人民黄河

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张金良;金鑫;严登明;崔长勇

人民黄河. 2021, 1(4): 1-5.

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黄河流域社会发展是影响黄河治理与保护的主要因素之一。为了客观全面地把握黄河流域社会经济发展的规模与现状，为有关地区和部门制定流域经济发展战略提供有效的决策依据，更好地支撑幸福河建设实践、服务于黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施，从人口特征、居民生活质量、经济增长水平、地区产业结构等4个角度，选取12个社会经济特征指标，通过熵权法计算社会发展指数SDI，定量分析了1980—2019年黄河流域社会发展特征。结果表明：40 a来黄河流域社会发展指数整体呈现下降—平稳—上升的变化趋势，尤其是2012年以来，随着经济转型的日渐成熟，黄河流域社会发展整体向好。

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黄河流域空天地一体化大数据平台架构及关键技术研究

王军

人民黄河. 2021, 1(4): 6-12.

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黄河流域空天地一体化大数据多源异构，是涉及空间段、天际段、地表段的生态大数据，涉及面广、生态问题严峻。为缓解生态保护压力，探索黄河发展以及变化规律，分析构建面向黄河流域生态保护的空天地一体化大数据平台的必要性，设计大数据平台的总体框架，分析大数据平台的技术架构和关键技术，讨论大数据平台在黄河流域生态保护中的应用，以期为黄河流域的全流域治理、水资源的科学分配、洪涝灾害的预警、文化旅游的发展提供技术思路和决策支撑，进而为黄河流域的生态保护和高质量发展做出一些贡献。

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公众参与黄河流域生态环境保护的缺漏及改进

岳树梅;王蒙

人民黄河. 2021, 1(4): 13-17.

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为建立并不断完善公众参与黄河流域生态环境保护的法律制度，提升公众参与黄河流域生态环境保护的意愿和能力，分析了目前黄河流域生态环境保护制度中公众参与层面存在的法律渠道不顺畅、组织建设不完备、公众参与的法律反馈机制欠缺、激励机制缺失、生态环境保护问责机制乏力等问题。提出需要加快创新黄河流域生态环境保护治理举措，搭建公众参与流域生态环境保护的法律平台、增加流域生态环境保护参与主体的数量、细化流域生态环境保护奖励机制，以参与式治理的观点来提升和释放社会组织与公众参与的活力，并通过信息公开、建立信任关系等，最终实现让公众有序、有效参与黄河流域生态环境治理。

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匹配黄河流域高质量发展的工业布局模式研究

赵金辉;连兴容;陈欣怡;王蕾;汤建伟

人民黄河. 2021, 1(4): 18-23.

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为探索黄河流域工业布局的优化模式，促进黄河流域高质量发展，在调研黄河流域9个省（区）工业布局基本情况的基础上，绘制了黄河流域重点工业分布图，分析了黄河流域工业布局的现状及对流域的影响；探讨了增长极开发、点轴开发和网络开发三种工业布局模式在黄河流域高质量发展中的适用性，提出了匹配黄河上游、中游、下游高质量发展的工业布局方案，并对优化方案实施后的效果进行了探讨。结果表明，扩大现有增长极的工业圈辐射范围和开发新增长极，加强工业轴线的带动能力和开发新轴线，进行绿色可持续的工业发展，是匹配黄河流域高质量发展的有效工业布局模式。

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黄河下游水沙变化与归因分析

王鸿翔;刘静航;赵颖异;郭文献

人民黄河. 2021, 1(4): 24-29.

