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2021年, 第1卷, 第5期 
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    黄河流域生态保护和高质量发展
  • 徐贵一;李岚红
    人民黄河. 2021, 1(5): 1-6.
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    近年来,在黄河治理实践中暴露出来诸多热点和难点问题,如在黄河生态保护与高质量发展中黄河立法的定位问题、黄河管理体制及执法难点问题,以及全面实行黄河河长制和东平湖湖长制、黄河河道土地利用和清障执法主体、涉河建设项目建设管理、堤顶道路通行安全、黄河浮桥建设和管理、黄河溺水事件等的法律责任问题。为给黄河流域生态保护和高质量发展以及黄河立法提供借鉴,通过实地调研和走访研究,依据上位法并借鉴其他省份黄河立法,在厘清《山东省黄河条例(草案)》的立法定位、明确黄河流域管理与地方区域管理的权力划分与协调关系,以及黄河治理保护与地方经济发展的冲突与协调关系的基础上,对山东黄河治理的热点难点问题进行分析研究,提出相应立法规范的建议,并将其结论纳入《山东省黄河条例(草案)》。
  • 何楠;袁胜楠;王军
    人民黄河. 2021, 1(5): 7-11.
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    为了对黄河流域水资源利用效率问题进行分析和评价,采用层次分析法从指标集中选取6个指标,运用DEA-Malmquist评价模型,从静态和动态两个角度评价分析沿黄九省(区)2014—2018年的水资源利用效率。分析发现:黄河流域用水效率总体良好,呈逐年上升趋势;沿黄九省(区)中,山东省的用水效率最高,四川省的用水效率最低;受技术变化指数因素影响,水资源全要素生产率变化指数呈增长趋势。总之,通过提高规模效率、技术进步,可以不断提高用水效率,改善用水水平,实现黄河流域水资源科学可持续利用。
  • 水文泥沙
  • 刘明堂;陈健;刘书晓;刘佳琪;吴思琪;江恩慧;刘雪梅
    人民黄河. 2021, 1(5): 12-16.
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    针对悬移质含沙量在线测量易受环境因素干扰的问题,通过分析卡尔曼滤波(Kalman filter)特性与概率神经网络(PNN)数据融合特点,提出基于卡尔曼滤波和概率神经网络(Kalman-PNN)的协同融合模型。首先应用卡尔曼滤波器对含沙量传感器输出值进行无偏估计,减少含沙量传感器的噪声干扰;然后将含沙量信息和水温、深度、流速等环境信息进行多源数据融合处理,进一步消除环境因素对含沙量测量的影响;最后经过Kalman-PNN协同融合处理,得到更加精确的含沙量实测值。为了验证Kalman-PNN协同融合模型的数据处理效果,在相同试验条件下进行了一元线性回归(ULR)模型、多元线性回归(MLR)模型、PNN模型与BP神经网络模型的含沙量数据处理。通过误差比较分析发现,基于Kalman-PNN协同融合模型的试验数据平均绝对误差仅为11.72 kg/m3,而一元线性回归模型、多元线性回归模型、PNN模型与BP神经网络模型的分别为103.12、56.02、12.47、49.81 kg/m3。试验结果表明,基于Kalman-PNN的协同融合模型对含沙量测量精度的提升具有积极作用。
  • 李东风;张红武;钟德钰;胡建永;马梁超;江曹栋
    人民黄河. 2021, 1(5): 17-23.
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    黄河河口入海泥沙在涨潮流和拦门沙的阻滞作用下对黄河下游泥沙运动产生重大影响。以已建立的河口海洋水沙二维数学模型为基础,对规划运用初期的清水沟北汊流路、刁口河流路和十八户流路典型水沙过程进行了计算,分析了3条流路入海口的海洋动力和泥沙运动,得到了入海泥沙对黄河下游的影响范围为距泺口断面90~215 km。研究了未来50 a进入下游的水沙设计和流路规划成果,采用清水沟、刁口河联合运用方案,计算了未来50 a入海水沙运动对下游的影响,结果表明:在此方案下,西河口水位维持在10.23~11.18 m。结合黄河三角洲高效生态经济区发展需求,清水沟和刁口河联合运用方案为最优方案,十八户流路海域封闭且海洋动力比较弱,可以作为远景备用流路。
  • 付宇鹏;梁忠民;李彬权;杨钊华
    人民黄河. 2021, 1(5): 24-29.
