人民黄河

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张金良;鲁俊;高兴;朱呈浩;刘俊秀

人民黄河. 2022, 1(10): 1-5.

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“揭河底”发生时会导致河床形态在短时间内剧烈调整，影响河防工程安全。为研究“揭河底”冲刷机理、防治高含沙河流洪水泥沙灾害，以黄河中游小北干流河段为研究对象，分析了“揭河底”冲刷的基本条件，提出淤积物形态、水沙条件及前期河槽边界特征是主要影响因素；剖析了“揭河底”冲刷的物理机制，考虑河底淤积物在水流脉动力和冲击力作用下的转动揭起方式，通过力学分析建立了力矩平衡方程，推导得到“揭河底”的判别指标θ，用来反映淤积物自重力矩和水流揭掀力矩的比值以及淤积物自身厚度的影响；小北干流龙门站多年实测水沙资料显示判别指标θ存在临界值，当θ≤0.15时，“揭河底”会发生。

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黄河流域工业生态效率研究

赵佳茹;田贵良

人民黄河. 2022, 1(10): 6-11.

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为了丰富对黄河流域工业生态效率的评价研究、给黄河流域高质量发展提供参考，基于SESBM模型测算2008—2018年沿黄河干流35个地级市的工业生态效率，并通过核密度估计、空间计量模型回归等分析其时空演化情况及其主要影响因素，结果表明：①从宏观层面看，黄河流域工业生态效率2008年为0.561、2018年为0.896，研究时段内由中低效率上升为中高效率，其主要受纯技术效率上升的拉动，而规模效率上升的作用相对较小；从微观层面看，各地级市工业生态效率差异显著，最高值是最低值的3.7倍，表明生态资源与工业经济匹配度较低。②黄河流域工业生态效率时间演化趋势是在波动提升的同时区域差异逐步加大，空间分异特点是中下游地区高于上游地区，由高到低顺序为中游地区、下游地区、上游地区。③黄河流域各地级市工业生态效率存在显著的正向空间集聚效应，即呈现高高集聚和低低集聚的空间分布特征，但这种正向空间集聚效应呈逐年弱化态势。④在黄河流域工业生态效率的众多影响因素中，R&D经费支出、规模以上工业固定资产净值抑制本市工业生态效率提升、促进周边市工业生态效率提升，人均GDP促进本市工业生态效率提升、抑制周边市工业生态效率提升，而水资源总量对工业生态效率的影响不显著。

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黄河流域绿色经济效率的测度及收敛性分析

相征;顾元吉

人民黄河. 2022, 1(10): 12-17.

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为给黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施提供参考，以黄河流域九省（区）为研究对象，将高质量发展作为切入点，以2009—2017年的空间面板数据为基础，运用三阶段DEA模型、MalmquistDEA模型和绝对β收敛检验模型测算黄河流域绿色经济效率并进行收敛性分析。结果表明：黄河流域绿色经济效率整体偏低，各省（区）绿色经济效率存在明显差异，忽略外部环境因素和随机干扰的影响在一定程度上会高估黄河流域绿色经济效率；影响黄河流域绿色经济效率的外部环境因素具有多元性和复杂性，其中人均GDP和城镇化率的提高无助于绿色经济效率的提升，一般财政预算支出占GDP的比重、农林牧渔业和采矿业固定资产投资额占全社会固定资产投资额的比重的提高有助于绿色经济效率的提升；黄河流域整体绿色经济效率呈现衰减态势，技术进步变动指数衰减是导致流域绿色经济效率衰减的主要原因；黄河流域绿色经济效率具有收敛趋势，综合体现在纯技术效率收敛和规模效率收敛两方面。

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基于GIS和SWMM模型的城市内涝水文规律分析

田子阳;褚俊英;周祖昊;林永寿;蒋云钟

人民黄河. 2022, 1(10): 18-24.