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以黄河下游为研究区，采用Mann-Kendall检验法、均值差异t法、小波分析法、双累积曲线分析法、累积量斜率变化率法对黄河下游近60 a来实测径流泥沙序列进行变化规律系统分析，定量评价气候变化和人类活动对黄河下游水沙变化的贡献率，以期揭示黄河下游水沙量变化规律及其引起水沙时空演变的影响因素。结果显示：黄河下游水沙量均出现明显下降趋势，且年输沙量比年径流量减少明显；花园口、高村、艾山3个水文站的年径流量均于1985年发生突变，利津水文站年径流量于1979年发生突变，高村、艾山2个水文站的年输沙量均于1997年发生突变，花园口、利津水文站年输沙量分别于1999年、1994年发生突变；各水文站水沙序列存在多时间尺度的周期变化，但变化尺度有所区别；4个水文站的水沙量双累积曲线均发生两次偏转，输沙量平均每年分别减少3.81亿、2.69亿、2.24亿、0.67亿t，减沙量沿程下降；水沙量减少的主导因素是人类活动。

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无定河流域降水量空间插值方法比较研究

张孟丹;余钟波;谷黄河;朱奎

人民黄河. 2021, 1(4): 30-37.

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以黄土高原半干旱区的无定河流域81个雨量站的多年平均、年、月和场次降水量为基础数据，运用泰森多边形法（Thiessen）、一阶全局多项式法（Linear）、反距离加权法（IDW）、薄板样条函数法（TPS）和普通克里格法（Kriging）对降水量数据进行了空间插值和交叉验证，通过对数据和验证指标的对比分析，选出无定河流域不同时间尺度数据所适用的插值方法。研究表明：①多年平均年降水量和年降水量插值中Kriging法插值效果最好；②月降水量数据插值中IDW法插值效果比较稳定；③场次降雨量数据插值中，Kriging法插值效果比较稳定；④对不同时间尺度的降水量数据插值，Thiessen法插值效果差，Linear法插值结果图概化性强、所反映的降水空间信息较少，IDW法对月降水量数据的插值误差适中、插值效果比较稳定，TPS法对极值比较大的月降水量数据插值存在一定的优势、插值图局部光滑性较好，Kriging法对多年平均和年降水量数据插值效果最好。

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基于样本熵的泾河流域降水径流关系分析

孙东永;袁业鹏;刘尚东;许晶晶

人民黄河. 2021, 1(4): 38-42.

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受气候变化和人类活动影响，流域的降水径流关系发生了变化，如何准确识别降水径流内在关系对于区域水资源合理配置具有重要的意义。以泾河流域月降水和径流为研究对象，采用滑动样本熵分析降水径流的复杂性，并结合极点对称模态分解法探讨其周期与太阳黑子的关系；采用滑动移除样本熵分析降水径流的突变性，并结合滑动相关系数法分析降水径流的相关关系。结果表明：降水、径流演变均呈现4个阶段的特征，各个阶段的转折分别对应大背景气候突变和人类活动影响；降水、径流在11 a左右周期上与太阳黑子的演变呈现一定的负相关关系，降水更加明显；降水、径流均在1996年发生了突变，而降水径流相关关系在1971年、1985年和1997年发生了改变，其中1971年和1997年的改变与人类活动密切相关，而1985年的改变则是气候突变的结果。

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GPM近实时降水产品在青藏高原的多尺度精度评价

汪梓彤;李石宝;张志友

人民黄河. 2021, 1(4): 43-49.

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为了定量评价GPM近实时降水产品在青藏高原的精度，以中国气象局提供的地面降水资料作为参考，采用多种统计指标分析GPM卫星时代GSMaP和IMERG的近实时卫星降水产品（GSMaP-NRT、GSMaP-MVK；IMERG-Early、IMERG-Late）在青藏高原的适用性。结果表明：①IMERG在青藏高原表现出的降水时空分布明显优于GSMaP，IMERG-Late最佳。卫星产品在夏季精度最好，冬季最差，夏季相关系数均在0.6以上，相对偏差（RB）明显低于其他季节。GSMaP高估了青藏高原各个季节的降水（RB>0），而IMERG则表现出低估降水现象。②卫星产品在两江流域、南部流域的精度明显优于其他地区，IMERG呈现出的相关系数、均方根误差和相对偏差空间分布明显优于GSMaP，IMERG在青藏高原大部分地区的误报率低于GSMaP，在地形更为复杂的羌塘高原、柴达木盆地等区域命中率也较好，表现出更稳定的探测降水事件精度。③卫星降水对不同等级降水的探测能力存在差异，降水强度越大，卫星产品的命中率越低，误报率随之增大。IMERG的ETS指数在各个降水等级上均优于GSMaP，其中IMERG-Late最好。整体上，IMERG在青藏高原表现出更好的反演降水精度，具有一定的应用潜力，GSMaP的精度表现很差，不适用于青藏高原。