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    SCS模型简单实用且不依赖于实测水文资料,可用于解决无资料地区的水文模拟与预报问题,但若直接采用模型推荐的综合参数,模拟或预报精度往往不高。为提高SCS模型在渭河流域的适用性,选择渭河流域资料较为充分的咸阳、秦渡镇和武山3个典型子流域,通过改变前期土壤湿度的估算方法和增加径流曲线数CN的分级,重新确定潜在蓄水能力与径流曲线数S—CN关系式的常数项,得到适合渭河流域的SCS产流模型,并在渭河流域的千阳和甘谷2个子流域加以验证。结果表明,适合渭河流域的SCS产流模型常数项为112,与原模型相比,修订后的SCS模型精度较高,计算径流深的相对误差及纳什效率系数指标均有显著改善。因此,常数项修订为112的SCS模型对渭河流域的水文模拟与预报具有一定的适用性。
  • 刘一鸣;姜晗琳;李振山
    人民黄河. 2021, 1(5): 30-34.
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    为缓解目前黄河下游管道输沙距离短、能效低等问题,针对长距离管道输沙问题,基于阻力损失与流速的变化特性,建立了以输沙量偏差和流速偏差为目标函数,以满足泥沙浓度、流速、管径、输沙量等方面要求为约束条件的多目标优化模型。通过黄河下游管道输沙实例,选用NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标寻优,得到的Pareto最优解集和最优前沿在取值空间内呈连续均匀分布,且输沙量偏差向目标函数高效收敛。根据泥沙体积分数不同将所得解集分为3组输沙方案,以适应动态变化的水沙条件和工程需求。
  • 慕星;赵勇;刘欢;何国华
    人民黄河. 2021, 1(5): 35-41.
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    受气候变化和人类活动的双重影响,流域/区域径流量发生了明显改变。分析气候变化和人类活动影响下的径流时空变化特征,并量化分解两者对径流的影响,已成为水文学领域研究的热点。综述了径流演变趋势检验方法和归因分析方法的研究进展,归纳具有代表性的国内外研究成果,总结各类方法的优势、局限性及应用范围,进一步指出该领域研究的薄弱环节和未来研究趋势,提出利用高新技术手段加强对极端水文事件和无资料地区的径流演变研究,探索气候变化和人类活动对径流演变的驱动机理。
  • 姬世保;杜军凯;仇亚琴;刘欢;吕向林
    人民黄河. 2021, 1(5): 42-47.
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    针对部分地区降水资料缺乏的问题,以德清县为研究对象,提出了日尺度降水资料的插补方法,该方法通过对已有降水数据进行时间尺度转换和空间插值的方式插补出缺资料地区日降水数据。结果表明:①德清站插补结果中日降水强度、强降水量及连续有雨天数的误差均小于3%,与直接用周边站点的逐日数据对数据缺失站进行插值相比,各站月降水数据与实测值的相关系数平均提高0.11,均方根误差降低了42.3%;②将降水插补结果作为分布式水文模型的降水输入时,径流模拟效果得到了有效改善,1960—2018年模拟径流量和实测径流量系列的纳什效率系数由0.62提高到0.87,相对误差由-4.2%降至-2.3%;③日尺度降水插补结果的相关系数、5 d最大降水量及强降水量对研究区分布式水文模拟效果影响较大。
  • 陈思;张升堂;张景洲;刘明
    人民黄河. 2021, 1(5): 48-53.
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    为分析植被对水流阻力作用特征,给流域径流预测及坡面水力侵蚀等提供理论依据,从植被属性(柔性,刚性)、坡面流阻力、坡面流结构、数值模拟4个方面讨论植被对坡面流特性的影响,并探讨其影响规律及意义,对目前研究方法进行分析与展望。诸多学者通过理论分析、室外现场试验、水力模型试验等研究手段对水流阻力和水动力学特征等进行研究,结合目前研究现状,笔者认为存在以下问题:传统坡面流模拟试验是对刚性或柔性植被进行整体概化试验,而实际坡面植被性质复杂多样,不能全面论述其影响规律;阻力系数与雷诺数存在幂函数关系,但关于弗劳德数等其他流态相关参数对阻力系数影响的研究不多;对坡面流流态的界定存在争议,流态判别无统一定论。今后研究方向:①对更接近实际情况的植被进行研究;②产生新的适合于坡面流流态的推论和判断标准;③明确明渠水流阻力公式的适用条件及范围;④创新研究方法。
  • 防洪治河
  • 龚西城;张昊;李琳琪;郑和涛;苏乃华;王勤修;左俊超
    人民黄河. 2021, 1(5): 54-60.