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随着全球气候变暖与国内城镇化进程加快，城市范围内的降雨特征、下垫面情况与防灾减灾能力三者原有的平衡被打破，导致城市内涝程度不断加剧，水文规律不断变化，进行城市水文规律分析的重要性日益凸显。本文提出由4个子模型构成的城市水文水动力学模型，分别是基于GIS的城市水文响应单元划分子模型、基于SWMM模型的城市降雨产流子模型、坡面汇流子模型和排水系统子模型，并以西宁市为例进行模拟。基于不同重现期的暴雨模拟结果，系统分析了西宁市水文规律。结果表明，2 a一遇和5 a一遇降雨的节点溢流总量占径流总量的34.2%和38.3%；西宁市管道满载主要由下游管道顶托导致，36.1%的排水分区排水能力较差。

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近70 a黄河输沙量影响机制的定量评估

王佳佳;王厚杰;吴晓;卢泰安

人民黄河. 2022, 1(10): 25-30.

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基于1951—2017年黄河中游实测降水量、径流量以及输沙量数据,采用克里金插值、Mann-Kendall突变检验等方法定量评估人类活动和气候变化对不同阶段黄河输沙量减少的贡献率。研究发现,在第二阶段(1969—1985年)、第三阶段(1986—1999年)、第四阶段(2000—2017年)人类活动对黄河输沙量减少的贡献率分别为76%、67%、97%。人类活动对黄河输沙量减少的贡献率较大,这表明流域内人类活动已成为控制沉积物向海洋输送的主要力量。

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引黄工程沉沙调控方案阻沙效果研究

赵然杭;华丽丽;王兴菊;刘恒洋;于毅;侯奔;鲍芳;宋庆荣;赵莹

人民黄河. 2022, 1(10): 31-35.

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调控泥沙沉积在沉沙池的合理位置,有效降低清淤难度与成本,是保障引黄工程输水能力与经济高效运行急需解决的关键问题。以引黄济青工程为研究对象,基于MIKE21模型建立引黄济青渠首输水渠道与沉沙池的二维水沙数值模型,模拟多种典型流量下泥沙的输移与动态变化过程,提出3种泥沙沉积调控方案,模拟分析各种调控方案的阻沙效果。结果表明:二维水沙数值模型能较好地模拟调控前后沉沙池的水沙输移状况;调控方案阻沙效果明显,淤积功能区的沉积量可增加10%,并可缩短沉沙长度、降低清淤成本。

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黄河宁蒙河段2018—2019年度凌情特性分析

赵文荣;张健

人民黄河. 2022, 1(10): 36-39.

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黄河宁蒙河段2018—2019年度凌汛期凌情特点主要有:流凌时间晚,封河速度快;区间来水多,封河流量大;河道槽蓄水增量较小且释放均匀;封河水位低,稳封期水位略偏高,冰下过流能力较强;未出现明显凌峰过程,凌洪水量小;开河期流冰少,凌汛期凌情平稳等。凌情主要影响因素为气温、上游来水、水库调度、分凌区分凌及河道边界条件等。

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基于ARIMAX的开封“7·20”特大暴雨城市内涝预报研究

喻谦花;冯峰;罗福生;霍继超;冯跃华;张鹏飞

人民黄河. 2022, 1(10): 40-45.

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针对暴雨引发的城市内涝问题,将多元时间序列ARIMAX 模型应用于内涝预报,考虑到积水变化过程是一个时间序列,其主要受到降水过程的影响,用该模型可更好地描述降水量与积水深度之间的关系,更精准地预测城市内涝积水深度及变化过程。将开封市12个内涝监测站数据进行筛选和分析,对数据进行预处理、时间序列平稳性和白噪声检验,通过绘制降水量与积水深度的自相关系数和偏自相关系数图,判断其是否拖尾,同时对时间序列进行差分操作，选用相应的ARIMAX 模型。利用贝叶斯信息准则(BIC)确定模型阶数,确定了12个内涝点对应的ARIMAX模型的最终形式。为了检验模型的精度,将基于12个内涝点建立的ARIMAX模型进行内涝预测,并计算预测值与实际内涝积水过程的MAE(平均绝对误差)、MSE(均方误差)、RSME(机器学习误差)。将开封市“7·20”特大暴雨的降水过程作为输入时间序列,进行内涝积水预测,并与实测值进行对比,认为2 h以内、50 cm以下积水深度的预报效果较好。通过“7·20”特大暴雨的实例验证认为构建的城市内涝ARIMAX预报模型适用性较强,进行更多的样本学习训练会取得更精准的预报结果。