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基于DTW算法的窟野河流域水文情势相似度研究

李舒;李宁波;齐青松;白乐;姚曼飞;刘兵兵

人民黄河. 2021, 1(4): 50-53.

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为了明晰不同人类活动对流域水文情势的影响效果，基于窟野河径流控制站温家川水文站1954—2016年的日径流数据，采用动态时间弯曲（Dynamic Time Warping，DTW）算法分析了不同人类活动影响期的水文情势相似度。结果表明：①水土保持措施和煤矿开采均大幅减小了窟野河的径流量，其中煤矿开采的采空区储存水量减水效应大于水土保持措施涵养水源的作用；②人类活动弱干扰时期（第一时期）、水土保持时期（第二时期）和煤矿开采时期（第三时期）两两之间的DTW距离分别为0.13（第一、二时期）、0.19（第一、三时期）和0.17（第二、三时期），说明水土保持措施和煤矿开采对流域水文情势的影响效果较为相似；③煤矿开采对非汛期流量、基流的影响历时、最大流量出现时间、大/小流量出现次数的影响均比水土保持措施明显。

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黄河滩区治理问题和村台淤筑工程地质承载力分析

鲁详磊;苏立志;李琳琪;龚西城;张昊

人民黄河. 2021, 1(4): 54-61.

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通过剖析黄河下游水沙减少、河床冲刷严重、农田坍塌严重的影响因素，探讨滩区治理的问题与对策，结果表明：①大村台采用草皮护坡和防浪林的防护能力依然不足，洪水围困时易不均匀沉陷甚至出现滑塌险情，必须进行安全监测；②为保证群众安全，要像明代潘季驯那样重视滩区治理，所建缕堤与生产堤类似，也和当今“两道防线”治理的防护堤接近，潘公“淤滩固堤”举措，至今仍被继承；③为遏制“二滩”塌失势头，“河势控制与滩区治理示范”课题组在辛店集工程下首“钢结构板桩组合坝示范工程”对岸，沿治导线修建的“钢管轮胎透水桩束流输沙示范工程”以及修建的“Z型钢板桩护滩示范工程”可供滩区治理借鉴；④农业养殖业是滩区面源污染主因，提出“加强黄河流域农业面源污染治理科技支撑”等对策，并归纳出“科学谋划、因滩制宜、分类指导、稳妥推进”的综合治滩方针；⑤“两道防线”与生态修复思路结合形成的“三滩分治”方案，对河道和滩区的综合提升治理最可行；⑥滩区淤筑村台的场地均为液化或局部液化土层，上部地层沉积时间短，黏性土压缩模量和承载力偏低，为相对软弱的土层，存在失稳和沉陷变形问题。

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上游水库影响下河口村水库分期设计洪水研究

彭慧敏;李国芳;袁婷婷;练美琪;吴成兴

人民黄河. 2021, 1(4): 62-66.

