人民黄河

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姚文艺;王文彪;申震洲;姚京威;杨才千

人民黄河. 2024, 1(5): 1-10.

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探索生态治理与生态衍生产业协同发展的关键技术与途径，是促进水土保持生态治理高质量发展的重要课题。为此，以生态治理难度极大的黄河流域砒砂岩区为研究对象，基于生态经济学、生态产业技术的理论与方法，提出了生态治理-生态衍生产业协同发展的基本原理和应遵循的原则，探索了生态治理与生态衍生产业协同发展的关键技术与模式，并开展了示范应用。1）生态治理-生态衍生产业协同发展的原理是行为互驱动、效应互补偿，应遵循的原则是“双律适应、适地适生、三方意愿”；2）鉴于砒砂岩覆土区、覆沙区、裸露区生态环境有明显差异，分别构建了小流域生态治理-生态衍生产业协同发展的综合治理措施体系和模式，以坡顶、坡面和沟道为水土保持措施配置的3个地貌单元，选择兼具水土保持功能和饲用、药用、食用等经济开发价值的作物进行生物措施配置，配合注浆固结、抗蚀促生、砒砂岩改性等新的工程技术措施进行生态治理；3）研发了物理-化学-生物综合改良砒砂岩土壤、砒砂岩复配风沙土+生物改良提质、灌草优化平茬及饲料加工、煤矸石改性资源化利用、高陡边坡抗蚀+控渗+植生固稳、生态果园建植等关键技术；4）基于砒砂岩覆沙区“土壤改良固沙+”（如土壤改良固沙+经济林种植、土壤改良固沙+梭梭草套种甘草等）生态治理模式的实践与示范，探索实施了“政府支持，科技支撑，企业产业化+公益性投资，农牧民市场化参与”的多元投资、多方参与、共同受益运行机制与模式。通过灌草平茬饲料加工、土壤改良、经济作物种植等产业化中试，以及矿区回填区生态恢复、小流域生态治理-生态衍生产业协同发展示范性实践，表明脆弱生态区治理中发展生态衍生产业具有广阔的前景。

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黄河流域数字经济发展水平评价及时空演变分析

王玉珍;宋国靖;王彤

人民黄河. 2024, 1(5): 11-17.

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为更好地发挥数字经济对黄河流域高质量发展的促进作用,从数字经济基础设施、数字经济发展环境、数字产业化和产业数字化4个维度构建黄河流域数字经济发展水平评价指标体系,并基于2016—2020年黄河流域九省（区）的相关数据,采用熵权TOPSIS法、自然断点分类法和莫兰指数对黄河流域数字经济发展水平、时空特征以及空间相关性进行探究。结果表明：总体来看,黄河流域数字经济发展水平较低,但呈上升趋势,存在明显的空间相关性。各省（区）数字经济发展水平综合排名比较稳定,但存在区域差异性,总体呈现由东向西下降的特征。基于以上分析提出了加大发展水平较低省（区）的扶持力度、加强基础设施建设、优化数字经济发展环境、加快推进数字产业化发展等对策。

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黄河上游地区绿色发展水平评价与区域差异分析

乔志霞;李佳宇;臧碧莲

人民黄河. 2024, 1(5): 18-24.

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为给相关部门推动黄河流域经济与生态协调发展提供决策参考，选取2010—2020年面板数据，从增长质量、资源消耗、环境治理、社会生活、科研创新5个维度（一级指标）构建了黄河上游地区绿色发展水平评价指标体系，运用熵权综合指数法测评黄河上游及其四省（区）绿色发展水平，解析绿色发展水平的时序特征与区域差异。结果表明：从时序变化看，2010年以来黄河上游绿色发展水平呈稳定上升态势，到2020年绿色发展一级指标评价值从大到小依次为社会生活、资源消耗、科研创新、增长质量、环境治理；从区域差异看，2010—2020年黄河上游四省（区）绿色发展水平评价值呈稳定增大趋势，但仍存在上升空间，内蒙古的均值最大（为0.538），青海的均值最小（为0.346）；从区域内部差异看，内蒙古绿色发展的短板是资源消耗较多，宁夏的社会生活水平较低、资源消耗较多，甘肃的增长质量水平低是绿色发展的最大障碍，青海的社会生活、科研创新、环境治理水平偏低。因此，黄河上游地区应提高增长质量和环境治理水平，实施差异化绿色发展提升措施，促进绿色转型。

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黄河流域发展质量综合评估及其主要障碍因子识别

吴旭晓

人民黄河. 2024, 1(5): 25-32.