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超长螺旋钻孔压灌成桩技术研究与应用

张渊龙;黄红粉

人民黄河. 2022, 1(10): 46-50.

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灌注桩坝是当前黄河控导工程的主要坝型之一。灌注桩坝施工常采用循环钻、旋挖钻和冲击钻等设备进行造孔、下笼、灌注混凝土的传统施工方式,在施工中容易因地质等因素而塌孔,导致成桩出现超径和缩径等问题,且施工效率低。通过超长螺旋钻孔压灌成桩技术在黄河孤柏嘴控导工程灌注桩坝施工中的应用,检验该技术在水利工程基础施工中的适用性,研究解决影响施工质量、进度的问题及处理方案与措施。该施工技术的应用不仅有效解决了在黄河滩区灌注桩施工中因地质因素和游离石块而塌孔、难以成孔等难题,保证了施工成桩质量,而且较传统施工方式功效提高5~8倍,经济效益明显;同时,该施工技术采用干法作业,减少了环境污染,契合了当前生态保护的要求,具有良好的推广应用价值和使用前景。

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1986—2018年黄河下游游荡段洲滩演变特点

李洁;褚明浩;张翼;朱呈浩

人民黄河. 2022, 1(10): 51-55.

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黄河下游游荡段洲滩密布,研究洲滩的时空演变特点对充分认识游荡段河床演变规律具有重要意义。以1986—2018年黄河下游游荡段遥感影像资料为基础,逐年确定枯水流量下河道内洲滩数目、面积及长度,并计算洲滩的形态指数,分析近33 a游荡段洲滩的时空演变特点。结果表明:游荡段多年平均洲滩数目由小浪底水库运行前的105个增加到小浪底水库运行后的140个,其中小型洲滩数目大大增加,大型和超大型洲滩有所减少;受水库运行后河床持续冲刷的影响,游荡段多年平均洲滩总面积由小浪底水库运行前的81 km2减小到小浪底水库运行后的62 km2,洲滩形态趋于细长;从分河段来看,研究期内花园口以上河段洲滩数目最多、面积最大,夹河滩—高村河段数目最少、面积最小。

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基于层次分析法的黄河口入海流路运用方案研究

陈雄波;王崇浩;陈松伟;刘娟;端木灵子;王彤

人民黄河. 2022, 1(10): 56-60.

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为满足黄河口不同入海流路运用方案效益量化评价需要，设计4个流路运用方案，基于层次分析法构建黄河口入海流路运用方案综合评价指标体系，从行洪输沙能力、生态保障、对经济社会发展影响3个方面选取冲淤量、平滩流量、流路稳定性、外海输沙量等指标对流路运用方案进行评价；为消除各指标值量纲差异的影响并统一各指标值的变化范围，对指标进行归一化处理，采用专家调查法确定指标权重，通过多层次分析结构模型对判断矩阵进行一致性检验；通过计算各方案评价值，选取不同来沙情景下最优的流路运用方案。结果表明：采用现行清水沟流路（现行清8汊、北汊、原河道），以西河口（二）站10 000 m3/s流量对应水位达到12 m为改道标准的运用方案最好，可实现黄河口入海流路稳定行河100 a。

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不同博弈情况下农户间水权交易价格研究

管新建;王宝勇;张文鸽;杜琼英

人民黄河. 2022, 1(10): 61-66.