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根据沁河五龙口水文站1953—2015年实测洪水资料序列，采用数理统计法、最优分割法和气象成因分析法对河口村水库汛期7—10月进行合理划分；考虑上游张峰水库的影响，采用同频率组合法计算各分期不同重现期下河口村水库设计洪水。结果表明：7月20日和8月20日可作为分期点，将汛期分成前汛期、主汛期、后汛期；在张峰水库影响下，对于2 000 a一遇的洪水，河口村水库前汛期、主汛期、后汛期的洪峰分别削减20.6%、1.2%、16.0%，对于500 a一遇的洪水，前汛期、主汛期、后汛期的洪峰分别削减12.1%、0.5%、15.4%，对于100 a一遇的洪水，前汛期、主汛期、后汛期的洪峰分别削减0.9%、22.0%、5.4%；河口村水库主汛期设计洪水明显大于前汛期和后汛期，50 a、100 a、500 a和2 000 a重现期下，主汛期洪峰流量是其他两个分期的1.8～3.8倍，1 d、3 d和5 d洪量是其他两个分期的1.5～3.0倍。这说明为了充分利用水资源，有必要实施汛期分期洪水管理。

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黄河卫宁段河南溃堤洪水风险及沟渠倒灌影响

岳志春;周跃华;曹鲁赣;RIZWAN Qadir

人民黄河. 2021, 1(4): 67-71.

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黄河卫宁段河南溃堤洪水灾害风险较大，引排水沟渠倒灌危害较为严重，威胁沿岸交通、通信、水利工程等基础设施以及人民群众生命财产安全，为加强洪灾预防与应对措施建设，基于一、二维水动力学数值模拟方法及沟渠倒灌影响评估方法，采用非结构化网格与内边界处理技术合理优化了复杂边界与线状地物阻挡水效果，建立了考虑排水沟渠倒灌影响的溃堤风险分析精细化仿真模型，并将其应用于黄河卫宁段河南保护区溃堤洪水演进模拟，并评估了引排水沟渠倒灌影响。结果表明：所建模型能较精确地模拟卫宁段河南保护区遭遇100 a一遇洪水堤防溃决造成的淹没风险，当卫宁段河南保护区遭遇100 a一遇洪水在泉眼山处溃堤时，跃进渠、七星渠和张裕沟将不发生倒灌退水现象，南河子沟将发生倒灌退水现象，南河子沟倒灌长度为3 910 m。

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供需协调的矿井水开发利用潜力评价

白乐;张楠;郭欣伟;姚曼飞;刘兵兵

人民黄河. 2021, 1(4): 72-76.

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为科学评价矿井水开发利用潜力并为水资源短缺地区矿井水资源化利用与管理提供科学依据，基于DPSIRM模型构建了供需协调的矿井水开发利用潜力评价指标体系，并应用灰色集对模型对陕北能源化工基地矿井水开发利用潜力进行量化评价。结果表明：2011年矿井水开发利用潜力等级低，2012—2017年潜力等级较低，矿井水开发利用潜力态势趋好，影响、响应和管理3个子系统为矿井水开发潜力评价的重要制约因素，这与陕北能源化工基地矿井水现状开发利用实际相符。

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河南省水资源资产与负债研究

焦士兴;武琳茜;王安周;尹义星;马晓蕾;刘亚奇;赵荣钦

人民黄河. 2021, 1(4): 77-81.

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开展水资源资产与负债研究，对于促进水资源管理、优化水资源配置等具有重要意义。在综合考虑水质、水量和用水效率等因素基础上，运用定量评价模型，研究了河南省2006—2016年水资源资产和负债动态演变趋势。结果表明:①全国先进用水产值均大于平均用水产值，建筑业与服务业最高，其次为工业、虚拟生态业，农业最低；全国单方水产值、单方水资源资产和用水总产值不断增长，呈现良好发展态势。②河南省农业用水效率系数最大，其次为工业、虚拟生态业，建筑业与服务业年均值最小；综合用水效率系数呈现同样的趋势。③河南省综合水质系数呈现先降后升的变化趋势，资产综合系数略有波动但差值较小，负债综合系数呈波动减小趋势。④河南省水资源总资产及人均资产呈波动变化趋势，整体水平显著提高；水资源总负债及人均负债均呈现上升—下降—上升的波动趋势，水资源净资产及人均净资产均呈波动增加趋势。

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基于大系统分解协调法的水资源优化配置研究

董晓知;徐立荣;徐征和

人民黄河. 2021, 1(4): 82-88.