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    河势控制与滩区治理示范研究课题实施状况,直接影响国家重点研发计划专项“黄河下游河道与滩区治理研究”项目成果推广使用前景。在阐述课题研究目标、执行情况及示范河段概况基础上,分别介绍了“钢结构异型板桩坝河势控导”“上挑变流坝促淤”“钢管轮胎透水桩坝束流输沙”“Z型钢板桩护滩”“钢管排桩坝护岸”“钢管轮胎透水桩整合坝送溜”“钢管透水桩缓冲限流”等示范工程形式。这些工程的实施,不仅实现了河势控导、变流促淤、束流输沙、护滩防塌、护岸防冲、整合送溜、缓冲限流等预期目的,满足当地群众需要,而且增加了示范工程种类,扩大了示范作用,达到了更好的示范效果。尤其是不占原有农田,有效保护了耕地,河内进占便宜且不需要抢险维护,在下游能够直接淤出广阔嫩滩,有利于生态修复,可直接和间接产生巨大的经济社会与生态效益。
  • 李文彦;胡帅军;张帆宇
    人民黄河. 2021, 1(5): 61-66.
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    黄土高原地区生态环境脆弱,在汛期的强降雨作用下常发生严重的山洪与泥石流灾害,严重影响当地的经济发展。采用Flow-R模拟软件评价兰州市大沙沟流域的山洪与泥石流易发性,分析高程、坡度、平面曲率、岩性4个因子的敏感性,最后分析易发区与关键因素之间的空间关系。结果表明:山洪易发区多位于西侧丘陵区,而泥石流易发区多位于东侧主沟内;因山洪流动性较强,故受平面曲率的影响有限,山洪的平面曲率敏感性<1,诠释了二者的差异性;人类活动对地形地貌和岩土体的扰动是造成山洪和泥石流易发性差异的重要因素,同时诱发的山洪、泥石流对工程活动造成严重威胁。
  • 崔绍峰;詹新焕;夏可政;王坤;刘克琳
    人民黄河. 2021, 1(5): 67-70.
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    合理地分析河道行洪能力,能够有效地减少洪灾损失并为河道管理者提供决策支持。在对北方地区马颊河流域暴雨洪水分析的基础上,探讨“设计暴雨推求设计洪水方法”在该地区的适用性,并基于MIKE11构建马颊河莘县段一维水动力学模型,对比分析在设计标准“1961年雨型”洪水和1971年典型洪水下马颊河莘县段的河道洪水演进情况,根据河道水面线变化及相应最高水位与堤顶的距离,分析洪水上滩情况,评价河道行洪能力。结果表明:马颊河莘县段基本可达到“1961年雨型”防洪标准,仅有少数低洼河段出现洪水漫滩现象,需对相应堤防进行加高防护处理;在1971年典型洪水下,洪水在主槽内演进,不会出现洪水漫滩现象。
  • 姬昌辉;谢瑞;张幸农;申霞
    人民黄河. 2021, 1(5): 71-73.
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    生态河道中的植物在净化水质的同时增大了河道阻力,是抬高河道水位、影响河道行洪安全的原因之一。采用塑料草模拟植被,建立横断面为梯形的明渠水槽,研究植被淹没情况下明渠水深、流速以及植物间距对明渠切应力的影响。通过对研究水体的受力分析,推导出床面平均切应力计算公式;根据试验结果,计算得出不同条件下的边界平均切应力,分析不同水流条件、不同植物密度情况下明渠边界切应力的变化规律。结果表明:水流流速以及植物布置间距对明渠边界切应力影响较大,水深对边界切应力影响相对较小。
  • 水资源
  • 黄新蕊;贾玲;陈丹;游进军;郭志辉
    人民黄河. 2021, 1(5): 74-79.