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针对我国日益突出的水资源短缺问题，为进一步提高水资源利用效率，从合作博弈和非合作博弈的角度分别以农户集体利益最大和各农户个人利益最大为目标，以参与水权交易农户的用水总量固定和粮食安全保障为约束条件，采用边际效益法和拉格朗日乘子法求最优解，构建了基于博弈论和水分生产函数的水权交易价格定价模型。将该模型应用到内蒙古河套灌区杨唐渠灌域的农户间水权交易中，计算出不同博弈情况下各方案的交易水量、水价和利益变化，其中：在合作博弈情况下农户都参与水权交易时，集体利益增值最大（16.24万元），总交易水量36 460 m3，交易价格2.205元/m3；在非合作博弈情况下会形成农户N1、农户N3都与农户N2进行水权交易的纳什均衡，此时集体利益增值为14.07万元，总交易水量24 632 m3，交易价格2.208元/m3，表明合作博弈比非合作博弈更能保证公平性并能进一步优化水资源配置。

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河南省引黄受水区水资源空间均衡分析

张修宇;康惠泽;王贻森;杜雪芳

人民黄河. 2022, 1(10): 67-70.

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为了应对河南省引黄受水区水资源不均衡问题并为受水区的水资源合理分配提供参考，利用洛伦兹曲线计算受水区14个地级市的基尼系数，并采用联系数和减法集对势计算方法，对不均衡子区域进行诊断判别。结果表明：2010—2020年，引黄受水区水资源与人口数量及耕地面积的匹配情况处于较均衡或均衡等级，且整体水资源空间均衡等级长期处于均衡和较均衡等级；水资源-人口数量空间均衡等级严峻情况呈现郑州向周边地区辐射的情形，水资源-耕地面积空间均衡等级呈现北差南好的形势；2020年水资源空间均衡脆弱性地区有郑州、濮阳、新乡和安阳，这些城市为水资源均衡分配主要调控对象。

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黄河流域河流生态干旱指数构建及生态干旱演变规律

毛文静;姜田亮;粟晓玲

人民黄河. 2022, 1(10): 71-77.

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近年来，干旱灾害频发，由干旱引发的河流生态问题日益严峻。基于黄河及其支流上的6个水文站逐月径流数据，采用Tennant法、最枯月平均流量法和Qp法分别计算并确定各站的生态流量，参照标准化降水蒸散指数（SPEI）的构建原理，构建标准化河流生态干旱指数（SREDI），并采用Kendall法、Mann-Kendall法和Morlet小波法分析河流生态干旱的演变规律，结果表明：①除黄河上游唐乃亥站变干趋势不显著外，其余5站的年尺度生态干旱程度均呈显著增大趋势，与径流量减小趋势一致；季尺度除花园口站夏季和张家山站春季干旱趋势不显著减弱外，其余各站各季干旱趋势加剧。②年尺度各站生态干旱突变年份在1990年和2000年附近，季尺度各站各季生态干旱突变年份不同。③唐乃亥、享堂、花园口、林家村、张家山和头站年尺度的河流生态干旱指数的第一主周期分别为23、12、13、32、14、14 a，季尺度各站各季主周期不同。

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黄河流域9个省（区）虚拟水流动格局及趋势研究

谢维维;马忠

人民黄河. 2022, 1(10): 78-83.

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为助力解决制约黄河流域高质量发展面临的水资源问题，基于区域间投入产出表，通过构建多区域投入产出（MRIO）模型，全面测算了2012年和2015年黄河流域9个省（区）贸易隐含虚拟水资源量，分析了其流动格局及变化趋势。研究结果表明:①2012年和2015年9个省（区）总体由虚拟水净流出状态转为净流入状态，上游区始终为虚拟水净流出区，下游区始终为虚拟水净流入区，中游区由净流入区转为净流出区，虚拟水流动格局与水资源量不协调；②虚拟水转移具有较大的行业相似性，但不同区域虚拟水贸易结构存在一定差异；③在9个省（区）内部虚拟水贸易中，陕西、山西和河南主要承担虚拟水产品消费者的角色，青海和宁夏主要承担供给者的角色；④9个省（区）的虚拟水主要流向我国东北和京津冀地区。根据研究结果，为促进黄河流域水资源优化配置，助力高质量协调发展提出针对性建议。

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基于组合权重-物元分析模型的水利改革效果评价

王美慧;唐德善;尚静

人民黄河. 2022, 1(10): 84-88.

