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期刊简介
期刊名称： 人民黄河
创办日期： 1949年创刊
主管部门：水利部
主办单位：水利部黄河水利委员会
刊 期：月刊
电 话：0371-66023331，66025672，66022409，66022902，66020257，66022096
Email信箱：rmhh2010@163.com
国内统一刊号： CN41-1128/TV
国际标准刊号：ISSN 1000-1379
耦合地理探测器和机器学习模型的滑坡致灾因子敏感性分析
胡少伟;郭要辉;许耀群;李亮;隆坤;王晨峰;为给滑坡灾害防治和滑坡致灾因子敏感性研究提供参考，选取黄河上游龙羊峡至积石峡段流域为研究区，以高程、坡度、地形粗糙度、岩性等16个因子为滑坡典型致灾因子，通过斯皮尔曼相关系数法进行共线性检验以筛选出相关性较强的滑坡致灾因子，利用GIS将滑坡致灾因子重分类后使用地理探测器分析得到各因子权重，将地理探测结果耦合随机森林模型，得到不同致灾因子作用下的滑坡预测概率，并通过ROC曲线验证预测结果的准确度。结果表明：1)致灾因子交互作用的解释力均大于单个致灾因子的解释力，高程因子与其他地形参数的协同作用尤为突出；2)河网密度、地形粗糙度和剖面曲率的解释力几乎为0,在一定程度上说明这些特征变量可能与滑坡发生没有直接或显著的相关性；3)各致灾因子对预测结果的解释力存在显著差异，其中高程-坡度组合是研究区滑坡发育的核心驱动力；4)随机森林模型的AUC值达到0.93,表明随机森林模型具有较高的分类能力。
“十四五”国家重点研发计划项目 “黄河上游干流库坝群段多灾种应对关键技术”取得系列研发成果
<正>黄河上游干流库坝群段是黄河安澜的重要屏障。青海高原库坝群段河床狭窄、河道比降大、水流湍急、地质复杂、地震烈度高、管理难度大,发生滑坡、洪水、地震及其连锁灾害的可能性极大,库坝群段梯级库坝群在多灾种演进发展过程中扮演着承灾、致灾、防灾的多重角色。围绕黄河上游干流库坝群段多重灾害演进与链式耦合机理、多源数据集成、智能预警评估及高效指挥决策支持系统等,由郑州大学牵头、胡少伟副校长主持承担的“十四五”国家重点研发计划项目“重大自然灾害防控与公共安全”重点专项“黄河上游干流库坝群段多灾种应对关键技术”项目组在灾害识别、精准监测、精确预警、综合评估与高效救援等多灾种防控技术方面开展了系统研究。
基于熵指数法的黄河龙羊峡—积石峡山洪致灾因子分析
胡少伟;隆坤;郭要辉;许耀群;张志伟;青海省因地形复杂、气候特殊等而山洪灾害突发性强、破坏力大，为了给其山洪灾害监测与防治等提供依据，以青海省山洪灾害较为严重的黄河上游龙羊峡—积石峡区间为研究区，初选10个山洪灾害影响因子，依据研究区1958—2000年115个历史洪水灾害发生点位的数据，通过皮尔逊相关性检验剔除4个相关性较强的因子，对筛余的6个影响因子进行分级，采用GIS空间分析技术获取6个影响因子分级数据，采用熵指数法计算各因子权重并识别主要致灾因子。研究结果表明：高程、年降水量、地形粗糙度、NDVI、与河道距离、坡向为研究区山洪灾害致灾因子(权重分别为0.571 6、0.144 8、0.107 9、0.094 8、0.071 9、0.009 0),其中高程、年降水量、地形粗糙度为研究区山洪灾害主要致灾因子；按主要致灾因子分级对研究区历史山洪灾害进行统计，91.30%发生在高程低于3 091 m的地区，99.14%发生在年降水量大于317 mm的地区，98.26%发生在地形粗糙度小于1.10的地区。
