人民黄河

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唐梅英;张钰;周翔南

人民黄河. 2024, 1(3): 1-5.

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抽水蓄能作为新能源大范围开发的稳定器与助推剂，是促进黄河流域节水减排的关键，其大规模发展势在必行，但黄河流域水资源短缺，如何在碳排放与水资源双重约束下，实现能源结构绿色低碳转型，对黄河流域生态保护与高质量发展具有重要意义。依据《抽水蓄能中长期发展规划（2021—2035年）》，系统梳理了黄河流域八省（区）（不包括四川）抽水蓄能已建、在建及拟开发项目规模，初步估算了抽水蓄能大规模开发对地表水资源指标的占用情况，从调节库容占用和综合利用效益发挥两个方面分析了抽水蓄能运行对既有水利工程的影响。结果表明：黄河流域已建、在建、规划、储备抽水蓄能站点共计100座，总装机规模126 050 MW，累计耗水约2.521亿m3；依托已建水利工程加装可逆式机组对梯级水电功能进行再造时，应充分评估对原有水利枢纽综合利用任务与工程安全的影响。

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黄河流域城市经济韧性与生态韧性的耦合协调关系研究

刘同超;吴丹

人民黄河. 2024, 1(3): 6-11.

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城市是黄河流域高质量发展的重要载体，提升城市经济韧性与生态韧性是城市高质量发展的重要内容。为了给黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的全面实施提供参考，选择沿黄67个地级市作为研究对象，以2010年、2015年、2020年为时间节点，在分析黄河流域城市经济韧性与生态韧性耦合机理的基础上，运用WSR理论构建黄河流域城市经济韧性与生态韧性评价指标体系，采用耦合协调度模型分析二者耦合协调演变趋势，运用地理探测器分析耦合协调度的主要影响因子，结果表明：1）黄河流域城市经济韧性与生态韧性耦合协调度在2010—2020年整体上先升后降但变化幅度不大，在空间上呈现下游高于中游、中游高于上游的态势；2）黄河流域城市经济韧性与生态韧性耦合协调度整体较低，对67个城市按良好协调、勉强协调、轻度失调、严重失调进行聚类的城市数量分别为4、7、41、15个；3）黄河流域城市经济韧性与生态韧性耦合协调度在不同时期的主要影响因子有所不同，除经济韧性指标中的城镇登记失业人数、专利授权数和生态韧性指标中的园林绿地面积一直是主要影响因子外，GDP在前期属主要影响因子而后期为非主要影响因子，建成区绿化率、工业废水排放量、工业SO2排放量等生态韧性指标在前期属非主要影响因子而后期为主要影响因子，整体上看，经济韧性指标的影响力由强变弱，而生态韧性指标的影响力由弱变强。

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黄河流域生态保护和高质量发展视域下的绿色信用制度

谢瀚鹏;古小刚

人民黄河. 2024, 1(3): 12-16.

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为了给黄河流域生态保护和高质量发展制度建设提供参考，从方法论角度出发，分析了黄河流域生态保护和高质量发展的新制度建设需求、流域治理的整体性要求与现实碎片化管理的矛盾等。在坚持生态优先与绿色发展、做到因地制宜和分类施策的前提下，可通过找寻同时覆盖生态保护和高质量发展的最小工具单位解决目前存在的问题，而绿色信用是生态保护和高质量发展间的最小公倍数。通过法律法规和政策规制建立绿色信用制度，是黄河流域协同治理的必要基础和逻辑起点。黄委会和黄河流域九省（区）可以依据《黄河保护法》等上位法和相关政策，尽快出台适用于流域和区域的可操作规范。

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基于水箱模型的会仙岩溶湿地睦洞河小流域径流模拟研究

孔纯正;张红艳;代俊峰;吕玉娟;李子涛;万祖鹏

人民黄河. 2024, 1(3): 17-21.