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为科学评价区域水利改革效果，构建了以评价水利改革效果为目标，以水资源、水环境、水生态、水经济、水管护为准则的水利改革效果评价指标体系，包含万元GDP用水量、污水处理率等18个指标。将水利改革效果评价指标划分为优秀、良好、中等、差4个等级，采用三标度层次分析法得到指标主观权重，采用贡献率法得到指标客观权重，并采用博弈论计算指标组合权重，构建可拓物元分析模型评价山东省2010—2019年水利改革效果。结果表明：山东省水利改革效果评价等级由2010年的中等到2019年的优秀，整体呈改善趋势。

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山西沿黄19县生境质量时空演变特征及驱动机制

靳海霞;田惠文;张欣欣;毕如田;吕春娟

人民黄河. 2022, 1(10): 89-94.

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退耕还林还草工程改善了黄河流域的生态环境，而快速的城镇化导致了严重的生境退化。采用生态系统服务功能模型、局部空间自相关分析和地理探测器，探索2000—2020年山西省沿黄19县生境质量的时空演变特征及其驱动机制。结果表明：①2000—2020年山西省沿黄19县生境质量从0.526上升到0.539，空间上形成低海拔生境质量较低，高海拔生境质量较高的分布格局；时间上南部生境质量相对稳定，中部、北部整体生境质量提高；生境退化度呈现南低北高的空间格局，且随着时间推移中低海拔区生境退化度升高。②局部空间自相关分析显示，生境质量和生境退化度在南部平原区为低低型集聚区，生境质量与生境退化度在北部高高集聚区互补。③地理探测分析发现，NDVI、地形（海拔、坡度）是影响山西省沿黄19县生境质量的主要因子；NDVI和坡度在2000年、2010年的交互作用最强，NDVI和年均气温在2020年交互作用最强。

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北京市南水北调水资源生态补偿标准研究

彭卓越

人民黄河. 2022, 1(10): 95-100.

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跨流域调水生态补偿标准不但要真实反映跨流域调水水资源的价值,而且要考虑受水区公众的经济可承受能力。以南水北调中线受水区北京市为例,对其生态补偿标准进行研究,选择水源供给、水资源调蓄、净初级生产力等作为生态系统服务价值评估指标,采用能值分析理论计算各指标的能值/货币价值,综合得到南水北调供水对北京市生态系统服务价值增量。采用条件价值评估法对北京市20~70周岁并且连续居住半年以上的人口进行调查,确定公众的支付意愿。结果表明:北京市生态系统服务价值增量为38.98亿元,公众的支付意愿为9.15亿元,支付意愿远低于生态系统服务价值增量,以此提出北京市南水北调水资源生态补偿标准,即以北京市生态系统服务价值增量为生态补偿标准的上限,以公众的支付意愿为生态补偿的下限,以期为构建多元化的生态补偿机制提供科学依据,促进经济社会持续健康发展。

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基于环境稳定同位素法分析煤矿开采对岩溶水的影响量

张建友;张鑫;高旭波;李成城

人民黄河. 2022, 1(10): 101-104.

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针对煤矿开采对岩溶水资源造成的影响，以太原市西山某煤矿为例，综合采用硫、锶和氢氧同位素特征分析法，研究了岩溶地下水中同位素的主要来源和同位素演化的主要水岩相互作用，分析计算了矿坑水和矿区裂隙水中岩溶水的混合比例，定量评估了煤矿开采对岩溶地下水的影响量。结果表明：西山某煤矿矿坑水中岩溶水（含地表水）的比例为51%，裂隙水中岩溶水（含地表水）的比例为60%，据此计算得出煤矿开采影响岩溶地下水量为129.5 m3/a。

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光滑床面薄层水流水动力特性试验研究

施明新;朱永杰;吴发启

人民黄河. 2022, 1(10): 105-107.