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为了给高质量建设现代化黄河流域提供数据佐证和学理支撑，设置包括2个子系统（生态保护和高质量发展）共7个维度（资源利用、环境治理、环境质量、创新发展、协调发展、开放发展、共享发展）的黄河流域发展质量评价指标体系，采用反熵值法计算指标权重及各子系统综合指数，采用生态位适宜度模型评估2011—2020年黄河流域发展质量，采用修正的耦合协调度模型和相对发展度模型分析黄河流域生态保护与高质量发展耦合协调状况，采用障碍度模型识别黄河流域发展质量的主要障碍因子。结果表明：1)2011—2020年黄河流域发展质量整体上稳步上升，但研究时段末仍相对较低，还有较大提升空间；2)从黄河流域发展质量各维度生态位适宜度看，环境治理、资源利用达到中等适宜，协调发展和环境质量为低度适宜，共享发展属于低度不适宜，创新发展和开放发展属于中等不适宜；3)黄河流域生态保护与高质量发展耦合协调等级已由勉强协调上升到初级协调，二者一直处于生态保护领先的失衡或严重失衡状态；4)在发展质量的7个维度中，共享发展处于核心地位，开放发展、创新发展、协调发展是高质量发展子系统的短板，资源利用、环境质量是生态保护子系统的弱项。在评价指标中，技术市场成交额占GDP比重、人均进出口值、外资开放度、自然保护区面积占总面积比例、农业产业劳动生产率、城市土地节约利用水平、工业固体废弃物综合利用率是黄河流域发展质量的主要障碍因子。

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基于IHA-RVA法的黄河水文情势演变分析

王保良;王鸿翔;张海涛;郝春沣;仇亚琴;牛存稳

人民黄河. 2024, 1(5): 33-39.

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水文情势的自然波动是维系河流生态系统功能性及水文健康的关键。针对气候变化和人类活动造成黄河流域水文情势变化等问题，选取黄河干流代表性水文站（兰州站、龙门站、花园口站）1956—2020年逐日径流实测资料，采用Mann-Kendall和Pettitt检验方法，综合检验径流突变年份，利用生态水文指标变化范围法（IHA-RVA），定量评价黄河流域水文情势改变程度。结果表明：1）兰州站、龙门站、花园口站径流突变年份分别为1984年、1987年、1986年，且龙门站、花园口站控制流域内年均流量呈显著性减小趋势。2）兰州站年均90 d最小流量改变度最高，达83%；龙门站4月平均流量改变度最高，达-100%；花园口站流量平均增大（减小）率改变度最高，达-92%。3）兰州站、龙门站、花园口站整体水文改变度分别为34%、37%、51%，均属于中度改变。

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1960—2019年永定河流域降水演化特征

朱伟;王银堂;胡庆芳;张野;云兆得

人民黄河. 2024, 1(5): 40-45.

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基于永定河流域内及周边53个气象站1960—2019年逐日降水资料及其插值数据，采用多种变异诊断方法研判永定河流域降水演化特征，结果表明：1）年降水量存在下降趋势，夏季降水量下降趋势显著，春季、秋季、冬季降水量呈上升趋势；2）在空间上，年降水量在大部分地区呈不显著的下降趋势，官厅水库以下较小的范围呈显著下降趋势，春季、秋季和冬季降水量基本呈不显著上升趋势，仅在部分区域呈不显著下降趋势，夏季降水量与其他季节相反，在流域大部分范围呈下降趋势；3）降水要素存在突变性，突变后年降水量的变化为极小值增大、极大值减小，7—8月降水量的变化为整体降低。

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洪水期小浪底水库排沙影响因素及规律研究

王婷;王振凡;李珍;马怀宝;贾梦豪

人民黄河. 2024, 1(5): 46-49.