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受岩溶地貌分布和岩溶发育的影响，岩溶地区降雨径流过程复杂，径流模拟有助于识别岩溶地区径流产生的主要影响因素。针对会仙岩溶湿地睦洞河小流域岩溶地貌特点，建立双水箱并联错时模型，采用以Excel为基础建立的人工神经网络进行参数优选。以睦洞河小流域实测出流量为评价依据，采用相对误差、Nash-Sutcliffe效率系数和相关系数对率定期和验证期的径流模拟效果进行评价，率定期的年均相对误差为7.5%、Nash-Sutcliffe效率系数为0.63、相关系数为0.72，验证期的年均相对误差为10.5%、Nash-Sutcliffe效率系数为0.56、相关系数为0.63，说明模型能够在研究区得到良好的模拟效果。对睦洞河小流域水箱模型径流模拟的参数敏感性进行分析，结果表明，地表下渗性能、岩溶快速流和慢速流的存在以及岩溶基流等岩溶地貌特点主要影响岩溶小流域的径流分配和产流量大小。

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沙柳河流域1969—2020年径流变化及归因分析

田庆斌;王海彬;刘家宏;严建功

人民黄河. 2024, 1(3): 22-27.

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以青海湖盆地沙柳河流域为研究对象，利用Penman-Monteith公式探究流域潜在蒸散发量ET0时空变化特征，运用Mann-Kendall及Pettitt检验法检验沙柳河流域1969—2020年径流变化趋势及突变特征，基于水热耦合平衡理论分析量化各因素对径流变化的贡献。1969—2020年沙柳河流域潜在蒸散发量呈下降趋势，平均下降速率为4.8 mm/10 a。突变检验识别径流在2004年存在突变点（2004年之前径流减少，之后显著增加）。基于流域水热耦合平衡方程的径流变化弹性分析表明，研究期内年降水量、潜在蒸散发量、下垫面参数分别增大10%时，年径流量增加14.4%、减少4.4%、减少8.8%。径流变化归因分析结果显示，气候变化和人类活动对沙柳河流域径流量减少的贡献率分别为70.4%和29.6%，气候变化是导致沙柳河流域径流量增加的主要原因，且降水是影响径流量变化的主要因素。

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流凌封河预报指标法及其在黄河内蒙古河段的应用

陈冬伶;霍建伟;刘吉峰

人民黄河. 2024, 1(3): 28-32.

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把流凌封河累积负气温作为黄河内蒙古河段封河预报关键指标，明确累积负气温与封河流量、降温强度、河槽形态等的关系，确定现有河槽形态以及海勃湾水库运用影响下不同流量和降温强度封河所需的累积负气温，并建立了流凌封河累积负气温预估公式。指标法可以在很大程度上提高黄河内蒙古河段封河预报的预见期与精度。

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豫中地区传统村落洪涝灾害敏感性评估

张运兴;李紫阳;杨美玉;翟飞飞;李海栋

人民黄河. 2024, 1(3): 33-38.

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为有效评估传统村落洪涝灾害敏感性，提升灾害风险防范能力，以豫中地区传统村落为研究对象，基于灾害学理论，借助GIS平台绘制地理信息图，结合熵权法、AHP-熵权法计算评估指标权重，并利用加权栅格数据叠加分析,获取村落敏感性区划图表。结果表明：豫中地区传统村落洪涝灾害环境以中度敏感为主，三分之二的传统村落处于中低敏感水平，结构上呈现“中间大、两端小”的橄榄球形；空间分布上，中低敏感水平的传统村落主要分布在高海拔远河区域；熵权法和AHP-熵权法评估共同高敏感性传统村落有7个，即平顶山市宝丰县马街村、大营村、翟集村，郏县纸坊村、小张庄村，漯河市郾城区裴城村和许昌市禹州市扒村。

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基于改进条分法的滑坡稳定性分析

江俊杰;刘东泽;卢应发;吴京戎;何英东

人民黄河. 2024, 1(3): 39-46.

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为了研究边坡渐进破坏过程及稳定性演化规律，在传统条分法基础上引入两种土体本构模型，将变形与受力结合建立新型条分法，并提出一种新型边坡稳定性分析方法，从滑面点、滑面和滑体进行多维度描述，有效地展现滑坡渐进破坏过程。对卡子湾滑坡进行实例分析，结果表明：用传统稳定性方法计算的稳定系数为1.065 9，即滑坡为欠稳定状态，结合滑坡的点面体评价指标分析，滑坡在临界状态前移过程中，条分法计算的第29条块出现突变，证明滑坡在临界状态点移动至第29条块后可能会突然发生整体破坏，并且将理想弹塑性模型与剪应力模型的计算结果进行对比分析，得到基于剪应力本构模型的条分法更加接近滑坡受力情况，此类方法可以为滑坡的监测预警提供参考。

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孔隙介质渗流过程诱发声发射信号特征研究

吴鑫;朱旭;刘永红;林华李;罗筱毓

人民黄河. 2024, 1(3): 47-51.