基于3种算法的海南州泥石流易发性预测及致灾因子研究
胡少伟;郭要辉;叶宇霄;廖一;张志伟;李亮;为筛选诱发泥石流的致灾因子，评估RF、GBDT、XGBoost三种机器学习算法对泥石流易发性进行预测的性能，给泥石流多发区地质灾害预测及防灾减灾工作提供参考，以青海省海南藏族自治州为研究区，基于历史泥石流灾害数据，依据初选的17个影响因子与泥石流灾害的皮尔逊相关系数筛选诱发泥石流发生的致灾因子，对筛余致灾因子进行分级并设置8种致灾因子组合，采用RF、GBDT、XGBoost三种机器学习算法对泥石流易发性进行预测，采用准确率、精确率、召回率、F1分数、ROC-AUC等指标评价预测效果。结果表明：1)与河道距离、高程、土壤可蚀性、地形湿度指数、年降雨量、归一化植被指数、高程变异系数、岩性、地形粗糙度、剖面曲率、曲率、坡度、高程变异系数、坡向是研究区诱发泥石流的致灾因子，其中高程、与河道距离、土壤可蚀性、地形湿度指数、年降雨量、归一化植被指数为主要致灾因子；2)采用RF、XGBD、XGBoost三种机器学习算法对泥石流易发性进行预测时，基于致灾因子组合C7(该组合不考虑坡向)的预测效果最佳，基于致灾因子组合C5(该组合不考虑曲率、高程变异系数、坡向)和C8(该组合考虑所有致灾因子)的预测效果也较好；3)基于致灾因子组合C7进行泥石流易发性预测时，3种算法的优劣排序为XGBoost、GBDT、RF。
地震作用下混凝土面板堆石坝三维动力响应及易损性分析
胡少伟;廖一;许耀群;胡钰泉;赵雅宏;混凝土面板堆石坝在地震作用下的服役安全问题备受关注。为此，以黄河上游某混凝土面板堆石坝为研究对象，基于坝体结构特征及地质条件，结合邓肯-张模型与混凝土损伤塑性本构关系，构建用于模拟地震作用下坝体响应的三维数值模型。通过该模型分析了不同等级地震强度下坝体的动力响应，揭示了坝体应力分布的演变规律及结构变形特性。研究发现，该混凝土面板总高度的2/5处及板趾处是坝体在地震作用下易发生横向损伤破坏的关键部位。基于模型计算结果，进一步探讨了地震作用下失效变量与结构破损模式的关联性，并绘制了不同地震等级下的易损性曲线。结果表明：随着地震烈度的增加，易损性曲线呈现右移趋势，坝体失效概率显著上升。
数字金融对黄河流域绿色全要素生产率的影响
范瑞;程思凯;王书华;为了给黄河流域数字金融驱动绿色全要素生产率提升提供政策参考,基于黄河流域72个地级市2011—2022年的面板数据,综合运用个体与时间固定效应模型、门槛效应模型和空间效应模型,探究了数字金融对黄河流域绿色全要素生产率的影响效应及其作用机理。结果表明:1)数字金融对黄河流域绿色全要素生产率的提升有显著的促进作用,且数字金融数字化程度的绿色效应最大;2)有为政府和有效市场在数字金融影响黄河流域绿色全要素生产率的过程中均存在双重门槛效应,数字金融影响黄河流域绿色全要素生产率的正效应随着政府治理水平和市场化水平的提高而非线性递增;3)数字金融对黄河流域绿色全要素生产率影响的正效应存在区域异质性和资源依赖异质性,具体表现为中下游城市的正效应大于上游城市的、非资源型城市的正效应大于资源型城市的;4)数字金融发展既提升了本市的绿色全要素生产率,也辐射带动了邻近城市绿色全要素生产率的提升。建议:从广度和深度两方面持续推进市场化改革,以提升市场化水平;通过完善新基建和结构性减税降费,支持黄河流域绿色发展;因地制宜优化数字金融发展的各项措施;以“一带一路”倡议为纽带,加强流域内各城市间的合作。
黄河流域制造业新质生产力提升路径研究
