基于逆向扩散和分层赋权的黄河堤防工程安全评价

针对黄河堤防工程安全的评价问题,首先基于后果逆向扩散法,构建了多层次半结构性的评价指标体系;基于分层赋权思路,对多层次的黄河堤防评价体系进行赋权。第1层(输入层)通过计算熵值权向量来确定指标的数学权向量,第2层(准则层)采用熵值权向量、等权重和经验赋权法3种权向量,利用模糊评价模型进行计算对比。选择黄河下游6个典型堤段进行实例计算,第2层的计算中采用了3种权重:熵值权向量(0.394,0.606),等权重(0.500,0.500)和主观权重(0.600,0.400)。根据评价结果可知,各堤段综合评价值基本一致。工程因素子系统最优的是堤防1、3、4,非工程因素子系统最优的是堤防5、6,熵值权向量和等权重评价结果均为堤防5黄河北岸陶城铺段堤防最优;主观权重评价为堤防3黄河南岸东平湖段堤防最优。后果逆向扩散法可以快速全面地确定安全影响因子,分层赋权可以有效地克服人为权重的影响,从而保证获得客观合理的安全评价值,并能根据评价结果找到堤防工程安全相对薄弱的因素,为黄河堤防的安全运用提供数据支撑。     

基于逆向扩散和分层赋权的黄河堤防工程安全评价

针对黄河堤防工程安全的评价问题，首先基于后果逆向扩散法，构建了多层次半结构性的评价指标体系；基于分层赋权思路，对多层次的黄河堤防评价体系进行赋权。第1层（输入层）通过计算熵值权向量来确定指标的数学权向量，第2层（准则层）采用熵值权向量、等权重和经验赋权法3种权向量，利用模糊评价模型进行计算对比。选择黄河下游6个典型堤段进行实例计算，第2层采用了3种权重进行计算，第1种为熵值权向量（0.394,0.606）；第2种为等权重（0.500,0.500）；第3种为主观权重（0.600,0.400）。根据评价结果可知，综合评价值趋势和走向基本一致。工程因素子系统最优的是堤防1、3、4，非工程因素子系统最优的是堤防5、6，熵值权向量和等权重评价结果均为堤防5黄河北岸陶城铺段堤防最优；主观权重评价为堤防3黄河南岸东平湖段堤防最优。后果逆向扩散法可以快速全面的确定安全影响因子，分层赋权可以有效的克服人为权重的影响，从而保证获得客观合理的安全评价值，并能根据评价结果找到堤防工程安全相对薄弱的因素，为黄河堤防的安全运用提供数据支撑。     

基于遗传-层次分析法的堤防安全综合评价

基于堤防工程安全影响因素多、关系复杂的特点,在对堤防安全综合评价指标体系构建的基础上,应用层次分析法、遗传算法以及集值统计法,构建了堤防安全综合评价模型并探讨了其求解算法。将遗传算法与层次分析法结合起来,研究了判断矩阵一致性检验和堤防安全主要影响因素筛选与权重确定问题;根据专家经验及其对定性指标的评分,运用集值统计法获得其评价值,评价值加权组合所得结果即为堤防的安全评价结果。将该模型应用于某湖泊堤防,得出该堤防的安全评价值为68.69,即该堤防属于轻度危险,从而提出在堤防日常管理中要加强巡查,并在汛前对重点堤段进行维护,发现问题及时解决。     

黄河下游堤防失事模式及识别方法

重点针对黄河下游堤防工程漫决、冲决、溃决失事破坏,通过分析影响黄河下游堤防安全的主要因素,构建了黄河下游堤防工程失事模式,提出了基于模糊贴近度和投影寻踪的溃堤模式识别方法,据此构造了黄河下游堤防主要溃堤路径,为黄河下游堤防隐患险点先后处理及采取相应工程措施等决策提供依据。     

生态堤防应用现状及对策分析

为研究生态堤防应用的发展趋势，总结了生态堤防应用的主要优势，并从对河道行洪的影响以及材料、植被类型和成本等方面分析了生态堤防应用存在的问题。结果表明：生态堤防可以提高堤防稳定性、保障河道生态系统、提升堤防景观价值，但对河道行洪会产生一定影响；主要表现为河道综合糙率和阻水比增大，并且建设材料及植被选取有利有弊。建议在设计生态堤防时，开展洪水影响评价，保证其设计符合防洪标准，且应根据地理环境、河道条件、防洪等级、成本控制等多方面因素综合考虑，采用多指标评价法，运用生态、社会、经济、安全等多类型指标，比选出最优设计方案。为进一步推动生态堤防未来发展，应对堤防结构形式、建设材料、管护方式等开展深入研究。     

黄河堤防安全评价系统开发研究

对黄河堤防河南段的具体情况进行了分析研究，提出了黄河堤防安全评价的3种评价方法：土力学安全评价、事故树评价、洪水危险水位评价；设计了3种对应评价模块，并将3模块集成于同一软件环境中，从而实现了堤防安全的快速评价。     