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为揭示坡面薄层水流水动力学参数变化的内在规律和坡面流土壤侵蚀机理，基于光滑床面薄层水流试验，研究了流速、雷诺数、弗劳德数、阻力系数、水流功率等水动力学参数随坡度和流量的变化规律。在坡角为0°～12°、单宽流量为0.04～0.24 L/(s·m)条件下的光滑床面水槽试验表明：坡面薄层水流雷诺数、弗劳德数、水流功率均与坡度和单宽流量呈幂函数递增关系,雷诺数受单宽流量影响较大、受坡度影响较小，坡度和单宽流量对弗劳德数的影响相当，水流功率的主要影响因素是坡度；阻力系数与坡度和单宽流量呈幂函数递减关系，单宽流量为主要影响因素、坡度为次要影响因素，坡角≤5°时坡度对阻力系数的影响可忽略不计，坡角≥10°时坡度对阻力系数的影响不可忽视；该试验条件下坡面流以急流为主，在坡角小于2°时才会出现临界流或缓流。

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基于EMD的重力坝变形监测统计模型及应用

田紫圆;何佳楠;吴震宇;周弭;孙燕

人民黄河. 2022, 1(10): 108-112.

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监测时段的选取和统计模型各分量的构造形式会影响传统重力坝变形监测统计模型的水压分量、温度分量、时效分量的分离结果。采用经验模态分解（EMD）方法将原始监测效应量自适应地分解产生非周期性的时效分量，建立基于EMD的重力坝变形监测统计模型，将其应用于YL重力坝9#坝段位移测点。选取HTT、HST和HTpcaT统计模型作为传统统计模型，采用不同的评价指标对4种模型的精度和合理性进行对比。YL重力坝9#坝段位移监测结果表明，基于EMD的重力坝变形监测统计模型的预测精度更高，水压分量、温度分量和时效分量的分离更合理。

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大西沟水库大坝镶嵌碎裂结构基岩的防渗处理

李文新;崔炜

人民黄河. 2022, 1(10): 113-116.

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大西沟水库大坝基岩呈镶嵌碎裂结构，坝基开挖过程中出现硫化氢异常气体，其对坝基混凝土有腐蚀性。经分析，基岩镶嵌碎裂结构、地下水水温低、浆液渗流速度快、溶有硫化氢和硫酸根离子等因素造成了试验性灌浆质量差。鉴于此，选用混合浆液和硅溶胶浆液作为帷幕灌浆材料，根据沿轴线地质情况差异对帷幕灌浆区进行划分，对各分区采取不同的灌浆材料组合，并采取适宜的施工方法以防止岩体扰动和劈裂。此外，通过增设混凝土截渗槽、新加混凝土盖板、填筑反滤料等措施解决表层基岩渗流问题。水库蓄水运行期的连续渗流监测结果表明，坝基处理措施作用良好，地下水渗流状况正常。

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连续多年冻土区渠道冻土地基地温观测初步研究

韩洪武;郑郧;李玉恩;穆彦虎;柴明堂

人民黄河. 2022, 1(10): 117-121.

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在多年冻土区进行工程建设，将不可避免地影响到下伏多年冻土热状况，进而影响到冻土地基承载力和工程结构的长期稳定性。结合高海拔连续多年冻土区某渠道工程，针对溢口开展了多年冻土地温监测系统的建设与地温连续观测。基于获得的2019—2020年冬季监测数据，分析了溢口开挖施工过程及后期过水对下伏多年冻土的热影响规律和程度。初步研究结果表明，受积水和过水影响，溢口下伏浅层地温对环境气温的季节波动响应不再明显，与天然场地浅层地温变化过程显著不同。溢口下伏多年冻土地温较天然场地地温高，且越靠近过水断面，两者差异越大，现有结果表明这一差异为0.4 ℃左右。鉴于冻土地基强度与变形行为的温度依赖性，建议加强溢口沉降变形及水深、流速、水温等过流水体的关键参数监测工作，为溢口长期热力稳定性预测与预警提供重要依据。

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弹性变径管对于内流振动影响的仿真研究

宋彦宏;张天翔;马李;陈有权

人民黄河. 2022, 1(10): 122-126.