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在不破坏结构情况下，利用声发射(AE)监测技术探究不同流速下间断级配颗粒介质运动规律，以及孔隙渗流过程声发射信号变化规律。通过渗流过程中由小颗粒介质位移产生的声发射信号和PIV技术相结合进行分析。结果表明：小颗粒介质数量一定时，流速较大的试验组AE事件数更多，即振铃计数更大、频谱重心更高；水流量相近时，试验中小颗粒介质含量直接影响AE事件数量，即含砂量较大的试验组AE事件数更多；含有小颗粒介质情况下，水流量越大小颗粒运动速度越快同时AE初始信号强度越大。研究表明：声发射监测技术能较好地反映孔隙渗流中颗粒介质的运动，为孔隙介质渗流过程中的小颗粒搬运监测和堤坝管涌预警提供一定的研究基础。

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黄河水量统一调度的阶段性成效与展望

张迪;王煜;郑小康;王莹

人民黄河. 2024, 1(3): 52-57.

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通过对黄河水量统一调度24 a年工作的全面回顾和系统分析，结合调度执行情况、水文测验数据、统计年鉴数据、科研成果，采用定性与定量统计分析方法，客观全面评价统一调度所带来的河道水力连通、生态环境改善、用水保障均衡、产业结构优化等方面的阶段性成效；结果发现水量调度存在难度加大、节水发力不足、供需矛盾突出等问题，从分水、节水和调水3个方面展望提出现阶段黄河流域水资源可持续利用建议和对策。

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水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调及驱动力分析

杨明明;朱永楠;赵勇;杨文静;樊煜

人民黄河. 2024, 1(3): 58-63.

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为加深对我国水资源、能源、粮食、生态系统协同演变趋势的认识，构建水资源-能源-粮食-生态多维系统指标体系，运用耦合协调度模型对我国2005—2020年水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调度进行评价，并采用多因素归因分析法进行驱动力分析。结果表明：我国水资源-能源-粮食-生态系统耦合协调度从2005年的0.55增长到2020年的0.84，各地区耦合协调度从勉强协调发展水平过渡到中级协调发展水平，各子系统对耦合协调度上升的驱动分别经历了由粮食子系统到生态子系统再到水资源子系统主导的过程；能源子系统的贡献率虽然比较小，但是未来可能是各地区提升水资源-能源-粮食-生态系统多维系统协调发展水平的突破口。

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超采区地下水位控制和考核指标确定方法

帅官印;崔伟哲;邵景力;崔亚莉;张秋兰;张喆;徐树媛

人民黄河. 2024, 1(3): 64-69.

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为了有效管控地下水超采区，从区域控制和漏斗区控制两个角度考虑，提出一种选取地下水控制井以及确定控制水位和考核水位指标的方法。对于整个超采区，采用泰森多边形法划定每口控制井的控制面积，将每口控制井的控制面积占区域面积的比例作为权重，计算出区域面积加权平均水位，进而根据与该平均水位的接近程度，选出一口区域水位控制井，并将其最近平水年年末的水位作为今后的控制和考核水位。但是，当评价年为枯水年时，需要在控制水位的基础上减去松弛量确定考核水位。对于地下水漏斗区，利用水位等值线图，判断漏斗分布情况，进而从漏斗中心附近选取一口控制井，同样也将其最近平水年年末的水位作为控制和考核水位。以河北省馆陶县为例，选取的区域和漏斗控制井分别为监测井W16和W17；当政府未制定水位恢复规划时，区域控制水位确定为17.13 m；当政府制定了水位恢复规划时，比如5 a内水位恢复0.5 m，那么区域控制水位需要在17.13 m的基础上每年增加0.1 m；丰水年、平水年考核水位等于控制水位，枯水年考核水位等于控制水位减去0.93 m（松弛量）；漏斗区控制和考核水位均确定为12.19 m。

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面向绿洲安全和干旱区可持续发展的农业节水潜力研究

谭翻;杨鹏年;汪昌树;张林海;杨一飞;徐杰;王翠

人民黄河. 2024, 1(3): 70-74.