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针对黄河下游灌区资源型缺水及水资源供需矛盾等问题，以邢家渡引黄灌区为例，进行需水预测和对现状年及未来规划水平年的水资源供需平衡分析，通过建立大系统数学模型，形成区域、农业两层子系统，合理分配农业、工业、生活、生态用水部门之间的配水量，优化农作物的种植结构，提出水资源最佳配置方案。结果表明：优化后粮食作物（小麦和玉米）的种植面积比例有所减小，经济作物（棉花）的种植面积比例有所增大；枯水期、平水期引黄水和地下水为农业的主要水源，丰水期地表水为农业的主要水源；各类用水部门用水满足率均大于50%，除农业外其他部门均不小于85%，优化效果明显。优化调度模型既考虑经济效益，又考虑水资源高效可持续利用，使水资源优化配置科学合理。

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Visual MODFLOW与GMS研究综述

李亚娇;张强;李家科;王毅凡

人民黄河. 2021, 1(4): 89-93.

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为选择合适的地下水模拟软件，从而更好地解决实际地下水问题，从Visual MODFLOW和GMS的功能、数学模型、离散形式、剖分形式、建模方法、模拟精度方面对比分析，论述了MODFLOW模块改进以及Visual MODFLOW和GMS的应用进展。研究表明：相比Visual MODFLOW，GMS功能更加强大，在模型离散形式和网格剖分以及建模方法上具有一定优势；两者数学模型相同，边界条件设置各有利弊，模拟精度相当；Visual MODFLOW和GMS应用范围广泛，可为解决实际地下水问题提供参考，未来在模型功能、数据收集与处理、多领域交叉耦合模拟方面还有进一步发展空间。

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政府激励下小微水体治理参与方行为演化博弈分析

何楠;杨丝雯;王军

人民黄河. 2021, 1(4): 94-99.

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黄河流域河湖支流的“四乱”是黄河流域生态保护和高质量发展过程中所必须面临的问题。针对这些问题，为更好发挥河湖长制的工作成效，以政府激励下各方利益均衡为目标，构造上级政府、基层河长、公众三方演化博弈的模型。通过实例数据对模型进行仿真，得出：①相比于公众监督，上级政府更能影响基层河长治理策略的选择；②政府政策成本减少至合理的数值以下会使三方博弈稳定于最优策略；③上级政府对基层河长的奖励要比惩罚更能调动基层河长治河积极性；④公众监督基层河长所受到奖励的增加会促进基层河长积极治理。对小微水体治理中博弈各方提出了相应建议。

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内蒙古岱海流域生态保护红线划定研究

张样洋;春喜;周海军;张娅璐;王晓珍

人民黄河. 2021, 1(4): 100-105.

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岱海流域出现了水资源短缺、湖面萎缩、生物多样性减少及生态功能退化等诸多生态环境问题，而划定生态保护红线是恢复流域生态系统，改善流域生态环境的重要举措。采用“三生用地”（即生活用地、生产用地、生态用地）分类法、最小累积阻力模型及生态环境评价法划定岱海流域各功能区生态保护红线，结果表明：岱海流域生态保护红线面积为504.63 km2，占流域总面积的25.63%，其中水源涵养红线区和水土保持红线区主要分布在目花河周边地区，面积分别为31.39、20.56 km2，管理措施以扩大林草覆盖面积、改善生态环境为主；生物多样性红线区分布在弓坝河、五号河两岸，面积为145.72 km2，以维护河岸生态系统、保护野生动植物和提供部分农产品为主；水土流失红线区位于流域南部和北部的山地、丘陵地带，面积为177.26 km2，以恢复林草植被为主；红线核心区，即自然保护区分布在现有湖泊及周边过渡区，面积为129.70 km2，以恢复自然植被、保护野生动植物为主要管理措施，禁止各种形式的开发活动，在其东部和西南部有14.16 km2的土地需退耕还湿。

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生态浮床对水流水力特性影响研究

周志华;董祯;李彦涛

人民黄河. 2021, 1(4): 106-110.