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小浪底水库排沙主要集中在汛前调水调沙期和汛期洪水期。2000—2022年汛前调水调沙期和汛期洪水期小浪底水库累计排沙分别为4.840亿t和21.546亿t，分别占水库运用以来排沙总量的18.3%、81.5%。研究表明，入库水量与回水长度是影响汛前调水调沙期小浪底水库排沙效果的主要因素；入库水量越大，回水长度越短，排沙效果越好。通过多元回归得到了汛前调水调沙期小浪底水库排沙量与影响因素的关系。汛期洪水期小浪底水库排沙主要影响因素为壅水指标和进出库流量比，通过研究量化了汛期洪水期排沙比与影响因素的关系。

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气候变暖影响下黄河源区潜在蒸发量预测不确定性研究

殷晖;白福青;马金辉;田浩翔

人民黄河. 2024, 1(5): 50-55.

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蒸发是连接地表能量平衡和水量平衡的重要纽带，高寒区蒸发量对气候变暖尤为敏感。然而，高寒区蒸发预测存在大量不确定因素，其造成流域水文循环变化规律分析、水资源管理面临严峻挑战。因此，以属于高寒区的黄河源区为例，利用5种物理机制不同的蒸发计算模型（P-M、Har、J-H、Mak和P-T）理清模型不确定性对流域潜在蒸发量预测结果的影响；通过耦合蒸发计算模型、GCMs模型、RCPs模型，探究多源不确定性对未来不同时期（近期、中期和远期）潜在蒸发量预测结果不确定性的影响，并利用方差分析方法量化评估各因素独立及交互作用对潜在蒸发量预测结果不确定性的贡献。结果表明：基于太阳辐射和气温的潜在蒸发量模型获得的潜在蒸发量明显大于基于物理机制P-M模型获得的潜在蒸发量，其差值约为150 mm；RCPs不确定性是导致蒸发预测结果不确定性的主导因素，占比高达65%，且多种不确定性因素的交互作用对蒸发预测结果不确定性的贡献在春、冬季节尤为突出。

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基于GIS技术的山地小城镇雨洪灾害风险评估

栾春凤;时兆慧;赵人镜;崔逸文

人民黄河. 2024, 1(5): 56-62.

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在快速城镇化和工业化背景下，城市的自然灾害风险日益暴露，尤其是雨洪灾害问题日益突出。针对巩义市近年来不断发生的洪涝灾害，基于自然灾害风险评估理论，构建以致灾因子危险性、孕灾环境孕险性、承灾体易损性、防灾减灾能力为评价因子的雨洪灾害风险模型，共选取14个指标进行定量分析，运用SCS模型和GIS空间分析功能，最终得出巩义市雨洪灾害综合风险区划图。结果表明：巩义市米河镇、回郭镇、芝田镇、孝义街道等地区致灾因子危险性较大；北部、西部和东部包括河洛镇、孝义街道、回郭镇、芝田镇、米河镇等孕灾环境孕险性较高；西部和中部承灾体易损性较大，包括回郭镇、芝田镇、站街镇等；北部整体防灾减灾能力较强，包括站街镇、紫荆路街道等地区。综合来说，巩义市雨洪灾害总体风险等级较高，高风险区主要分布在中部偏北和西部，呈带状分布。

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黄河冰花冰晶体结构及内部气泡分析

王娟;王少锋;邓宇;张宝森;李志军

人民黄河. 2024, 1(5): 63-67.

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黄河冰花冰物理性质独特，对冰凌的生消演变有很大影响。为深入认知冰花冰晶体结构的物理特性，利用冰样采样器对黄河头道拐河段的冰花冰进行采集，利用费氏台获取冰花冰的图像，分析冰晶体及气泡细观结构特征。结果表明：在垂直方向上，冰晶体的平均等效直径范围为1.48～5.85 mm，随深度增加逐渐增大；在同一水平面内,冰晶体粒径差别明显，微小晶粒占比较大；冰花冰主要由0.1～7.0 mm的晶粒组成，直径为0.1～1.0 mm的微小晶粒占比为47.54％；冰花冰气泡平均等效直径在0.3～0.7 mm之间变化，随深度增加逐渐增大；气泡含量在1.90%～6.76％波动，随着深度增加逐渐减小。

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城市水库溃坝耦合极端降雨前后模拟对比分析

王建有;张曼曼;孙奔博;李振坤

人民黄河. 2024, 1(5): 68-73.