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为确保用水总量控制下绿洲安全及干旱区可持续发展目标的实现，以新疆开孔河流域为例，提出基于用水总量控制指标、地下水安全等约束条件的干旱区灌溉节水潜力计算新方法。结果表明：1）开孔河流域现状年（2020年）地下水开采量为12.97亿m3，灌溉用水总量为34.85亿m3；传统节水模式下，流域中期规划年（2030年）节水潜力为0.74亿m3，远期规划年（2050年）节水潜力为5.02亿m3。2）在节水潜力新内涵下，开孔河流域中期规划年没有节水潜力，且需要休耕18 667 hm2，远期规划年节水潜力为1.77亿m3。3）为防止干旱区次生盐渍化，实现水资源短缺的干旱区可持续发展，在节水后应控制绿洲地下水位在3.5~4.0 m之间。对于水土不均衡的干旱区灌区而言，传统节水思路对绿洲安全的重视程度不够，对节水潜力评价过高。

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基于演化博弈的新疆博斯腾湖流域生态补偿机制研究

卢泉;刘雪雪;刘亮;王鹏鹏;冯啸林

人民黄河. 2024, 1(3): 75-79.

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流域生态补偿能有效解决资源开发利用过程中产生的外部性问题，对促进流域经济-社会-生态协同发展具有重要意义。基于演化博弈理论分析上级政府与上、下游地方政府的三方动态演化情景，以新疆博斯腾湖流域为研究对象，设定流域生态补偿机制。结果表明:上级政府对违约方征收的罚金高于流域上游生态保护成本和下游生态补偿金时，上、下游才能达到“保护”和“补偿”策略的稳定均衡状态。基于演化结果测算的博斯腾湖生态补偿金、生态保护成本分别为2.64×107、2.20×107元/a。采用“关键污染因子超标赔偿法”确定以CODMn、NH3-N、TP三类污染物超标为评价依据的处罚标准分别为1 312.51、9 181.56、13 115.08元/t。

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汾河中游底泥重金属分布特征与来源解析

任晶晶;付兴涛

人民黄河. 2024, 1(3): 80-84.

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为了解汾河中游底泥重金属污染分布现状、揭示其污染物来源,选择中游磁窑河入汾口至文峪河入汾口以下2 km河段为研究对象,采集5个断面上共35个底泥柱状样(底泥深度0~70 cm),分析重金属垂向及沿河道分布特征,并采用主成分分析法(PCA)和正定矩阵因子分析法(PMF)揭示其污染物来源。结果表明：Hg、Cu、Pb、Cr、Ni整体表现为在40~70 cm深处底泥富集,40~70 cm深处含量为0~40 cm深处的1.02~2.82倍,其垂向分布规律可能与当地历史工业污染有关;分析0~40 cm深处底泥沿河道分布特征及来源发现,5种重金属沿河道分布趋势相似,其含量均在磁窑河入汾口、文峪河入汾口出现较大值，Pb、Hg含量严重超标,分别为当地土壤背景值的1.94、3.91倍,在文峪河入汾口出现最大值;重金属Pb、Cr及Ni主要来源于工业生产,Cu主要来源于工业生产、部分来源于藻类堆积,Hg主要来源于藻类堆积、部分来源于工业生产。

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黄河“几”字弯都市圈资源环境承载力与经济发展耦合协调研究

王芳;侯静怡

人民黄河. 2024, 1(3): 85-91.

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在生态文明建设理念下，如何实现生态脆弱区资源环境与经济的协调发展，已成为我国亟待解决的问题之一。以典型生态脆弱区黄河“几”字弯都市圈21个地级市为例，基于2005年、2010年、2015年、2020年的资源环境与经济发展数据，运用熵权TOPSIS法分析资源环境承载力状况，并引入耦合协调度模型揭示资源环境承载力与经济发展水平耦合协调关系及其时空演变特征，结果表明：黄河“几”字弯都市圈资源环境承载力呈波动上升趋势，区域差异显著；资源环境承载力与经济发展水平的耦合协调度整体逐渐趋向于更高程度的耦合；通过莫兰指数分析发现，黄河“几”字弯都市圈资源环境承载力与经济发展水平耦合协调度为显著空间正相关。

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基于VMD-TCN-GRU模型的水质预测研究

项新建;许宏辉;谢建立;丁祎;胡海斌;郑永平;杨斌

人民黄河. 2024, 1(3): 92-97.