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运用水槽试验和三维水动力数学模型，研究了生态浮床串联居中排列、无间距交错排列工况下的水流水动力特征及其变化规律，结果表明：浮床无间距交错排列水面壅高高于浮床串联居中排列的；浮床无间距交错排列的流场具有不对称性，水流较为紊乱，局部位置形成旋涡；浮床交错排列形成的旋涡及紊流有利于污染物扩散、分解，但是阻水作用明显，若考虑河道行洪排涝，浮床串联居中排列要优于无间距交错排列。

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基于改进正余弦优化神经网络的水体余氯预测

安小宇;鲁奎豪;崔光照;赵复兴

人民黄河. 2021, 1(4): 111-116.

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为保证居民用水安全，搭建更加准确、稳定的水质余氯预测模型，提出了一种改进正余弦算法优化神经网络的水体余氯预测模型。在正余弦算法（SCA）位置变化中加入非线性权重，平衡全局勘探和局部开发能力；同时在粒子更新后融入Levy飞行，丰富种群多样性，强化局部搜索能力；将改进正余弦算法用于BP神经网络参数优化，搭建ISCA-BP水体余氯预测模型。利用在线水质监测设备的监测数据进行余氯含量预测，不同预测模型结果对比表明，ISCA-BP模型预测结果相对误差的平均值为4.04%，均方根误差为0.011 3 mg/L，与BP、RBF神经网络模型相比，误差最小，模型预测结果与实际值最接近，泛化能力更强，预测结果精确度高，稳定性好。

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深埋隧洞超前应力释放爆破方式优化研究

董鹏;刘福生

人民黄河. 2021, 1(4): 117-121.

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岩爆已成为岩石地下工程和岩石力学领域的难题，对围岩进行超前处理，能够改善围岩内部应力，降低岩爆发生的频率和等级。通过对引汉济渭工程秦岭隧洞岩爆段进行超前应力释放爆破研究，采用掌子面周边布孔与中部布孔两种爆破方式，通过微震监测系统测定能量释放量，对比两种爆破方式对围岩内部应力的降低程度。结果表明:采用超前应力释放爆破对围岩内部应力进行释放是行之有效的，能够降低岩爆带来的安全风险；爆破孔位布置、孔深、孔径、炸药选择、装药方式、装药量等应根据围岩情况进行实时调整，采用掌子面周边位置布孔实施超前应力释放爆破效果优于在掌子面中部布孔实施超前应力释放爆破。

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狭窄空间内TBM设备撑靴油缸更换技术研究

谷建强;任喜平

人民黄河. 2021, 1(4): 122-126.

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穿越秦岭腹地的引汉济渭引水隧洞工程具有大埋深、高地应力、高强度硬岩等不良地质条件，因此TBM设备长期处于高负荷状态工作，设备关键部位零部件的损伤极为严重，出现了TBM设备撑靴油缸漏油现象。通过分析研究TBM设备撑靴油缸的损坏情况及影响，拟定了撑靴油缸更换方案和具体操作方法，并对更换过程的重难点进行了分析，在狭窄空间内快速、安全地进行了撑靴油缸的拆卸、运输、更换，确保了 TBM设备撑靴油缸在不良地质环境掘进过程中可靠运行，提高了TBM设备利用率和工作性能，降低了成本和设备故障率。

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狭窄空间内TBM设备顶护盾修复技术研究

任喜平

人民黄河. 2021, 1(4): 127-130.