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为减少在工况多变的液压管网系统中因内流振动导致的管道薄弱原件的寿命降低和形成噪声的问题,通过建立管道流动模型,并利用LMS Imagine.Lab AMESim仿真建模平台和基于Modelica语言的MWorks仿真平台对变径的内流振动进行建模分析。研究表明变径小径端长度对振动分布影响不大;变径比、介质流速和介质波速对液态流水击振动影响较大。通过仿真可知,试验设计的变径十字花节流孔可以大大消耗振动能量,变径大端的大容腔会降低振动频率,从而降低噪声源的噪声。

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监测资料与探地雷达在均质土坝渗漏分析中的应用

陈国光;李卓;方艺翔;杨阳;蒋景东

人民黄河. 2022, 1(10): 127-132.

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监测资料和探地雷达是分析水库大坝渗漏和渗流性态的重要手段。某均质土坝除险加固后,渗流量远大于设计值,为查明大坝渗漏原因,针对性地布置测压管并对防渗墙进行了探地雷达和钻孔取芯探测,对塑性混凝土防渗墙防渗效果、连续性等进行了研究。结果表明:防渗墙前后测压管水位差最小值为0.16 m;防渗墙存在多处不密实情况,总体上连续性较差;70%的钻孔揭示防渗墙不连续,60%的钻孔揭示防渗墙未深入弱风化基岩0.5 m,防渗墙以散体状塑性混凝土为主,总体上没封闭,渗透系数不满足设计要求。监测资料、探地雷达和防渗墙墙体钻孔取芯综合应用在大坝除险加固工程渗漏原因分析和防渗墙防渗效果分析中具有较好的效果,可用于同类工程渗漏研究中。

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复杂地质条件下双护盾TBM掘进性能研究

杨继华;闫长斌

人民黄河. 2022, 1(10): 133-138.

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针对复杂地质条件下双护盾TBM的掘进性能问题，以兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为背景，采用现场实测数据统计分析的方法，研究不同地质条件下双护盾TBM利用率、滚刀损耗及掘进速度。研究结果表明：①对于Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类围岩，TBM利用率随着围岩类别的降低而提高，但Ⅴ类围岩由于易发生涌水及卡机等事故，因此TBM利用率一般低于10%。②硬岩对TBM滚刀损耗明显高于软岩，硬岩随着围岩类别的降低，滚刀的损耗明显降低。③对于Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类围岩，随着围岩类别的降低，净掘进速度明显提高， TBM的平均掘进速度受净掘进速度和设备利用率两方面的影响；Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类围岩的平均掘进速度随着围岩类别的降低而提高，但Ⅴ类围岩受设备利用率极低的影响，其平均掘进速度最低。

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圆柱体径向劈拉法检测橡胶混凝土抗拉强度试验研究

马莹;袁群;冯凌云;刘春丽;秦世兵

人民黄河. 2022, 1(10): 139-144.

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圆柱体径向劈拉法是一种测试橡胶混凝土抗拉强度的新方法。与巴西劈裂法相比,圆柱体径向劈拉法具有在试样数量相同的情况下数据量翻倍、提高检测精度的优点。采用有限元分析软件对混凝土圆柱体径向劈裂法进行模拟,确定了破坏面上的应力分布型式。结果表明：混凝土圆柱体劈拉断裂主要由拉应力决定。通过立方体劈拉试验和圆柱体径向劈拉试验,获得了普通混凝土和橡胶混凝土的抗拉强度。圆柱体径向劈拉试验数据与立方体劈拉试验数据具有稳定的相关性,较好地表征了混凝土的抗拉强度。通过对试验数据的线性分析,建立了圆柱体名义径向劈拉强度(f2)与立方体劈拉强度(f1)之间的关系，即f1=0.52f2,计算得到的立方体劈拉强度值与试验值吻合较好。

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多因素耦合下的寒区渠道滑坡智能化定量评价

赵顺利;邓伟杰;路新景;郭冲;李雪彤

人民黄河. 2022, 1(10): 145-149.