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    全面提升水资源利用效率,加快节水型社会建设已成为水资源约束下经济社会发展的必要路径。为促进经济社会发展与水资源承载能力相协调,在测度宁夏产业结构与水资源相关关系和关联度的基础上,分析了不同用水效率水平下可承载的产业发展规模与产业结构优化调整方案。研究表明:宁夏第一产业和第三产业构成与其用水量构成的相关关系较强,这与产业发展对水资源的依赖程度有关;宁夏第三产业发展以特色旅游和农副产品销售为主,与第一产业融合度高,水资源对产业结构有较强的约束作用,产业结构调整空间较大。宁夏未来应以限制农业发展规模为基础、引进先进节水技术为支撑,推动产业由第一产业向第二、第三产业发展,高耗水工业向高新技术工业发展,传统服务业向现代服务业发展,逐步实现产业结构优化升级。
  • 王冬梅;陈琳;冯峰
    人民黄河. 2021, 1(5): 80-83.
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    高分辨率遥感影像面向对象信息提取的前提和关键步骤是影像分割。在分析水体信息提取方法的基础上,提出多尺度-光谱差异分割的方法。首先,以河南省开封市某区域为例,采用多尺度分割的方法对GF-2影像进行分割,确定最优分割尺度;然后,在保证地类分割纯度的基础上,对分割的影像进行光谱差异分割,得到研究区域水体分割最佳效果;最后,利用水体在近红外波段均值的特征,设置阈值提取到满意的水体信息结果。根据目视评价和定量评价结果,证明该方法在研究区域是可行的。
  • 季晨龙;李海明;肖瀚;李梦雨;王瑞芬;杨丽霞;张雪丽
    人民黄河. 2021, 1(5): 84-90.
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    采用数值模拟方法研究汾河兰村—柴村段的潜流带水动力特征,量化潜水含水层对河流水位瞬时抬升1.5 m的响应幅度与影响距离,计算该条件下河流的侧渗补给强度。结果表明:随着与河岸线垂直距离的增大,潜水响应幅度以及河流的侧渗补给流量、侧渗速度逐渐减小,相同时刻起始点x=0处的侧渗速度为上游<中游<下游,侧渗补给流量为上游>中游>下游;在5~90 d内,各断面潜水响应幅度、侧渗速度、侧渗补给流量在与河岸线距离1 000 m之后从峰值逐渐降为0;潜水响应幅度随时间延长呈增大趋势,距河岸线500 m处90 d潜水响应幅度为0.18~0.25 m;距河岸线20~1 000 m处的侧渗速度与侧渗补给流量在5~30 d达到峰值,之后逐渐降低;相同时刻的影响距离为1—1′上兰村断面最远、2—2′汾河大桥断面与3—3′柴村桥断面相近。
  • 水环境与水生态
  • 王军;高梓勋;朱永明
    人民黄河. 2021, 1(5): 86-99.
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    水质预测是水资源管理和水污染防治的基础性、前提性工作,但黄河流域水质预测研究相对滞后。为了改善LSTM水质预测模型的性能、提高其泛化能力,根据水质变化具有周期性和非线性的特征,以黄河小浪底水库溶解氧含量为研究对象,构建了一种卷积神经网络CNN和长短时记忆网络LSTM结合的CNN-LSTM预测模型,经试验验证,该模型可以高效地提取水质特征信息并进行时间序列预测,预测误差比LSTM模型的更低,其预测值的平均绝对误差和均方根误差分别比LSTM模型的低19.72%和10.44%,对较大值和较小值的预测更为准确,且具有较好的泛化性能。
  • 黄显峰;智冉;金国裕;方国华
    人民黄河. 2021, 1(5): 91-95.
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    水安全建设事关粮食安全、经济安全、生态安全、国家安全。为科学评估水安全保障可靠度水平,构建由5个一级评价指标、26个二级评价指标组成的评价指标体系,由熵权法和专家赋权法耦合确定综合权重,得到水安全保障可靠度可拓物元评价模型,并将其应用于郯城县水安全保障可靠度水平评价中,结果表明:郯城县水安全保障综合关联度水平为良好,与实情吻合,水安全保障可靠度可拓物元评价模型丰富了水安全保障可靠度水平评价方法,具有一定可行性和有效性。
  • 徐越群;刘佳;顾吉浩
    人民黄河. 2021, 1(5): 100-103.