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引汉济渭调水工程秦岭输水隧洞岭南TBM设备掘进段是整个秦岭隧洞埋深最大、岩爆最频繁、围岩强度最高的施工地段，在多种不良地质叠加下，TBM设备各关键零部件长期处于极限负荷的运行状态，施工过程中常态化产生的轻微至强烈岩爆导致顶护盾被冲击损坏。通过对顶护盾的损坏情况及改造更换必要性进行分析，拟定了顶护盾优化改造、更换安装的具体实施方案，并对实施过程的技术难点进行了深入剖析，从而快速、安全地进行了顶护盾性能提升改造。顶护盾经更换修复后,TBM设备在岩爆频发地段的掘进过程中施工工效提高，作业人员和设备的安全得到保护。

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南水北调中线小庄沟倒虹吸流态优化和冲刷试验

李松平;赵玉良;何芳婵;赵雪萍;王建华;袁群

人民黄河. 2021, 1(4): 131-133.

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南水北调中线总干渠左岸排水倒虹吸众多，倒虹吸布置合理与否直接关系左岸防洪和总干渠安全。为验证小庄沟倒虹吸布置的合理性，采用1∶25的正态模型，系统研究了倒虹吸的过流能力、进出口布置合理性、管内淤积情况等。通过对进出口体形的优化修改，有效规避了四面进流不利流态，减少了进口旋涡，减轻了下游冲刷，大大提升了倒虹吸的过流能力，解决了左岸防洪问题。

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前坪水库泄洪洞泄流能力及冲刷消能试验研究

赵雪萍;李宜伦;赵玉良;李松平;袁群;贾文博;苏晓玉

人民黄河. 2021, 1(4): 134-136.

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为了验证前坪水库泄洪洞原布置方案的合理性，根据弗劳德定律，采用1∶40的单体正态模型进行试验，研究了泄洪洞各试验工况下的泄流能力、时均压力分布、水面线及洞身余幅、消能防冲效果等。结果表明：前坪水库泄洪洞泄流能力满足要求；泄洪洞检修闸门槽最小空化数1.23，大于闸门初生空化数0.7，闸门槽设计合理，满足规范要求；泄洪洞洞身掺气水深均小于直墙高度，洞身余幅均大于15%，满足设计和规范要求；校核工况下，泄洪洞冲坑最深点高程为327.34 m，水流对下游山体造成一定的冲刷，需要对山体采取抗冲刷措施。

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淤地坝蓄水加固改造方案的渗流和稳定性分析

王亮;聂兴山;郝瑞霞

人民黄河. 2021, 1(4): 137-141.

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为对淤地坝进行蓄水加固改造，基于流固耦合理论和强度折减法，应用ABAQUS有限元软件，对贺家庄淤地坝蓄水运行进行了渗流和稳定性分析，提出了黏土斜墙、土工膜等防渗改造思路，计算分析了各改造方案的稳定性和渗流特性。结果表明：采用的数值模拟方法与常用的传统方法比较是可行的；贺家庄骨干淤地坝作为水土保持工程措施，原设计不考虑长期蓄水，若按设计标准正常蓄水，其稳定性不满足要求，需进行加固改造，且仅使用上游坝坡放缓的方式很难达到预期的效果；土工膜改造方案和黏土防渗斜墙改造方案均能提升坝体安全系数、降低浸润线位置和减少渗透量；在原坝体上游坡铺设土工膜方案和铺设厚度为3 m的黏土斜墙均能满足稳定性要求。

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长距离重力流输水工程关阀方案优化研究

王政平;贾东远;马追

人民黄河. 2021, 1(4): 142-146.

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某长距离输水工程采用重力流输水方式，部分管段最大静水头483.0 m，是较为少见的高水头输水工程。为提出合理、高效的关阀方案，用特征线方法建立水力过渡过程数值模型，对线性关阀方案、两段折线关阀方案和三段折线关阀方案进行研究，并在寻优得到的三段折线上选取部分点，分别利用B-Spline插值、Spline插值和Bezier插值方法得到光滑的变速率关阀曲线，对比了各插值方法分析水锤控制效果的优劣。计算结果表明，在满足压力控制标准时，关阀效率从低到高分别为线性关阀、两段折线关阀和三段折线关阀方案。利用B-Spline插值方法和Bezier插值方法均能得到优化变速率关阀曲线，后者效果最优。

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骨料级配对再生透水混凝土性能的影响

黄志伟;薛志龙;郭磊;陈守开

人民黄河. 2021, 1(4): 147-150.