朱永明;赵家庆;发展新质生产力是推动黄河流域高质量发展的关键。为探究黄河流域制造业新质生产力的提升路径,基于TOE理论框架,以2022年黄河流域359家上市制造业企业为研究样本,从技术、组织和环境3个层面构建新质生产力驱动机制模型,采用NCA和fsQCA方法对新质生产力的影响因素和组态路径进行研究分析。研究结果表明:第一,新质生产力的提升受到技术、组织、环境的协同匹配作用,任何因素均无法单独构成高新质生产力。第二,新质生产力的提升路径共有3种构型,分别是以技术创新、数智化转型和政府补助构成的技术牵引型,以技术创新、股权制衡和政府补助构成的单因素全面协同型,以数智化转型、股权制衡、供应链关系和政府补助构成的多因素全面协同型。第三,技术创新和政府补助在新质生产力提升路径中发挥着关键作用;数智化转型和股权制衡存在替代效应,可以通过殊途同归的方式提升新质生产力。
黄河流域河南段生态系统碳储量评估及其影响因素
贾佳;梁帅;田世民;仓博;陈融旭;江恩慧;张杨;翟雪洁;准确评估黄河流域河南段生态系统碳储量,对促进区域低碳可持续发展,实现“双碳”目标具有重要意义。基于碳密度采样数据构建了黄河流域河南段碳密度空间密度分布数据集,结合土地利用遥感数据系统评估了1980年、1990年、2000年、2005年、2010年、2015年、2020年黄河流域河南段生态系统碳储量及时空演变规律,利用地理探测器探讨了自然和社会经济等因素对碳储量的影响。结果表明:近40 a黄河流域河南段平均碳储量为431.16×106t,空间上呈现东部略高于西部、由东北向西南递减的分布格局,高值聚集区主要分布在黄河下游滩区；2000年以前黄河流域河南段生态系统碳储量降低,之后增加,1980—2020年黄河流域碳储量整体呈下降趋势；1980—2020年,黄河流域河南段82.05%的区域碳储量保持不变,10.05%的区域碳储量减少,7.90%的区域碳储量增加;土地利用类型是驱动该区域碳储量动态变化的关键因素,建设用地的不断扩张及耕地和草地被侵占是导致碳储量显著下降的主要原因,海拔和气温对碳储量变化也产生了一定影响。
黄河流域人水关系研究框架与关键问题及展望
夏军;左其亭;吴青松;黄河自古以来就是一条桀骜不驯的忧患之河,协调好黄河流域人水关系,实现人水和谐共生,是新时代黄河保护治理的迫切需求。为协调好黄河流域人水关系,系统总结了人水关系的演变历程,阐述了研究背景和意义,提出了总体研究思路;从认知、理论、方法和实践4个层面梳理了目前存在的关键问题,包括作用机理与演变机制的认知不足、理论基础及和谐共生理论研究仍欠缺、监测-评估-模拟-调控研究仍需深化、多层次和谐共生路径尚需拓展;明确了重点研究领域,涉及河流伦理、智能感知装备、水平衡、提升路径、阈值调整、“四水四定”、模拟器、水网构建、工程布局、高质量发展等方面;结合关键问题和重点领域,给出了协调好黄河流域人水关系的策略并进行了展望。研究成果有助于加深对黄河流域人水关系的理解和认识,为处理好人与水的关系、贯彻落实黄河重大国家战略提供科学支撑。
变化环境下黄河上游径流变化及归因探析