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以探究城市上游水库溃坝耦合极端降雨及仅溃坝两种工况下洪水灾害程度的变化为目标，确定郑州市二七区、中原区、金水区及惠济区为研究区域，结合芝加哥雨型公式及长历时暴雨强度公式推求设计暴雨，依托“7·20郑州特大暴雨”实测数据推求研究区域产汇流特征，建立极端降雨与洪水过程的响应关系。在此基础上，以郑州市二七区尖岗水库为研究对象，构建两种工况下二维溃坝洪水演进模型，对水情信息进行对比分析。结果表明：相比于仅溃坝，降雨耦合溃坝工况下淹没范围更大，其中增加的淹没范围内各点的最大水深、流速、洪水严重性程度均处于较低等级。在河道两侧，两种工况下各等级水深、流速及洪水严重性淹没范围大致相同；地势较低的区域降雨耦合溃坝工况下淹没水深和流速增大较多,易涝点水深增加约0.6 m，选取断面水面线升高约1 m。

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基于改进投影寻踪方法的水资源承载力研究

赵小勇;余静;张双;刘洪玲;刘玉玉

人民黄河. 2024, 1(5): 74-79.

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为了解决水资源承载力分类评价的高维和非线性问题，提升水资源承载力分类评价模型的精确性，提出改进的投影寻踪方法——基于最大信息熵原理的投影寻踪分类模型。对该模型中的密度窗宽R进行改进，推导得出密度窗宽的合理取值，并将该模型应用于济宁市2010—2018年水资源承载力状态评价；建立灰色GM(1,1)模型，对济宁市2019—2025年水资源承载力状态进行预测，预测结果符合实际情况。研究表明：济宁市2010—2017年水资源承载力评价等级为Ⅲ级，2018年水资源承载力评价等级为Ⅱ级；预测济宁市2019—2025年水资源承载力状态为Ⅱ级，水资源承载力状态总体保持良好态势。通过分析各评价指标对水资源承载力的影响程度，对提升该市水资源承载力提出相关建议。

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黄河流域未来陆地水储量时空演变趋势

王宇航;杨肖丽;吴凡;黄怡婷;张晗硕

人民黄河. 2024, 1(5): 80-84.

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在气候变化和人类活动影响下，流域水循环发生了显著变化，水资源保护形势愈加严峻。为解决黄河流域陆地水储量难监测的问题，利用GRACE数据和可变下渗容量（VIC）模型预测黄河流域2030—2100年陆地水储量变化，剖析气候变化对陆地水储量的影响机制。研究表明：1）利用GRACE数据和VIC模型通过组分相加法计算的陆地水储量变化一致性较强，能很好模拟黄河流域陆地水储量时空演变特征；2）2030—2100年黄河流域陆地水储量呈现不显著的增加趋势，SSP585情景陆地水储量的增加幅度最大；3）预测期黄河流域降水量、气温和蒸散发量均比历史时期上升，预测期黄河源区和兰州附近的径流深比历史期减小，虽然预测期黄河流域整体陆地水储量呈现不显著增加趋势，但仅内蒙古部分地区陆地水储量增加。

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黄河九省（区）水资源绿色效率时空格局与影响因素研究

王国峰;胡金淼;张帆

人民黄河. 2024, 1(5): 85-90.

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为探索黄河九省（区）水资源绿色效率，采用SBM-DEA模型和Tobit模型对黄河九省（区）99个地级市水资源绿色效率的时空分布及影响因素进行分析。研究结果表明：1）黄河九省（区）水资源绿色效率整体呈上升趋势，下游的中原城市群和山东半岛城市群水资源绿色效率较高，上游的兰西城市群和宁夏沿黄城市群相对较低；2）黄河九省（区）水资源绿色效率空间集聚分布显著，“高-高”型城市主要集聚在下游经济较发达的省份，水资源绿色效率呈显著的正向空间自相关，并存在集聚现象和溢出效应；3）第一产业和第三产业规模、水资源禀赋和节水水平对水资源绿色效率提升具有显著积极影响，外商直接投资对水资源绿色效率的影响较为消极。

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基于SWAT模型的蓝绿水短缺指数计算与风险评价

程琰;左其亭;邱曦

人民黄河. 2024, 1(5): 91-97.

