算法通过动态廊道约束，提高粒子群算法中粒子初始解的质量；通过改进动态权重系数，增强粒子群算法在前期的全局寻优能力和后期的局部寻优能力，提高粒子群算法的收敛性。将该算法应用于求解河南省陆浑水电站多目标优化调度问题，计算结果表明双层改进粒子群算法具有较好的收敛性能；通过与动态规划算法计算结果对比，表明该算法求解高维、复杂、多约束问题的可靠性和有效性。

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2000—2014年中国内流区主要湖泊面积变化

李龙;姚晓军;巨喜锋;卜亚平;李晓锋

人民黄河. 2020, 1(6): 63-67.

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利用数字高程模型并结合中国流域划分方案，得到中国内流区一级流域分布范围，基于2000—2014年Landsat TM、ETM+遥感影像，通过人工目视解译提取中国内流区面积大于100 km2的湖泊边界矢量数据，并据此对中国内流区主要湖泊的分布、面积变化及成因进行分析。结果表明：①在中国现有的7个一级内流区中，面积大于100 km2的湖泊有88个，总面积32 018.46 km2，除伊犁河流域外均有分布；②2000—2014年，中国内流区湖泊总面积以平均每年231.95 km2的速度持续增大，总计增加3 247.33 km2，其中柴达木盆地和青藏高原腹地湖泊面积持续增大，塔里木盆地和准噶尔盆地湖泊面积在2003年之后持续萎缩，阴山北部和祁连山北部湖泊在2003年以后面积平稳增大；③在研究时段内，绝大部分湖泊面积增大明显，主要集中在可可西里地区和羌塘高原地区，面积减小区域零星散布于整个研究区；④降水量增加、蒸发量减少、冰川和冻土加速消融是导致研究区湖泊面积整体增加的主要原因，局地气候、各湖泊之间存在的水道联系与人类活动的干扰造成了部分湖泊面积减小和波动。

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疏勒河流域地下水化学特征及控制因素研究

张百祖;宋天琪

人民黄河. 2020, 1(6): 68-72.

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为了解决疏勒河流域地下水退化过程中出现的生态环境问题，在分析疏勒河中下游盆地地下水TDS含量空间变化和分析地下水化学特征的基础上，阐明了控制该地区地下水化学演化的主要因素，结果表明：疏勒河流域地下水TDS含量从祁连山前至瓜州盆地逐渐增大，研究区地下水的流动方向为祁连山前→玉门-踏实盆地→瓜州盆地；祁连山前泉水、玉门-踏实盆地地下水和瓜州盆地地下水的主要水化学类型分别为Mg-Ca-HCO3、Mg-Ca-HCO3-SO4、Na-Mg-SO4-Cl型；控制疏勒河流域地下水水化学演化的主要因素包括岩石风化作用和蒸发结晶作用，其中岩石风化作用占主导地位。

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利用浮游植物生物完整性对河流健康进行评价

李博韬;刘凌;朱燕;陈翔

人民黄河. 2020, 1(6): 73-78.

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2017年3—12月对江阴市4条河流的13个采样点进行调查研究，基于浮游植物生物完整性指数（P-IBI）评价了河流健康状况，并分析了P-IBI与环境因子的相关性。通过分析人为干扰程度划分出参照点与受损点，对18个候选参数进行指标筛选和Pearson相关性分析，最终选取硅藻门分类单元数、绿藻门百分比、席藻百分比、香农多样性指数和浮游植物生物量5个参数，采用比值法计算得到各参数分值，各个参数分值相加得到江阴市4条河流的浮游植物生物完整性指数分值P。结果表明：调查河流浮游植物优势种为颤藻、鱼腥藻、裸藻等，水体富营养化严重，整体水质较差；P与河流流速、透明度、矿化度和电导率相关性较高，人类活动引起的水土流失是浮游植物种群结构的主要影响因素；4条河流P与水质数据基本吻合，水质状况越好，P越高，表明采用浮游植物生物完整性指数对河流健康状况进行评价是可行的。

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污水处理PPP项目政府补偿机制研究

王春燕;朱炜

人民黄河. 2020, 1(6): 79-83.

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科学合理的政府补偿机制是污水处理PPP项目成功的关键。基于收益动态平衡原则，结合污水处理PPP项目特性，研究SPV公司的收益与政府补偿之间的关系。依据SPV公司的营业收入，确定SPV公司的收益函数和净现值的求解方法；根据项目的目标资本结构，结合MATLAB模拟方法，预测SPV公司收入的最低值和最高值，实行收入过低时政府补偿、收入过高时政府合理分享收益，构建合理的政府补偿机制；同时，对实施政府补偿机制时政府的现金流进行预测，为不同收入状态下的政府补偿提供依据。将该补偿机制应用于某污水处理PPP项目的工程实例中，验证了其可行性。

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宿鸭湖水库沉积物重金属含量分析与评价

王昕;霍吉祥;马福恒;张东升;叶伟

人民黄河. 2020, 1(6): 84-88.