王春艳;魏加华;张文倩;沈延青;刘军;黄河上游是流域径流的主要来源区,量化气候变化和人类活动对上游径流变化的影响,对黄河流域水资源管理和开发利用具有重要意义。构建了黄河上游SWAT水文模型,完成基准期(1964—1980年)模型的率定与验证。模拟评价了评估期(1981—2020年)气候变化和人类活动(取用水、水库调蓄及土地利用等)对径流变化的影响。结果表明:1)流域降水量及气温普遍呈上升趋势(降水量增幅为8.11 mm/10 a,升温速率为0.35℃/10 a),气候变化影响强度存在空间异质性,源区吉迈站气候因子贡献率达94%,而头道拐站降至21%。2)人类活动对径流衰减的影响呈现空间梯度特征(兰州至头道拐段占比为60%～80%),其中取用水占主导地位(占比为40%～45%);水库投运调度导致汛期径流减少18.11%±6.27%,非汛期径流增加12.33%±4.2%。3) 1964—2020年黄河上游年径流量整体降幅为1.48亿m3/10 a,从径流来源解析看,降水补给占主导地位,占比为80%±11.33%,冰雪冻土融水及地下水补给次之。本研究揭示了黄河上游气候变化与人类活动的非线性叠加效应,为厘清气候变化背景下黄河上游径流变化规律提供了理论支撑。
黄河水流挟沙力的计算公式
张红武;张清;通常的水流挟沙力公式很难直接应用于黄河。本文从水流能量消耗和泥沙悬浮功之间的关系出发,考虑了泥沙存在对卡门常数和泥沙沉速等的影响,给出了半经验半理论的水流挟沙力公式。经较大范围的实测资料检验,计算值与实测值符合良好,说明该公式对不同的河床条件有较强的适用性。
水质模糊综合评价法与单因子指数评价法比较
曾永;樊引琴;王丽伟;刁立芳;李婳;以黄河三门峡—花园口河段水质监测资料为基础,对模糊综合评价法与单因子指数评价法的水质评价结果进行了对比分析。研究表明:模糊综合评价法体现各个评价因子对水质的综合影响,适用于各评价因子超标接近的情况;单因子指数评价法体现单因子否决权,适用于个别评价因子超标过大,严重影响水环境质量的情况。在实际应用中,应根据具体的监测数据和评价目的选择合适的评价方法,使评价结果满足管理需要,反映水体的实际情况。
黄河流域生态保护和高质量发展研究框架
左其亭;黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施涉及众多学科,到底需要哪些理论基础以及解决哪些重大科技问题,是当前迫切需要回答的问题。通过对这一重大国家战略的分析,结合黄河流域实际问题和发展需求,阐述这一战略的提出背景及目标定位,总结战略实施的指导思想和主要抓手;从战略实施的需求出发,提出该战略实施的研究框架,包括5方面理论基础、7方面重大科技问题;最后,从5个方面分析未来该战略实施需要开展的研究工作,并描绘其未来15 a发展路线图。
黄河治理的终极目标是“维持黄河健康生命”
李国英"维持黄河健康生命"是一种新的治河理念,其初步理论框架为:"维持黄河健康生命"为黄河治理的终极目标;"堤防不决口,河道不断流,污染不超标,河床不抬高"是体现终极目标的4个主要标志。该标志可以通过减少入黄泥沙措施的建设、流域及相关地区水资源利用的有效管理、增加黄河水资源量的外流域调水方案研究、黄河水沙调控体系建设、制定黄河下游河道科学合理的治理方略、使下游河道主槽不萎缩的水量及其过程塑造、满足降低污径比使污染不超标的水量补充要求、黄河河口治理、黄河三角洲生态系统的良性维持等途径得以实现。"三条黄河"建设是确保各条治理途径科学有效的基本手段。
河长制理论基础及支撑体系研究
左其亭;韩春华;韩春辉;罗增良;通过对国家相关文件的解读及文献资料的梳理,对河长制提出的背景与经过进行了概述,并分析了河长制目前的实施现状及存在问题。针对河长制推行的目标要求,总结了河长制的主要工作任务,并构建了以水文学、水资源、水环境和水法律为核心的河长制理论基础框架。在此基础上,提出了以技术标准、行政管理和政策法律为出发点的河长制支撑体系。最后,考虑河长制推行的长效性,提出了河长制的具体实施途径,近期(2017—2020年)、中期(2021—2025年)和远期(2026—2030年)的具体实施目标及保障河长制实施的4点建议,以期为我国推行河长制提供基础理论框架和系统支撑保障。