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为了降低沁河流域水资源短缺风险，以沁河流域为研究对象，基于所构建SWAT模型的输出结果，估算2010—2016年沁河流域蓝绿水资源量，利用蓝绿水足迹和可利用蓝绿水资源量计算蓝绿水短缺指数，并划分4个蓝绿水短缺风险等级，定量评估沁河流域蓝绿水短缺状况。结果显示:1）沁河流域多年平均蓝水资源量为9.1亿m3，占水资源总量的12.0%；多年平均绿水资源量为66.9亿m3，占水资源总量的88.0%，说明沁河流域水资源大部分为绿水资源；2）年尺度下沁河大部分子流域的蓝水短缺指数大于1.0，蓝水短缺风险等级为较大风险，其中下游地区的焦作市蓝水短缺问题尤为严重；3）年尺度下沁河各子流域的绿水短缺指数呈现一定差异性，大部分子流域多年平均绿水短缺指数在0.5~1.0范围内，绿水短缺面临中度风险，总体而言，绿水短缺风险低于蓝水短缺风险。基于蓝绿水短缺指数分析，提出应对沁河流域水安全风险的措施建议。

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新疆尉犁县绿洲区微咸水水化学特征及可利用潜力分析

范鹤至;杨鹏年;张胜江;崔瑞;李志鹏;王永鹏

人民黄河. 2024, 1(5): 98-103.

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为探明新疆尉犁县绿洲区微咸水水化学特征、成因及可利用潜力，促进非常规水资源利用与水资源优化配置,综合采用Piper三线图、描述性统计分析、Gibbs图、离子比值法、水均衡法等对研究区地下水进行分析计算。结果表明：研究区微咸水水化学类型主要为SO4·Cl-Na、SO4·Cl-Na·Ca、SO4·Cl-Na·Mg型，蒸发浓缩作用是微咸水形成的主要因素，其次是岩石风化作用；微咸水分布面积3 851.35 km2,占研究区总面积的56.18%，可利用量为19 237万m3/a，开利用潜力较大。

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长江经济带生态系统服务时空变化及权衡/协同关系研究

李悦;李晓青

人民黄河. 2024, 1(5): 104-110.

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长江经济带是生态文明建设的先行示范带，探明生态系统服务时空变化及权衡/协同关系，对区域生态环境可持续发展具有重要意义。基于土地利用转移矩阵、修正的当量因子法、敏感性指数、空间自相关分析及Pearson相关系数等方法，定量分析了长江经济带2000—2020年土地利用情况及其对生态系统服务的时空响应，并探究了各生态系统服务的权衡/协同关系，结果表明：长江经济带土地利用类型主要为林地、耕地和草地，其中转出面积和转入面积最多的分别为耕地和林地；长江经济带生态系统服务价值由2000年的70 195.01亿元增长至2020年的70 426.23亿元，增长率为0.33%；生态系统服务以水文调节、气候调节、土壤保持和气体调节为主；长江经济带生态系统服务价值的空间分布表现为上游>中游>下游；研究区生态系统服务价值空间分布的集聚效应显著，高高集聚区集中在上游地区，低低集聚区集中在下游的江苏省和安徽省等，低高集聚区集中在四川省攀枝花市；协同关系是长江经济带生态系统服务的主导关系，协同关系占比为63.64%。

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塔里木河流域综合治理主要成效及关键对策分析

李江;魏光辉;郑刚;王露阳;张叶

人民黄河. 2024, 1(5): 111-116.

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受大规模水土开发影响，塔里木河尾闾湖泊干涸，河流下游胡杨林濒危。针对塔里木河流域存在的输水距离长、蒸发损失大，覆盖范围广、协调管理难，灌溉面积大、水资源需求量大，流域水资源不断减少等问题，水利部等先后编制了《塔里木河流域近期综合治理规划》《南疆水资源利用与水利工程建设规划》等，采取了土堤挡水与生态输水、山区水库拦蓄调控、闸渠联调引水入渗、库堤结合遏制洪水隐患等关键技术，结果表明：在流域来水偏丰的条件下，塔里木河流域水环境状况全面改善，水土流失面积和强度逐年下降，水资源利用效率逐步提高，促进了南疆重点流域及天山南坡产业带等重要经济区经济结构的调整和经济发展布局的优化。

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基于PLUS-InVEST的济南多情景土地利用变化模拟与碳储量评估

秦正;高宇潇;萨木哈·单山白

人民黄河. 2024, 1(5): 117-122.