里运河堤防险工险段典型失效模式分析

里运河作为南水北调工程东线的输水主干线,其堤防的渗流与结构安全对确保南水北调东线工程运行调度与沿线公众生命财产安全具有重要意义。针对里运河堤防工程主要险工险段存在的渗流和结构安全问题,系统分析了影响工程安全的主要风险因子,提出了里运河堤防工程土堤、水闸和穿堤涵洞等建筑物的可能失效模式。结合工程勘察与安全检测成果,对里运河堤防主要险工险段的典型断面进行渗流和稳定计算,根据计算结果并结合堤防工程安全评价导则,确定里运河东堤渗流和稳定的安全性等级,对典型险工险段进行了综合安全评价,里运河东堤存在严重安全隐患,综合评价为三类堤。研究成果可为里运河堤防加固与监测设计工作提供依据。     

突变理论与BP神经网络相结合的堤防安全综合评价

针对堤防工程失事后果严重,难以进行全线监控等问题,从致灾因子、孕灾环境和承灾体3个方面考虑,选取恰当的评价指标,构建了多层次多目标半结构性的堤防工程安全评价指标体系。在堤防安全评价指标体系的基础上,提出基于突变理论与BP神经网络相结合的堤防安全综合评价模型,即将突变理论归一公式处理后的指标作为BP神经网络的输入,通过试错法确定中间层,输出为堤防安全综合评价值。利用该模型对黄河宁夏段堤防工程进行堤防安全综合评价,并将综合评价模型评价结果分别与主成分分析法和层次分析法的评价结果进行对比分析。结果表明,模型评价结果合理,既考虑了系统内部各影响指标间的矛盾关系,也具有较强的鲁棒性,简单实用,对同类水利工程安全评价具有借鉴意义。     

堤防质量探测资料多维灰色综合评估方法

根据多维灰色系统综合评估理论 ,提出一套堤防隐患的评估方法 ,并编制了相应的计算机软件 .根据工程实际情况 ,确定了物探资料、土层性质、加固措施 3个影响堤防安全的主要因素及相应的评价指标体系和权系数 .用该方法对黄河下游某段堤防已探测到的隐患进行了综合评估 ,结果表明 ,在 2 0 3处堤防隐患中 ,有约 15 %的隐患危害程度比较严重 ,这与实际情况相符 .     

庄河市英那河堤防工程安全综合评价

堤防工程是保护河道生态环境、保障人民财产安全和抵御洪水的重要基础设施,受外界条件、堤基、堤身等条件限制,堤防工程安全评价及其风险因素识别为当前研究的重要课题。文章以庄河市英那河堤防工程为例,结合现场调研结果和相关资料,通过分类、识别各类风险因素构建多因素、多层次综合评判体系。然后对堤防安全评价指标权重运用耦合了熵权和改进的FAHP法计算,依据堤防运行实际状况和专家评分结果确定各参数值,并对堤防安全状况作出客观、科学的评价,可为提升堤防工程的防洪能力和安全管理控制水平提供一定的指导。     

Comprehensive evaluation of Happy River based on ERG demand modelEI北大核心CSCD

针对建设幸福河实现新时代河湖治理的目标,基于ERG（existence relatedness growth）需求模型,建立了包括23个核心指标和27个可选指标的幸福河评价指标体系;运用Matlab软件,以幸福河等级指数为目标,采用投影寻踪模型建立幸福河评价指标值与幸福河等级指数之间的非线性关系,构建了基于改进的粒子群优化投影寻踪（IPSO-PPE）的幸福河等级评价模型,实现对幸福河的定量评价。以黄河甘肃段为例,分析了其2010—2018年幸福河等级指数变化的趋势,结果表明：黄河甘肃段幸福河等级指数整体呈上升趋势,由2010年的E等级（不幸福）提升到2018年的B等级（幸福指数较高）,评价结果与GRA-TOPSIS法结果吻合率达到88.9%,能较好地反映黄河甘肃段实际情况;水土流失、流域水患灾害、河流生态基流满足程度是制约黄河甘肃段幸福河等级指数的主要因素。     

伊洛河洪水对黄河防洪的影响

介绍了伊洛河洪水的特性及危害,指出了存在的伊洛河上中游控制性工程能力不足、对黄河下游造成的防洪压力大等问题,分析了伊洛河各级洪水对黄河干流的顶托情况、对黄河干流入汇口河势的影响以及对黄河干流河道的影响,提出了相关对策及建议:①尽快编制并提请审批《伊洛河中下游防洪规划》,对伊洛河中下游进行全面治理;②在伊洛河上中游干流或支流上修建水库拦蓄洪水;③尽快明确伊洛河堤防优先加固的堤段及标准;④进一步建立和完善伊洛河流域洪水预警预报系统,完善防洪非工程措施;⑤对入黄口利用透水桩坝进行整治,在入黄口设置观测断面;⑥明确伊洛河干流发生大洪水时橡胶坝的塌坝运用原则;⑦由流域机构统一管理伊洛河防洪建设与治理工作;⑧继续开展相关专题研究。     