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    饮用水中氟的含量对人体健康有重要影响,相较于常用的水处理除氟方法存在除氟效率低和成本高等问题,电絮凝法除氟具有工艺简单、易于操作等优点。使用自制的电絮凝反应槽,在双铝极板电絮凝基础上引入锌铝电极,进行电絮凝的动态试验,研究电絮凝法处理高氟饮用水时不同进水流量、不同F-含量、不同pH值对除氟效果的影响及其变化规律,并对锌铝电极与双铝电极的除氟效果进行了比较,结果表明:不同进水流量,在电解槽内的水力停留时间不同,对除氟效果有一定影响,进水流速过快时,不能将水中氟离子含量处理到符合生活饮用水标准要求;在动态运行条件下,氟离子含量低的水样,电絮凝法可以将水样中的氟离子处理达标,氟离子含量较高时,则需要调节pH值才能使电絮凝法得到更好的处理效果;与双铝电极相比较,锌铝电极不仅能有效去除水中的氟离子,而且还能有效降低水的COD含量和浊度。同时指出,水中氟离子的电解去除过程与极板材料的损耗过程同步,在电絮凝过程中,可以采用倒换电极的正负极、减小极板厚度、设置pH值调节池等措施对阳极钝化过程进行控制。
  • 黄瑞;韩龙喜;张防修;彭辉
    人民黄河. 2021, 1(5): 104-109.
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    污染事故对水质安全构成了严重威胁,污染事故水质评价可以准确判定事故对水质的影响。针对传统水质评价模型存在不能反映水质监测值动态变化特征、水质优劣指标间相互过度补偿,以及无法区分同一类型水质优劣的问题,构建模糊区间型多属性综合评价模型,改进现有水质评价方法。该模型将水质监测信息集按一定规则聚合转换成区间数,开展水质监测测度区间与各类水质标准区间的相似度判定,基于优化主客观综合赋权法开展水质指标赋权,并采用模糊综合评价法计算待测水体模糊综合评价指数,确定水质类别。将模糊区间型多属性综合评价模型应用于大伙房水库暴雨后水质变化分析的实例表明:评价模型生成的模糊综合评价指数可以区分出同类水质的优劣,改进模型适用于特大暴雨等突发污染事故的水质评价研究。
  • 牛二伟
    人民黄河. 2021, 1(5): 110-115.
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    地下水位控制与水量控制关系十分密切,针对地下水水量-水位双控管理,以长治盆地为研究对象,分析降水量、地下水位动态变化规律及其影响因素,通过建立的3种地下水数理统计模型,运用水均衡法进行水位变幅校核,结果表明:长治盆地地下水属于采补均衡区,降水是当年地下水位变幅的主要影响因子,而当年开采量可能对下一年地下水位变化有影响,将地下水位变幅作为因变量的数理统计模型更加合理;根据浅层地下水非超采区水位控制标准,当长治盆地丰水年地下水位年变幅ΔH≥0.97 m,平水年地下水位年变幅ΔH≈0 m,枯水年地下水位年变幅ΔH≤0.83 m时,可以满足该盆地浅层地下水采补均衡的要求。
  • 水土保持
  • 周蕊;张富;李晓雅;靳峰;胡彦婷;赵秀兰
    人民黄河. 2021, 1(5): 116-120.
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    为了解半干旱黄土区降水量、径流量和输沙量的演变规律,给当地水利水土保持工作提供理论支持和技术指导,以郭城驿流域为研究对象,采用泰森多边形法计算流域面平均降水量,采用Mann-Kendall检验法分析年降水量、年径流量、年输沙量的变化趋势,采用Morlet小波分析年降水量、年径流量和年输沙量的变化周期,采用多元功效函数(幂函数)模型对年径流量、年输沙量与年降水量、流域治理程度的关系进行回归分析。结果表明:1957—2016年郭城驿流域年降水量存在16~32 a、6~16 a和3~6 a等3种时间尺度的周期性变化,研究时段内整体上呈不显著减少趋势;年径流量和输沙量均存在16~32 a、6~12 a和3~6 a等3种时间尺度的周期性变化,研究时段内整体上均呈显著减少趋势,年输沙量减幅大于年径流量减幅;年径流量、年输沙量随年降水量的增加而增加,随治理程度的提高而减小,年径流量、年输沙量与年降水量、流域治理程度成较好的幂函数关系,在年降水量减少趋势不显著的情况下年径流量和输沙量显著减少的主要原因是流域治理程度大幅度提高,尤其与连台化梯田建设、造林种草密切相关。
  • 工程勘测设计
  • 张开学;张龙龙;邓东红;周松萍;刘军
    人民黄河. 2021, 1(5): 121-127.