黄河流域生态保护和高质量发展研究框架
左其亭;黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施涉及众多学科,到底需要哪些理论基础以及解决哪些重大科技问题,是当前迫切需要回答的问题。通过对这一重大国家战略的分析,结合黄河流域实际问题和发展需求,阐述这一战略的提出背景及目标定位,总结战略实施的指导思想和主要抓手;从战略实施的需求出发,提出该战略实施的研究框架,包括5方面理论基础、7方面重大科技问题;最后,从5个方面分析未来该战略实施需要开展的研究工作,并描绘其未来15 a发展路线图。
工程伦理视域下水利工程建设中的环境问题探究——评《水利工程伦理学》
束传琳;<正>近年来，我国经济发展保持着较快的速度，加之技术条件的不断改善，水利工程建设的速度随之加快。水利工程的开发和建设虽然会带来极大的经济效益，但对库区的生态环境也会产生重要影响。在水利工程建设过程中，如果没有严格按照建设方案进行，未充分考虑环境问题，则会产生严重的后果，对于库区的生态环境造成不可逆转的破坏，最终影响水利工程设施的正常运行。
黄河流域新质生产力水平的动态演进及障碍因子诊断
刘建华;闫静;王慧扬;葛世帅;为发现黄河流域新质生产力发展短板、给探究黄河流域新质生产力发展路径提供实践依据，从劳动者、劳动对象及劳动资料3个维度构建黄河流域新质生产力水平评价指标体系，测度2012—2021年黄河流域新质生产力水平，探讨其动态演进特征，并利用障碍因子诊断模型分析了阻碍其发展的影响因素。结果表明：1)黄河流域新质生产力水平总体呈上升趋势，在空间上表现为“黄河下游>黄河中游>黄河上游”,总体区域差异扩大，极化问题得到有效缓解，上游和下游区域差异扩大，中游区域差距缩小；2)黄河流域新质生产力呈现“分散分布—抱团分布”的空间演进特征，主要以中低水平和中高水平集聚为主，“高-高”集聚区主要在下游，“低-低”集聚区沿着上游和中游分界线分布；3)黄河流域新质生产力一级指标障碍度排序为劳动者>劳动资料>劳动对象，三级指标障碍度排名靠前的有单位GDP能耗、研发经费投入强度和每万人在校大学生数量等。鉴于此，提出黄河流域应强化科技创新主导作用、促进区域创新合作、加快现代化产业建设等建议。
水利水电工程建设对生态环境的影响分析
曹永强,倪广恒,胡和平要"发展经济"必须大量修建水利水电工程,要"保护生态环境"必须少修甚至不修水利水电工程。针对这一矛盾问题,详细阐述了大型水利水电工程建设对地区生态环境的影响。从普遍意义上讲,水利水电工程在环境方面的影响主要包括移民问题,对泥沙和河道的影响,对气候、水文、地质、土壤、水体、鱼类和生物物种的影响,以及对文物和景观的影响、对人群健康的影响等。认为在对水利工程建设进行决策时应重点做好以下几个方面的工作:①着眼长远,对整个生态系统负责;②因地制宜,选择适当的开发目标;③完善移民政策,使移民能长期共享水电开发的效益。
渭河西安段水污染优化控制研究
叶朝俐;党志良;李冬梅;介绍了河流水污染控制的技术路线:确定水环境容量,分配排污口负荷,排污口优化。建立了以渭河西安段7个排污口污水处理厂建设总费用最小为目标函数的优化模型,用MATLAB优化工具箱进行求解,得到了建设总费用最小的各排污口污水排放浓度及污水处理效率。