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为了解宿鸭湖水库库底沉积物中重金属污染水平，对沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg等8种重金属含量进行了研究，并采用地积累指数法、污染负荷指数法、沉积物质量基准法及潜在生态风险指数法进行了综合评价，结果表明：重金属在沉积物上部含量较高，且Cd、Hg在空间分布上差异较大；根据相关性分析，Ni、Cr、As、Pb、Zn之间以及Cd、Hg之间关系密切；Cd的地积累指数值较高，属于无污染到中污染；根据污染负荷指数法污染分级标准，所有采样点中有4个采样点为无污染，16个采样点为中等污染；根据沉积物质量基准法，Ni和As可能对水体产生不利影响；根据潜在生态风险指数法，宿鸭湖水库库底沉积物重金属整体处于轻微风险至中等风险，且主要受Hg和Cd的影响。

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昌吉州东部平原区地下水质量时空分布规律

雷米;周金龙;曾妍妍;范薇;孙英

人民黄河. 2020, 1(6): 89-94.

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采用F值评分法对新疆昌吉州东部平原区2016年63组水样进行了地下水水质评价，结果表明：昌吉州东部平原区2016年地下水以Ⅲ类水为主，水质属良好级。在超标率统计中，除Cl-未超标外，Na+、SO2-4、TDS、TH含量存在超标的井点，超标率最高的化学组分为TH。同时，根据54组2012—2016年原位井水质监测数据对地下水质量时空分布规律及水质劣化原因进行了分析，结果表明：昌吉州东部平原区2012—2016年Ⅲ、Ⅳ类水分布面积逐渐增大，地下水水质整体呈劣化趋势，其中承压水水质劣化程度大于潜水的。地下水水质劣化受自然因素（包气带岩性、地下水补给）和人为因素（工业和生活污染、地下水开采）的影响。

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豫西黄土区矿山人为坡沟水土流失特征研究

姚贵奇;吴卿;何洪名;徐建昭;双瑞;解翼阳;李泮营;张岩

人民黄河. 2020, 1(6): 95-98.

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矿山开采形成的坡沟是矿区人为新增水土流失的重要部位和重点防治区域，为了给矿区水土保持综合治理提供科学依据，以豫西黄土区矿山人为坡沟为研究对象，利用概化的黄土区矿山人为坡沟模型，进行历时60 min，雨强分别为66、85、120 mm/h的人工模拟降雨试验，结果表明：同一雨强下产流量、产沙量、径流含沙量、土壤侵蚀模数、输沙率随降雨历时延长而增大，径流含沙量沿程呈逐渐增大趋势，沟坡径流含沙量整体上较坡面的大；雨强越大，产流量、产沙量、径流含沙量、土壤侵蚀模数、输沙率越大，径流含沙量沿程增速越快、增幅越大。应在坡面及其上游、沟道两侧采取截排水措施，将坡面径流有效导向下游，防止径流冲刷坡面和沟道。

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黄土高原重力侵蚀研究进展

高晨迪;姚顽强;李朋飞;穆兴民

人民黄河. 2020, 1(6): 99-105.

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黄土高原地区地形破碎、高差大，土层厚度大、形态保持能力弱，重力侵蚀严重且随机性强、影响因素众多，对其监测、定量研究、防治的难度较大，是黄土高原水土流失治理的相对薄弱面。在阅读大量相关文献的基础上，对黄土高原重力侵蚀分类、监测手段、侵蚀过程及时空分布规律、影响因素和力学机理、模拟模型等方面的研究成果进行了系统梳理。黄土高原重力侵蚀研究已取得不少成果，为进一步深化研究和治理奠定了一定基础，但研究基础仍较为薄弱，重力侵蚀分类体系尚不完善，大区域（如流域尺度）连续监测鲜有开展，重力侵蚀与影响因素的关系、重力侵蚀力学机制的研究缺乏定量化成果，发生发展机理和过程模型开发尚处于起步阶段。后续研究应充分利用3S技术等精确测量方法，对较大区域重力侵蚀进行连续观测，规范重力侵蚀分类体系，深化对重力侵蚀过程和机理的定量化研究并构建模型，与已有土壤侵蚀模型耦合，为黄土高原水土保持和生态修复提供评估工具。

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抗滑桩加固阶梯型边坡稳定性分析

唐迎春

人民黄河. 2020, 1(6): 106-111.