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为充分挖掘水质数据在短时震荡中的变化特征，提升预测模型的精度，提出一种基于VMD（变分模态分解）、TCN（卷积时间神经网络）及GRU（门控循环单元）组成的混合水质预测模型，采用VMD-TCN-GRU模型对汾河水库出水口高锰酸盐指数进行预测，并与此类研究中常见的SVR（支持向量回归）、LSTM（长短期记忆神经网络）、TCN和CNN-LSTM（卷积神经网络-长短期记忆神经网络）这4种模型预测结果对比表明:VMD-TCN-GRU模型能更好挖掘水质数据在短时震荡过程中的特征信息，提升水质预测精度;VMD-TCN-GRU模型的MAE（平均绝对误差)、RMSE(均方根误差）下降,R2(确定系数）提高，其MAE、RMSE、R2分别为0.055 3、0.071 7、0.935 1;其预测性能优越，预测精度更高且拥有更强的泛化能力，可以应用于汾河水质预测。

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基于用水负效益的农业水资源生态经济系统损耗度评价

刘铭璐;郭溪

人民黄河. 2024, 1(3): 98-102.

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农业用水过程中供水、用耗水、排水、纳污环节产生的负效益会对农业水资源生态经济系统产生一定程度的损耗，进而影响系统的可持续性。基于农业用水过程中各环节产出的负效益，构建农业水资源生态经济系统损耗度评价指标体系，以经济损失率、社会失稳率、生态负载率为指标，运用能值方法、AHP层次分析法分析了2012—2017年郑州市农业水资源生态经济系统损耗度及其发展趋势，结果表明：2012—2016年郑州市农业生态经济系统的经济损失率约为0.25%，2017年上升至0.29%；社会失稳率由2012年的21.46%下降到2017年的7.04%；2012—2016年生态负载率基本稳定为11.7%，2017年上升至13.7%；系统损耗度主要受社会失稳率和生态负载率影响，系统损耗度整体呈下降趋势，由轻度不可持续转变为临界不可持续，逐渐趋于良性发展。

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不同碳酸钙钙源对CFPK加固风积沙的影响

蔡东廷;周详朋;郭弘东;樊恒辉

人民黄河. 2024, 1(3): 103-108.

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仿岩溶碳酸氢钙（CFPK）溶液是一种环境友好型固沙材料，碳酸钙钙源对CFPK溶液的制备及其特性有重要影响。为了给CFPK在固沙方面的推广应用提供参考，选择分析纯碳酸钙、生物碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙4种材料作为制备CFPK溶液的碳酸钙钙源，通过化学试验、力学试验、X射线衍射试验和扫描电镜试验等，分析了不同碳酸钙钙源制备的CFPK溶液的固沙效果。结果表明：1）4种碳酸钙钙源制备的CFPK溶液在反应达到平衡时，电导率和钙离子浓度基本相同，即钙源对碳酸氢钙溶解度影响很小，但是反应速度差别明显，其中重质碳酸钙的反应速率最快、生物碳酸钙的反应速率最慢；2）不同碳酸钙固化沙的表面强度、抗风蚀能力差异明显，重质碳酸钙固化沙表面强度和抗风蚀能力大于其他3种碳酸钙的，生物碳酸钙固化沙表面强度和抗风蚀能力最小；3）4种碳酸钙钙源在固化沙中生成的碳酸钙晶体矿物成分基本相同，主要为方解石，但不同碳酸钙钙源在固化沙中生成的碳酸钙晶体的含量和形态有所不同，分析纯碳酸钙生成的碳酸钙晶体主要为六面体方解石，其他3种碳酸钙生成的碳酸钙晶体以薄片状为主，其中重质碳酸钙生成的碳酸钙晶体尺寸大、高度聚集、致密性高，因此重质碳酸钙作为钙源的固沙效果最好，建议选用重质碳酸钙作为制备CFPK溶液的钙源。

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单向冻结下渠基土的锅盖效应试验研究

唐少容;柯德秀;杨强;高天源

人民黄河. 2024, 1(3): 109-113.

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寒旱区刚柔复合衬砌渠道铺设的复合土工膜阻碍土体冻结过程中的水分蒸发，出现复合土工膜下土体增水的现象，即“锅盖效应”。为探究土体的锅盖效应发生机制和规律，制备不同含水率的土柱试样进行单向冻结试验，分析复合土工膜对土柱温度场和水分场的影响。研究表明：有复合土工膜覆盖土柱的降温速率及土层间温差均小于未覆盖复合土工膜的土柱；冻结过程中，未覆盖复合土工膜的土柱底部水分通过土体孔隙通道不断向顶层迁移补充后蒸发，整个土柱含水率降低，且呈不均匀状分布；而有复合土工膜覆盖的土柱，在水分迁移和锅盖效应作用下，底部土体含水率降低，膜下顶层土体含水率显著增加，且膜下结冰，表明复合土工膜使土体在冻结过程中产生明显的锅盖效应。初始含水率不同的土柱受锅盖效应影响后产生的水分迁移量和形态存在差异，初始含水率较小的土柱顶层含水率的增加以气态水迁移为主，初始含水率较大的土柱含水率的增加则以液态水迁移为主。

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高标准农田建设工程措施资源环境效应评价研究

焦杨皓;毕庆生;吕刚;刘鹏;马元博

人民黄河. 2024, 1(3): 114-120.