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受多种复杂因素的影响，寒区渠道边坡通常面临着滑坡灾害等不利局面。为实现寒区渠道边坡智能化评价，选取具体工程渠段，结合已有灾害统计和相关研究成果进行风险因子识别和遴选。通过数值模拟和遗传算法优化的广义回归神经网络（GA-GRNN）构建多因素耦合作用下的寒区渠道滑坡智能化定量评价模型。通过改变数值模型参数，完成滑坡定量数据库的构建，并通过GA-GRNN进行智能化定量评价，在此基础上，进一步进行安全分级及分级响应等研究。研究结果表明：建立的智能定量评价模型可以高精度地预测滑坡的安全系数，为寒区渠道的健康诊断提供良好的技术支撑。

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MIKE SHE模型在杭锦旗引黄灌区的应用研究

韩金旭;张翔宇;刘姝芳;李舒;张丹;谷晓伟

人民黄河. 2022, 1(10): 150-153.

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农田灌溉排水作为灌区退水的重要部分，在改善耕地与抵御灾害过程中起到了重要作用。以杭锦旗引黄灌区为研究对象，采用MIKE SHE分布式水文模型，以2017—2018年为率定期、2019年为验证期，模拟分析灌区排水过程，为灌区排水规律研究提供模型基础支撑；最终2019年模拟结果相关系数达到0.773 4，年排水量相对误差为3.7%。结果表明：在实测排水数据受干扰影响较小的情况下，模拟值与实测值拟合程度较高，模型可以较好地模拟灌区天然排水过程。

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考虑复合材料传热作用的渠道保温抗冻性能研究

王玉和;杨少鸿

人民黄河. 2022, 1(10): 154-158.

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渠道设置复合保温材料会削减基土冻胀力，削减渠道坡板不均匀冻胀后产生的位移，但研究尚未探明渠道复合保温材料抗冻机理。以新疆玛纳斯电站引水梯形渠道衬砌结构下施加高分子聚合材料为实际工程背景，考虑复合材料界面接触热阻本构及冻土与复合材料的相互作用关系，依据渠道热力耦合机理建立了寒区渠道混凝土衬砌保温结构冻胀模型，提出了3种新型复合材料保温形式，并采用COMSOL5.2a进行数值仿真对比分析。结果表明：与普通渠道相比，3种保温形式均具有一定的效果，且第3种保温形式的抗冻性和保温效果最明显，该形式作用下渠阴坡、渠阳坡、底板最大法向冻胀位移分别为9.63、4.74、1.87 cm，形式1、形式2、形式3较原型渠道冻胀力分别减少65.8%、76.2%、89.5%。

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黄河水沙变化数据仓库构建关键技术研究

吴丹;夏润亮;李涛;刘启兴

人民黄河. 2022, 1(10): 159-162.

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针对黄河流域降雨、水文泥沙、土地利用等数据存在分散、多源、异构、语义不一等问题,采用数据仓库、面向对象思想、数据挖掘等关键技术将流域相关数据有机集成起来,构建黄河水沙变化数据仓库。该数据仓库主要分为数据采集层、数据存储与分析层、数据共享层、数据应用层4个层级,通过建立数据分析模型,可以支持决策信息的快速获取与综合集成;通过建立逻辑模型,可以分析水沙调度方案和数据信息的关系;通过ETL可以提供统一的数据接口,将多源、异构的水沙数据有效地抽取、转换、集成到数据仓库中。基于黄河水沙变化数据仓库,依据不同的业务场景为黄河水沙数据公共服务平台提供数据资源,从而实现多业务场景下的功能扩展与优化。

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