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    受地形、机组空间布置、投资和增容手续审批等因素制约,扩建生态小机组难以实施。目前,国内低水头水电站受技术条件限制,转轮直径1.8 m以下的水轮机组均采用定桨机组,难以实现小流量发电。河南河口二级水电站采用华自科技股份有限公司研制的HZ-YTJS新型调桨系统,将直径1.0 m定桨机组改为转桨机组,实现了对原机组改造后小流量发电,解决了生态基流发电问题,经济效益明显,属国内首创。
  • 韩立炜;杨志斌;郭磊
    人民黄河. 2021, 1(5): 124-127.
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    胶凝砂砾石作为一种新型筑堤筑坝材料,具有环境友好、漫顶不溃或缓溃、建设成本低、施工速度快及发挥效益早等优点,在业界得到了广泛的认可,但尚存在诸多关键技术难题需要攻克。胶凝砂砾石材料的力学特性受多方面因素的影响,本文针对最优水胶比,在工程常用的配合比范围内设计胶凝砂砾石立方体抗压强度室内试验,针对试验数据分别分析了最优水胶比与胶凝材料用量、砂率、龄期的相关关系,得到如下结论:最优水胶比与胶凝材料用量负相关,胶凝材料用量增加时,最优水胶比减小;最优水胶比与砂率正相关,砂率提高时,最优水胶比增大;随着水胶比的增大,90 d龄期相对于28 d龄期的强度提升率增大,且不同水胶比的强度在90 d后趋近于同一数值。
  • 工程建设管理
  • 肖雨莲;唐德胜;关富僳;涂思豪;李洪涛
    人民黄河. 2021, 1(5): 128-131.
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    新疆阿尔塔什水利枢纽工程面板堆石坝坝高164.8 m,地基覆盖层最大厚度94 m,坝体和面板协调变形问题对大坝安全有重要影响。采用三维有限差分软件FLAC3D,对阿尔塔什水利枢纽工程深厚覆盖层面板堆石坝在施工期的应力变形进行了分析,结果表明:坝体最大沉降变形发生在1/3坝高位置;坝0+475剖面最大沉降量为0.55 m,覆盖层的变形量为0.32 m,覆盖层变形占坝体最大沉降变形的58%,河床深厚覆盖层产生的压缩变形对坝体的沉降变形影响较大;靠近坝轴线坝体沉降变形随填筑过程发展较快,高程1 680.0~1 736.0 m和高程1 736.0~1 752.0 m坝体填筑过程中沉降速度分别为2~3 cm/8 m和5~6 cm/8 m;数值计算结果与施工期实测沉降变形和变形特征较为吻合。后期施工和大坝运行过程中应对深厚覆盖层的变形加以关注,适当放慢施工进度,对于分期面板浇筑应适当预留一定沉降期。
  • 李清波;王贵军;刘庆亮;王俊智
    人民黄河. 2021, 1(5): 132-136.
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    红色陆相碎屑岩地层层间剪切带泥化夹层抗剪强度低,对重力坝坝基深层抗滑稳定具有控制性作用,需采取工程措施予以处理。以拟建黄河古贤水利枢纽工程坝基JQD06剪切带泥化夹层为研究对象,开展了高压射流冲洗置换灌浆试验。试验采用孔内高压射流定向切削破坏剪切带泥化夹层原岩结构,冲出软弱碎屑和泥质,通过调整冲洗工艺与冲洗参数优化冲洗效率,并采用水泥浆液对高压射流冲洗后形成的空腔进行灌浆充填置换,从而达到明显提升剪切带泥化夹层抗剪强度的目的。试验结果表明:对近水平发育的红层泥化夹层采用高压射流冲洗置换灌浆处理技术可行,效果良好。
  • 吴家耀;陈浩;徐建荣;周勇;孟国涛
    人民黄河. 2021, 1(5): 137-141.