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通过对已建成的高标准农田建设项目进行研究，以项目实施前后工程技术措施的变化量为依据，构建评价指标体系，利用综合评价法和灰色关联分析法，研究不同工程技术措施对资源环境效应影响的大小，分析评价高标准农田建设项目工程技术措施对资源环境效应的影响。研究表明：1）研究区12个项目区的资源环境效应均为正值，达到资源环境效应正向的要求，但综合得分普遍偏低，说明负向指标对资源环境效应的影响很大；2）各项评价指标与资源环境效应的关联度较高，最小为0.720，其中影响较大的正向因素是新增和改善排涝面积占比，影响较大的负向因素是平均单位面积新增田间道路硬化长度。高标准农田各项工程技术措施对资源环境效应影响都很大，工程项目规划及设计时要根据项目区实际状况，合理规划，重点是补齐短板，控制负向因素，减少负面影响，从而实现项目区农业绿色发展。

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BIM轻量化技术在水利工程中的应用

代进雄;杨晓蕾;李大可;潘虎;林晶;庄妍;张颖;王春艳;徐健

人民黄河. 2024, 1(3): 121-125.

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为提高BIM轻量化技术在水利工程中应用的可行性和全面性，分析总结当下主流的BIM轻量化技术，以密云水库改造消隐工程为例，提出水利工程BIM轻量化技术应用路线，改善不同建设阶段BIM轻量化技术的应用效果。在设计阶段综合运用模型减面优化法、渲染优化法以及BIM轻量化协同设计平台，能大幅度提高三维模型设计效率；采用BIM轻量化引擎将BIM设计模型传递至施工阶段，建立BIM轻量化施工管理平台，能有效提高施工管理质量，保障工程按时按质完成。针对当下BIM轻量化技术现状，提出未来发展的建议：BIM轻量化技术应集成多种水利工程行业特色数据，完善BIM规范及标准，使BIM轻量化应用体系更加规范化、科学化。

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基于LES的水工钢闸门流激振动数值模拟研究

郭博文;高玉琴;范冰;刘智

人民黄河. 2024, 1(3): 126-131.

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针对钢闸门流激振动机制的复杂性以及钢闸门流激振动在工程实际中的多发性,以二维平板钢闸门为例,基于ADINA有限元分析软件,建立了不同开度的流场有限元模型和固体有限元模型,探究了不同开度时水工钢闸门动力响应规律,阐明了单、双向流固耦合作用下钢闸门动力响应差异,揭示了水工钢闸门流激振动机制。结果表明:1)随着开度的增大,流场不同位置处脉动压力逐渐减小,钢闸门附近旋涡脱落的频率逐渐降低；2)对于水工钢闸门而言,可以采用单向流固耦合代替双向流固耦合进行计算；3)水工钢闸门流激振动产生的机制主要是钢闸门周围旋涡脱落频率与钢闸门结构第一阶自振频率一致或相近,导致钢闸门发生了共振。

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基于Prophet-GMM的大坝监测数据异常检测算法

孙政杰;丁勇;李登华

人民黄河. 2024, 1(3): 132-135.

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大坝监测数据受环境等因素影响,往往存在异常数据,异常数据的检测对于大坝的正常运行起着不可或缺的作用,但是传统异常检测算法对于大坝监测数据往往达不到精度要求。提出了一种基于Prophet-GMM的异常检测算法,利用Prophet算法较好的拟合性能对大坝数据进行拟合,由拟合数据与实测数据求残差序列,再利用GMM算法对残差序列进行聚类,从而准确识别出异常值。结果表明:Prophet-GMM法对于不同类型的大坝监测数据都能准确识别出异常值,与传统检测算法相比,在查准率、查全率及准确率3个检测指标上,均有较为明显的提升。

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复杂参数条件下基于空间应力解的重塑黄土沉降计算方法

赵程斌;骆亚生;王博;齐国庆;孙哲;范全

人民黄河. 2024, 1(3): 136-142.