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以极限分析法为基础，通过建立土质阶梯型边坡抗滑桩支护计算模型，研究了抗滑桩在不同位置加固边坡时的稳定性以及最佳加固位置，分析了桩土间横向力、附加荷载、水平地震力等对阶梯型边坡稳定性的影响。通过外部做功功率和内部能量耗散率的计算，推导出抗滑桩加固阶梯型边坡安全系数Fs的显性表达式。结合算例分析，验证了计算方法的合理性，并深入探究抗滑桩在不同位置时加固边坡安全系数的变化规律和内在机理，分析了高度参数、角度参数、台阶宽度、附加荷载系数以及地震系数对阶梯型边坡稳定性系数的影响规律。

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基于GA-SVM的碾压混凝土重力坝参数反演

张志威;戴妙林;刘晓青;吴玉江;张冀

人民黄河. 2020, 1(6): 112-116.

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基于碾压混凝土重力坝的实测位移、应变反演弹性模量和徐变度，综合运用Fortran语言和数值计算软件Flac3D，开发了徐变体数值计算程序，实现了施工期和运行期全过程模拟计算。利用水位骤升期的位移和应变测值变化量反演坝体和坝基的稳定弹性模量，基于正交试验设计和徐变体数值计算程序，获得待反演参数与监测点应变计算值对应关系样本，借助智能算法支持向量机（SVM）和遗传算法(GA)，建立应变计算值与待反演参数关系的GA-SVM预测模型。在反演计算过程中，以监测点的实测应变值为真值，应变计算值直接采用GA-SVM预测模型计算得到，省去了数值计算环节。根据反演参数反馈计算的应变值与实测值能够较好地吻合，研究成果表明徐变体反演计算方法合理有效，极大地减少了徐变体全过程数值计算及其参数反演所需的时间。

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基于人工神经网络的边坡新多点监控模型

余晓露;郑东健

人民黄河. 2020, 1(6): 117-119.

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以边坡监测数据建模是掌握边坡安全状况的主要途径，目前多数边坡模型都是单测点模型，未考虑点间相互关系，不能充分反映整个边坡的状况。基于此，构建人工神经网络多点模型，以其在解决非线性问题上的优势，寻找空间坐标与测点变形的对应关系，并由模型输出的位移值计算边坡体体积变化，对体积变化值和单测点位移值分别建立常规回归模型，进行比较,结合具体工程分析表明，所建多点模型能较好反映边坡整体变形状况。

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南水北调西线一期工程效益分析

聂常山;赵宇瑶;王延红

人民黄河. 2020, 1(6): 120-124.

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南水北调西线一期工程是支撑黄河流域及邻近地区经济社会可持续发展和生态系统良性维持的重要战略措施。根据初步研究成果，针对调水规模80亿m3的水量配置方案，分析计算了南水北调西线一期工程对受水区带来的巨大效益及对调水区产生的主要影响。在充分考虑水量配置作用的基础上，采用直接市场法、分摊系数法、机会成本法、最优等效替代费用法等计算了西线一期工程对于受水区维持和改善区域生态环境的效益、向黄河干流河道内配置生态水量的效益、向重要城市和能源基地供水的效益及黄河干流梯级电站增发电效益；对于调水区，主要分析了对水资源开发利用的影响，以及对临近调水断面下游河段生态环境的影响。据初步分析估算，南水北调西线一期工程平均每年可产生直接经济效益约801亿元。

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基于一次二阶矩法渡槽系统模糊可靠度分析

祝彦知;尚峰;纠永志

人民黄河. 2020, 1(6): 125-129.

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为了更合理地评价钢筋混凝土渡槽结构在正常使用极限状态下的安全可靠性，针对在役钢筋混凝土渡槽结构，考虑影响其结构稳定性因素的随机性及模糊性，基于一次二阶矩法建立了渡槽结构底板与侧墙抗裂随机模糊可靠度模型，编制了相应的程序，并利用PNET法针对某工程实例进行了系统模糊可靠度分析。结果表明：在相同条件下，中心点法和验算点法可靠性指标计算结果与建立的模糊可靠度方法基本一致，验证了模糊可靠度方法的正确性；在不同条件下，渡槽系统可靠性指标随着考虑相关变量因素的增多而减小，这与实际情况相符，即考虑变量的随机性与模糊性更接近于结构真实情况，所得解更为合理；传统可靠度计算方法所得抗裂能力可靠性指标结果偏大，高估了渡槽结构整体的可靠性，采用传统方法得到的极限状态设计值偏于不安全，实际工程中应考虑影响因素的随机模糊性。

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级配特征和水力梯度对砂砾料渗透性影响研究

梅世昂;钟启明;陈澄昊;阎志坤

人民黄河. 2020, 1(6): 130-134.