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    白鹤滩水电站左岸拱坝坝基边坡地质条件复杂,坝基边坡内发育的缓倾坡外的层内错动带、反倾坡内的断层和柱状节理玄武岩是开挖边坡变形响应的重要影响因素。在分析现场监测数据基础上,对白鹤滩左岸拱坝坝基630 m高程以上的剪切变形特征及机理进行了分析研究,采用离散元程序UDEC再现了层内错动带LS3319的剪切变形特征,并对左岸拱坝坝基630 m高程以下的开挖响应特征进行了预测。结果表明:630 m高程以上坝基开挖过程中顺坡向缓倾层内错动带LS3319在开挖面坡脚部位出露前后,对坡脚局部应力场产生较明显的影响,其上下盘岩体表现出不同的变形特征,错动带上盘部分岩体首先出现应力增大或集中现象,随着开挖面下移直至错动带出露,出现开挖卸荷引起的岩体松弛;630 m高程以下受层内错动带LS331影响产生剪切变形,上盘浅层岩体出现卸荷松弛。错动带剪切变形主要发生在错动带的坝基面开挖揭露过程中,变形量值主要受赋存地应力条件、结构面参数和产状等因素控制。
  • 汪伦焰;王若腾;赵荣生
    人民黄河. 2021, 1(5): 142-148.
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    随着地下空间的开发利用,盾构法成为隧道工程施工的主流。近年来在盾构隧道风险评价中,风险的随机性和模糊性常被忽视,评价结果没有比对,无法确定重要因素,因此为解决风险评估过程的不确定性,提出基于熵权-集对分析-云模型的盾构隧道施工安全风险综合评价模型。首先,通过梳理文献构建评价指标体系;其次,采用熵权法计算指标权重,基于集对分析理论对风险因素进行初步判定;最后,基于云理论整合专家评价的随机性和模糊性,构建盾构隧道施工安全风险云模型,并用云模型评估施工安全风险的等级,将风险因素与初步判定结果进行比对得到最终评价结果。以某水资源配置工程为例,验证了该评价模型是有效可行的。
  • 周康;刘其鑫;李作斌;徐征和
    人民黄河. 2021, 1(5): 149-152.
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    山东引黄水闸的测流设施大部分修建于20世纪八九十年代,受当时经济环境、技术水平限制,普遍为人工测流,测量精度低、效率低、安全隐患大。提高测流精度及测流方式的现代化、自动化、信息化是引黄供水工作亟待解决的技术性难题。结合山东黄河实际情况,开展山东引黄水闸渠首智能流量测验系统方案设计、系统实施及观测资料可靠性分析,验证智能流量测验系统的稳定性与可靠性。实施效果表明,该系统运行稳定可靠,测量精度符合要求,明显提高了引黄供水计量工作的效率和质量,为黄河渠首引水计量提供了现代化、自动化、信息化技术保障,也可为同类水闸的智能流量测验提供技术借鉴。
  • 节水灌溉
  • 马建琴;赵子伟
    人民黄河. 2021, 1(5): 153-157.
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    针对灌区灌溉规划用水与作物实时需水不匹配的问题,建立了基于作物需水过程的渠系实时优化配水模型,以下级渠道配水结束时间为决策变量,以灌区时段缺水率之和最小和渠系输水损失量最小为目标,采用遗传算法求解模型。结果表明:与经验法编制的配水方案进行对比,各级渠系配水时间搭配更加合理,渠道配水流量波动小;灌水量配置更符合作物实际需水要求,与作物实时需水耦合度更高,灌区各时段缺水率之和减小了13.6%,配水时间减少了2.5 d,渠系输水损失量占比减少了6.3个百分点,渠系配水达到了省时高效、节约用水的目标。
  • 曲英杰;毛伟兵;孙玉霞;孙池涛;孙雪蓉
    人民黄河. 2021, 1(5): 158-162.
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    为研究引黄泥沙对黏质盐土颗粒组成和土壤饱和导水率(Ks)的影响,以滨海地区黏质盐土为研究对象,利用黄河三角洲引黄灌区亟须处理的淤积泥沙作为改良剂,分别进行了土壤颗粒组成和土壤饱和导水率测定试验。结果表明:①黏质盐土随配沙比例增大,极细砂含量由3.356 1%增长到61.461 1%,细砂含量由0.180 9%增长到2.459 7%,粗粉粒含量由47.437 4%降低至31.150 9%,细黏粒含量由29.015 3%降至3.893 9%;②土壤饱和导水率随配沙比的增大而增大,二者为极其显著的指数函数关系,决定系数为0.937 5,以理想饱和导水率为限制条件,适宜配沙比例为[45.7%,56.8%];③土壤粒级与土壤饱和导水率的作用强度大小排序为极细砂>细砂>粗粉粒>中砂>细粉粒>细黏粒>粗砂>粗黏粒>石砾;④建立了极细砂含量和细砂含量x与土壤饱和导水率的回归方程,分别为Ks=0.018 6e0.083x,Ks=0.0160 7e2.122x。