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基于J.Boussinesq推出的弹性半空间在荷载作用下内部任意一点的应力分量解析式,得到任意一点土体的空间应力状态，并将其引入沉降计算模型,从而提出将围压参数引入重塑黄土沉降计算的方法。通过应力式加载三轴试验分析了重塑黄土基于偏应力、含水率、围压在内的3个参数对应变发展的影响，得到了重塑黄土在不同参数下的应变规律，提出了重塑黄土应变受多个参数影响的沉降计算公式，并通过工程实例验证了公式的可靠性。结果表明：偏应力、含水率、围压均对重塑黄土的应变有显著影响，其中偏应力、含水率均与重塑黄土的压缩变形正相关，而围压与重塑黄土的压缩变形负相关，且3个参数拟合的重塑黄土应变经验公式效果良好。通过实际工程案例验证，沉降计算结果和实际沉降监测结果基本一致，表明提出的计算方法可以更为合理且便利地应用于重塑黄土工程场地的沉降计算及分析。

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基于不同失稳判据的黄土边坡稳定性数值计算分析

王昕宇;钟佩文;张慧莉;陈卓;田堪良

人民黄河. 2024, 1(3): 143-147.

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安全系数是边坡稳定性评价的一项重要指标，依据不同失稳判据计算得到的安全系数存在差异，会直接影响边坡稳定性状态的评价。以万花山治沟造地工程台阶型开挖边坡为对象，运用FLAC3D有限差分软件，采用强度折减法，选择计算不收敛判据、塑性区贯通判据、位移突变判据3种失稳判据，对黄土边坡安全系数进行数值计算。对比分析3种判据所得的分析结果及优缺点表明：3种失稳判据得出的安全系数大小排序为位移突变判据＞计算不收敛判据＞塑性区贯通判据。计算不收敛判据使用简便，求解快速，但不能展示折减过程坡体塑性区的变化情况；塑性区贯通判据不宜单独作为边坡失稳判据，需要结合不平衡力综合评估，但可以展示坡体剪切和拉伸塑性区；位移突变判据求解过程复杂，但能真实地反映坡体位移变化导致的临界破坏状态。建议类似工程优先选用求解过程快速的计算不收敛判据，然后结合塑性区贯通情况与坡体位移变化状态对边坡稳定性进行综合评价。

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国家水网工程可持续运行风险研究进展

仇越;柳长顺;蒋晓辉;张希健

人民黄河. 2024, 1(3): 148-155.

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为对国家水网工程可持续运行风险未来研究提供思路与可行性建议，综述了国家水网工程及相关水利工程的可持续性及运行风险研究进展。在文献阅读的基础上，初步解释了国家水网可持续性的概念，基于工程、社会、经济、生态和管理五项主要风险因子构建了国家水网工程可持续运行风险评价指标体系，认为工程风险和生态风险是影响国家水网工程可持续运行的主要风险因子。针对当前国家水网工程可持续运行风险研究存在的不足，提出了目前国家水网工程可持续运行风险评价面临的关键技术问题，指出未来需要基于国家水网工程可持续运行风险评价指标体系，识别风险因子及其发生概率，开展工程实证分析，提出风险管控模式和促进国家水网可持续运行的实施建议。

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东庄拱坝基础加固措施效果分析

杨军义;邢建营;聂章博;王惠芹

人民黄河. 2024, 1(3): 156-160.

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拱坝基础加固是保证坝肩稳定和拱坝安全的重要工程措施,以东庄拱坝坝基加固措施为研究对象,系统模拟坝肩岩体中断层、夹泥裂隙、宽大裂隙和相应的加固措施,采用弹塑性本构对其坝基加固效果进行了有限元分析。计算结果表明：基础加固措施对坝体位移和应力的最大值影响很小,但在一定程度上使坝体以及建基面的屈服区减小,改善了坝体受力；基础加固措施对拱坝坝体的塑性区影响不大,但是基础加固后建基面屈服区明显减小,基础加固措施明显改善了坝基的受力状态，基础加固措施对于断层f5和夹泥裂隙Rnj3的屈服区体积影响相对较小,对于宽大裂隙L22的屈服区体积影响较为显著。东庄拱坝基础加固措施改善了坝体和坝基受力、提高了坝基的稳定性。

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