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为探索砂砾料渗透性的规律，开展了室内垂直向上渗透试验，结果表明，砂砾料渗透性随着孔隙比的增大而增强，随着细粒含量的增高而减弱。对特征粒径进行了进一步推导，给出了连续级配的特征粒径计算方法，通过量纲分析和参数拟合，得到砂砾料渗透系数的经验公式。通过渗透变形试验，将水力梯度对砂砾料渗透性的影响进行了分析，结果表明：细粒含量高，则渗透系数随水力梯度的增大而增大；细粒含量低，则渗透系数随水力梯度的增大而减小。结合细粒含量、孔隙比的影响，给出了考虑水力梯度的渗透系数计算公式，并对试验结果进行验证,结果表明，该公式可较好地反映各参数，尤其是水力梯度对渗透性的影响，拟合效果较好。

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虚拟相对密度法检测砂质土含水率研究

李小虎;罗帅;姚强

人民黄河. 2020, 1(6): 135-139.

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相对密度法适用于检测粒径小于5 mm砂质土的含水率，其检测速度较快，但存在较大误差。针对相对密度法的缺点，从计算方法和试验方法两个方面进行改进，在计算方法方面采用新的指标虚拟相对密度代替砂质土的相对密度，在试验方法方面考虑水的密度变化对检测精度的影响,提出了虚拟相对密度法的试验操作流程。以5种常规砂质土为例进行论证试验，并以绝对误差、中误差、相对误差衡量检测结果的精度,分析虚拟相对密度法与烘干法所得结果的接近程度，结果表明：虚拟相对密度法与烘干法的结果很接近，比相对密度法的精度高，满足误差要求，且检测速度较快，具有较强的适用性和较大的推广价值。

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磷尾矿-EPS改性轻质土膨胀性及强度试验研究

庄心善;杨文博;王康;李凯

人民黄河. 2020, 1(6): 140-147.

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为研究磷尾矿-EPS复合改性轻质土的强度及膨胀性，试验采用安徽某工程项目区的膨胀土，在保持含水率和干密度不变的情况下，将磷尾矿按不同质量比0%、3%、6%、9%掺入膨胀土中，对改性土进行了无荷膨胀率、无侧限抗压强度试验。结果表明：当磷尾矿掺入量为6%时，抗压强度最大，改性土膨胀率随磷尾矿掺量增加逐渐降低；将EPS按质量比0%、0.25%、0.50%、0.75%、1%掺入6%的磷尾矿改性土中，对复合改性土进行上述试验，得出改性土膨胀率与EPS掺量之间呈线性递减规律，抗压强度随EPS掺量增加呈逐渐降低趋势；对试验结果进一步分析，引入改良效应系数，确定EPS掺量与改良效应系数之间的关系，得到EPS掺量为0.25%时，改良效应系数最大，改良效果最好。

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基于数据挖掘模型的梯级水电站效益关联探索

唐凤珍;顾圣平;张佳丹;郑斯水;马志鹏

人民黄河. 2020, 1(6): 143-147.

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为加强梯级水电站优化调度和经济运行的管理，针对梯级水电站效益考核中各水电站之间经济效益关系复杂的问题，采用数据挖掘模型进行梯级水电站效益关联性探索。首先，选取各电站相关效益指标的长序列监测统计资料，建立数据仓库；其次，根据关联规则的基本原理，选择合适的最小支持度和最小置信度，建立数据挖掘模型；再次，采用适当的数据挖掘算法Apriori算法对模型求解，得到梯级水电站经济效益之间的关联规则；最后，对模型应用效果进行分析和验证。结果表明：基于数据挖掘模型进行梯级水电站效益关联性分析,可快速有效地获得梯级水电站的经济效益关系，为梯级水电站的效益考核研究提供了新思路。

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南水北调中线工程宽级配砂砾石料碾压试验

朱太山;张文峰;马慧敏;李庆亮

人民黄河. 2020, 1(6): 148-151.