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土地利用类型变化和人类社会活动带来的碳排放问题日益严重。以济南市为研究区域，对济南市2000—2020年的土地利用变化和碳储量变化进行了研究，并基于PLUS-InVEST模型对不同发展情景下济南市2040年的土地利用和碳储量进行了预测，结果表明：土地利用变化对济南市碳储量具有重要影响，与2000年相比，2020年济南市的碳储量减少；2040年生态保护情景下碳储量下降最少，城镇发展情景下碳储量下降最多；不同土地利用类型之间的转换会对碳储量产生影响，林地碳密度高，林地转换为其他用地会导致碳储量减少。

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植被恢复边坡土壤抗蚀性及其影响因子耦合协调分析

谢贤健;苟千陶

人民黄河. 2024, 1(5): 123-127.

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为了给边坡植被恢复设计等提供参考和技术支撑，基于内江市境内公路边坡经0、5、7、15、20 a植被恢复的样地野外调查资料，以土壤颗粒（团聚体）平均质量直径和水稳性指数为土壤抗蚀性指标，以土壤粒径≥0.25 mm的大团聚体含量、容重、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量等6个土壤理化性质指标为土壤抗蚀性影响因子，采用主成分分析、耦合协调度分析等方法，探究不同植被恢复年限的边坡土壤抗蚀性与其影响因子的耦合协调关系，得到以下主要结论：1）不同植被恢复年限的土壤抗蚀性指标及其影响因子具有显著差异，随着植被恢复年限的延长，土壤大团聚体含量和养分含量呈增加趋势，土壤容重呈减小趋势，土壤抗蚀性呈增强趋势；2）碱解氮含量、有机质含量、速效磷含量、大团聚体含量、容重是不同植被恢复年限土壤抗蚀性的主要影响因子；3）土壤理化性质指标中，化学指标（速效磷含量、碱解氮含量、有机质含量、速效钾含量）对土壤抗蚀性的影响大于物理指标（大团聚体含量、容重）的影响，进行植被护坡设计时应当注重有机质和速效肥料的保持；4）土壤理化性质指标与土壤抗蚀性指标的耦合协调度随植被恢复年限的延长而提高，植被恢复15 a时二者的耦合协调类型仍属弱协调、植被恢复20 a时二者的耦合协调类型尚属中度协调，为了进一步改善边坡土壤的理化性质、促进稳定土壤结构的形成、增强土壤抗蚀性，还需更长时间的植被恢复。

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黄河下游灌区引黄涵闸引水能力变化原因分析

李自明;卞艳丽;白昀生

人民黄河. 2024, 1(5): 128-132.

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黄河下游引黄涵闸受河床下切、河势变化等因素共同影响,引水条件与设计情况相比发生了变化,造成部分河段涵闸引水困难,影响农业适时灌溉和生产。为给应对引黄涵闸引水能力下降问题提供参考,基于黄河下游2000—2016年引黄涵闸引水水位和河道断面实测数据,分析引黄涵闸引水水位变化、河槽冲刷、引黄渠道淤积变化等因素对引黄涵闸引水能力产生的影响。结果表明:1)2016年黄河来水300~900 m3/s时,黄河下游引黄涵闸实际引水能力仅为设计引水能力的13.63%~39.43%,引黄涵闸引水能力明显下降;2)相较2000年,2016年的引黄涵闸设计值对应黄河流量的水位,高村以上河段下降了2.95～3.35 m,高村以下河段下降了1.55～2.95 m;3)从河段河床平均冲刷厚度看,花园口—夹河滩、夹河滩—高村、高村—孙口、孙口—艾山、艾山—泺口、泺口—利津河段的冲刷厚度分别为3.88、3.06、1.84、1.88、1.88、2.02 m,河槽连续冲刷导致同流量水位明显降低,严重影响河南和山东段引黄涵闸正常引水;4)涵闸前后引、输水渠道淤积会导致引黄涵闸引水能力降低。

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基于BIM的数字孪生水利工程轻量化技术研究

姜佩奇;伍杰;刘辉;刘志明;张社荣

人民黄河. 2024, 1(5): 133-137.