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对废弃混凝土路面经破碎、筛分获得的再生骨料的物理性能进行测试与分析，在此基础上设计透水混凝土配合比，选择再生粗骨料粒径为5~10 mm和10~20 mm，以水灰比0.3、骨灰比4.5、替代水平100%、单双级配为主要指标制作试件。通过对试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率、透水系数的测定，综合考虑透水混凝土各项性能指标。结果表明：采用双级配的透水混凝土密度较单级配粒径为10~20 mm的低，试件的劈拉强度与抗压强度正相关，拉压比范围在21%~27%之间，脆性降低，韧性增加。此外，抗压强度随孔隙率的增大而降低。

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应变式微型土压力盒标定方法改进

吴曙光;宋福华;彭卫;杨波

人民黄河. 2021, 1(4): 151-154.

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针对厂家提供的应变式微型土压力盒拟合函数不能准确应用于岩土工程试验中土压力测试的问题，在开展岩土工程试验前应根据工作介质对土压力盒进行标定。在土压力盒标定试验整个量程范围内均匀选择数点进行测试，用一个线性函数拟合整个量程范围内荷载与应变的关系，所得的拟合函数存在较大截距，用该拟合函数计算小土压力存在较大误差。通过使用细砂和煤粉两种标定介质开展试验，增加小压力范围内的测试数据，重点探究了土压力盒在小压力作用下荷载与应变之间的函数关系。研究发现，荷载与应变关系曲线存在一个明显的拐点，将曲线分为两段斜率不同的线段，以拐点为界将标定数据分两段进行线性拟合能够有效避免拟合函数中截距过大带来的测试误差。

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不同覆盖条件绿洲棉田作物系数与覆膜系数试验研究

葛瑞晨;乔长录;蔡国涛;任锦豪

人民黄河. 2021, 1(4): 155-159.

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为探求不同覆盖条件下绿洲棉田的作物系数与覆膜系数，利用石河子大学节水灌溉站2018年蒸渗仪、气象站、叶面积仪、EM50实测数据，分析不同覆盖条件下绿洲棉田全生育期的蒸散量、作物系数以及覆膜系数。结果表明：不覆膜滴灌全生育期作物系数为1.08，覆膜滴灌全生育期作物系数为0.79。苗期覆膜系数为0.772 5，蕾期覆膜系数为0.718 6，花铃期覆膜系数为0.777 8，吐絮期覆膜系数为0.923 8。两种不同滴灌方式下的叶面积指数与作物系数为乘幂函数关系，且相关性显著。可以通过棉花不同生育期的覆膜系数以及叶面积指数与作物系数的拟合关系式，将不同覆盖方式下的作物系数相互转化。

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基于BIM+GIS技术的前坪水库溃坝洪水数值模拟

李政鹏;皇甫英杰;李宜伦;应越红;皇甫泽华

人民黄河. 2021, 1(4): 160-164.

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为确保水库汛期防洪及水库下游人民生命财产安全，以河南省汝阳县前坪水库为例，基于库区高精度地形图和DEM，采用BIM技术、GIS技术结合MIKE软件建立水库溃坝一维、二维耦合数值模型，模拟水库大坝在5 000 a一遇校核洪水位下溃坝及洪水下泄过程，计算水库溃口流量过程及溃决后洪水在下游的演进过程，获得水库下游淹没区范围、淹没区流态等洪水风险信息。结果表明：大坝溃口流量过程与经验公式计算结果较吻合，数值模型可有效模拟溃坝后洪水下游演进风险特征，计算结果较为合理，三维洪水演进过程直观准确。

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