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南水北调中线工程某段约4 km的总干渠渠道砂卵石渠基破坏严重，拟采用全部清除扰动渠基并回填开挖弃料掺拌土砂混合料的措施处理，该回填料为粒径小于150 mm的卵石、砂砾石、砂及土的宽级配砂砾料，颗粒级配不良。对于宽级配砂砾料作为堤基填筑料目前没有相应的规范规程可循，也无类似的工程经验可以借鉴。通过开展现场碾压试验，研究了颗粒级配不良的宽级配砂砾料能否作为填筑料，以及细颗粒含量（小于5 mm的颗粒）不同的宽级配砂砾料的压实性能、压实质量控制指标、压实控制标准和达到设计要求相对应的施工参数。指出：颗粒级配不良的宽级配砂砾料当细颗粒含量不少于30%时可作为填筑料使用（不考虑防渗作用）；对于该宽级配砂砾石填筑料，当细颗粒含量为35%时压实性能最好，采用以干密度为主、孔隙率为辅，同时控制碾压参数的现场质量控制方法；不同细颗粒含量填筑料应采用不同的压实控制标准，应用20 t重型振动平碾机械，碾压速度2～3 km/h，铺土厚度50 cm，含水率控制在4.0%～5.5%，碾压4~6遍。

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改进全圆针梁台车在前坪水库衬砌工程的应用

罗福生;郝二峰;皇甫泽华;王磊;胡玲玲

人民黄河. 2020, 1(6): 152-156.

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基于前坪水库输水洞洞身混凝土衬砌工程，分析全圆针梁台车的组成、受力、台车组装、运行，对其进行改进后应用于前坪水库输水洞洞身衬砌工程中。通过对全圆针梁台车进行技术改进，增加全圆针梁台车辅助振捣孔，施工人员在台车内采用插入式振捣器进行辅助振捣，解决了小断面洞型衬砌施工时人员无法进入仓内进行混凝土振捣的问题，为小断面洞型混凝土衬砌施工质量提供有力保障，同时为提高小断面洞型衬砌的混凝土质量积累了施工经验。

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滴灌系统片式灌水器内部流体运动特性分析

冯吉;刘海生;刘雁征;焦有权;杨林林;韩敏琦

人民黄河. 2020, 1(6): 157-150.

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为明确滴灌系统片式灌水器流道内水流及颗粒物的运动特性，借助两相流模型对灌水器内部水流运动特征和颗粒物输移特性进行计算与分析。研究表明：沿着水流前进的方向，压力呈现均匀降低的阶梯状变化规律，流体流动整体呈现主流区与非主流区的分区运动特征，在流道结构突变处是流道消能的最主要部位，颗粒相速度稍低于水相。灌水器流道内部颗粒物的整体跟随性良好，但灌水器流道近壁面颗粒物的跟随性明显优于中心区，齿尖附近颗粒物的跟随性最差。

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手改电闸门测控一体化技术实现与应用

向旭华;史中兴;许卓宁;秦志强;于树利

人民黄河. 2020, 1(6): 161-163.

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根据黄河流域引黄灌区引水多泥沙、易淤积的特点，采用电子、自动控制、物联通信、防盗防破坏等关键技术研发了适合手动闸门量水控制的手改电闸门测控一体化系统。系统中设计了太阳能供电装置，将手动闸门改造成电动闸门进行控制，闸门下游设计安装超声波水位计测量闸门下游标准堰槽处的水位及流量，并作为反馈值反馈给闸门控制单元，通过内置控制算法程序驱动闸门启闭机实现闸门闸位、水位及过闸流量的动态控制；系统上位应用管理软件引入智能PID控制算法，实现了系统参数自动调节和稳定运行。系统在引黄灌区开展应用，解决了引黄灌区手动闸门长期靠人工计量与控制造成的测控精度低、实时性差问题，实现了手改电闸门的水位、闸位及流量的远程自动控制。

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陆浑土石坝表面变形自动监测系统设计与实践

程改芳;马福恒;叶伟

人民黄河. 2020, 1(6): 164-168.

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土石坝外部变形监测是掌握大坝安全运行性态的重要基础工作，土石坝具有自身变形特征，不能像混凝土坝那样使用引张线仪、静力水准仪实现自动化监测，如何快速准确地监测土石坝表面变形一直是坝工界的难题。结合河南省陆浑水库大坝实际，开展土石坝表面变形自动监测系统方案设计、系统实施及观测资料可靠性分析，评价大坝变形安全性态。实施效果表明，GeoMOS远程控制机器人能够做到快速响应、准确控制，测量机器人的ATR功能识别准确、高效精准，能够实时掌握大坝各测点的位移情况，极大降低了测量人员的内、外业工作量，可为大坝安全运行提供技术保障，也可为同类型大坝的变形自动监测提供借鉴。

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