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为解决水利工程BIM模型解析交互不流畅、外形失真、信息丢失等问题，提出一种通用性的基于BIM的数字孪生水利工程轻量化技术。将水利工程轻量化分为BIM建模、数据结构标准化、模型提取与转换、模型压缩与传输、模型解析与渲染5个方面，按照水利工程数据特点和业务应用需求，针对性地提出轻量化措施，发挥BIM技术的三维可视化、数据化性能，实现业务协同应用。将上述技术应用于引汉济渭一期工程，通过规定模型几何构形表示方式、数据标准化存储空间、模型必要信息提取与转换方式、模型压缩工具和传输手段、模型解析工具和渲染方法等，实现工程地质模型的轻量化。轻量化后工程地质模型的每秒传输帧数（FPS）由10提高到55，验证了该技术的有效性。

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泥水盾构隧道地层渗透压力的确定及规律研究

李远帆;王媛;任杰;董琪;陈龙;王志奎

人民黄河. 2024, 1(5): 138-144.

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泥水盾构隧道施工中的地层渗透压力是设定开挖仓泥水压力等施工参数的主要依据之一。为提高地层渗透压力计算的准确性，开展泥水盾构隧道地层渗透压力的确定方法及规律研究。考虑土体开挖、泥水支护、壁后注浆等施工因素，建立模拟泥水盾构施工动态过程的三维流固耦合模型，分析盾构掘进和同步注浆等施工作业以及地层情况对地层渗透压力的扰动范围和扰动程度，基于此提出泥水盾构隧道地层渗透压力的修正公式。结果表明：当注浆压力为200~500 kPa时，盾构施工对地层渗透压力的最远影响范围为距离开挖面前方4.5环处；在相同注浆压力下，对岩层渗透压力的扰动范围最大，砂土层次之，黏土层最小；采用修正公式得出的地层渗透压力计算值与实测值变化趋势基本一致，验证了修正公式的合理性。

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基于熵权优化FFR-BN法的梁式渡槽运行风险评价

康鸣雷;赵本超;叶伟;李迎春;张卢笑;董朝阳

人民黄河. 2024, 1(5): 145-152.

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梁式渡槽运行受多种风险因素影响，各因素之间联系及作用关系的复杂性及对因素认知的局限性常常造成风险评价结果不够精确，对此提出基于熵权优化的FFR-BN法开展梁式渡槽运行风险分析。此方法采用熵权法对主观与客观权重进行融合优化，有效解决了传统评价方法中专家打分低精度及强主观性问题。通过解释结构模型将梁式渡槽复杂系统拆分为各种子系统（因素、要素），随后分析风险因子之间的直接二元关系，从而构建复杂系统内风险因子、风险事件之间的逻辑关系框架，并在此基础上计算因子的模糊失效概率，运用贝叶斯网络的反向推理技术确定风险事件发生的最大可能路径、梁式渡槽运行风险中决定性风险因子。通过此方法计算得出实例梁式渡槽综合风险等级为I级，关键致灾风险因子为设计洪水增加、钢筋失效、表层混凝土剥蚀、材料特性等，受所处区域地形及地质条件影响，裹头边坡防护问题导致的风险致因链是最大可能风险致因链。

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复杂地质条件下东庄特高拱坝坝趾加固措施研究

聂章博;杨军义;王惠芹

人民黄河. 2024, 1(5): 153-157.

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特高拱坝的起裂、屈服和失稳破坏等主要来源于拱坝坝踵和坝趾等应力集中区域，尤其是坝趾处可能发生压剪损伤，该部位岩体稳定和基础加固决定着拱坝的安全度。基于东庄水利枢纽工程特高拱坝，结合基于变形加固理论的三维弹塑性有限元整体变形分析成果与地质力学模型试验成果，提出了东庄水利枢纽工程特高拱坝坝趾加固设计方案。

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基于改进人工电场算法的泵站优化调度

原志丹;赵喜萍;王宇君;李智;谢洪

人民黄河. 2024, 1(5): 158-162.

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针对我国大型泵站运行效率不高、耗能大的问题，考虑电机和变频器的损耗，结合分时电价，建立泵站日运行电价最小的优化模型，采用人工电场算法（AEFA）求解。针对原始引力常数的计算方法会导致算法早熟和易陷入局部最优的问题，引入混沌映射进行改进。以山西省万家寨三级泵站为例计算求解，结果表明:与实际运行方案相比，人工电场算法优化方案节能率为5.7%~11.3%，改进后的人工电场算法优化方案节能率为9.9%~28.4%。算法改进后在计算精度、稳定性、计算时长方面都表现较好。

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