略论黄河的宽河定槽防洪治河策略

本文根据实测资料说明了宽河段的滞洪效果和稳定的河道主槽对控制河势的重要作用。由于黄河下游洪水峰高量小，宽河段的槽蓄能力有利于滞洪，而且由于宽河段的滩区落淤沉沙作用，也有利于减缓河床的抬升速度。据此，作者提出“宽河定槽”的治河防洪原则。它是传统的“宽河固堤”治河策略的一个发展，也是近五十年治黄经验的总结。     

黄河宁夏标准化堤防模式实践与探索

＂天下黄河富宁夏＂。从古到今,宁夏经济社会发展无一不与黄河紧密相连。自古黄河还有＂十年河东,十年河西＂之说,宁夏段因河势不能得到有效控制,洪、凌灾害造成塌岸频繁,严重威胁群众生命安全,影响区域发展。结合宁夏沿黄城市带＂一核两翼多点＂发展框架,通过经济社会与生态环境发展需求,提出了黄河宁夏标准化堤防＂一堤六线＂内涵,分析总结了黄河流域＂宁夏模式＂标准化堤防建设的成功经验。     

黄河流域径流演变归因研究

本文首先分析了黄河流域近43年天然径流量的变化规律,得出了降水、蒸发、土地利用和水利工程调蓄四个主要影响因子的变化规律,利用M-K、聚类分析等多种方法判别了黄河流域及6个集水区天然径流受人类活动影响较小的基准期。根据基于傅抱璞公式的流域尺度水均衡模型区分了降水、蒸发、土地利用和水利工程调蓄四个主要影响因子对于流域天然径流量变化的贡献。结果表明:流域内的天然径流量出现明显的衰减,其中4个主要影响因子中降水改变对于天然径流量的变化贡献最大,土地利用和水利工程调蓄因子的变化对各个集水单元的贡献率因为地区的差异也有很大差异。     

黄河调水调沙以来山东引黄能力分析

通过对黄河调水调沙以来山东段河道来水及引水条件的分析,认为影响山东省引黄闸引水的主要因素是黄河用水需求量的增大、河道来水量的减少和渠道的淤积,河道刷深也对部分引黄闸引水有影响。提出保障引黄灌溉与供水的对策:在工程措施上,应及时清除闸前和闸后渠道淤积泥沙、稳定河势、建设提水泵站、加快灌区节水改造和平原水库建设;在管理措施上,应加大山东段黄河引水期的下泄流量,实施水量科学调度、优化配置,加强对灌区尾水和其他水资源的利用等;在政策措施上,应出台有关平原水库建设的政策、加强水资源保护与法制建设、理顺灌区管理体制等。     

黄河治理的终极目标是"维持黄河健康生命"

"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,水质不超标,河床不抬高"为体现其终极目标的四个主要标志.该标志应通过九条途径得以实现,"三条黄河"建设是确保各条治理途径科学有效的基本手段.     

气候变化对黄河水资源的影响

首先简要介绍了黄河月水文模型，然后在分析气温变化对黄河流域发能力影响的基础上，采取假定气候方案，分析了黄河主要产流区径流对气候变化的敏感性，最后根据全球气候模型ＧＣＭｓ输出的降水、气温结果、估算了温室效应对主要产流区水资源的影响，并进一步分析得出：黄河未来几十年径流量呈减少趋势，汛期径流和年径流的约分别减落２５．４和３５．７亿ｍ＾３，其中兰州以上减少最多，占总减少量的一半以上。     

黄河流域降雨-径流关系时空演变研究

由于气候变化和人类活动的影响,黄河流域的降雨-径流关系发生了显著性变化,严重影响流域水资源的规划和管理。为了揭示黄河流域降雨-径流关系的变化特征、趋势及主要驱动因素,研究采用Mann-Kendall检验、双累积曲线法、Copula函数、累积量斜率变化率法分析1960-2010年黄河流域的径流系数时空变化规律、7个主要区间降雨-径流关系的突变年份、降雨径流组合概率变化,以及气候变化和人类活动对降雨-径流关系变化的贡献率。结果表明:黄河全流域降雨-径流关系有明显的趋势性变化,其中除黄河源区的径流系数没有明显变化及少数地区的径流系数有增大的趋势外,绝大部分地区的径流系数有明显减小的趋势;黄河流域7个主要区间,即唐乃亥以上、唐乃亥—兰州、兰州—头道拐、头道拐—龙门、龙门—三门峡、三门峡—花园口及花园口—利津的降雨-径流关系突变年份依次为1989、1984、1997、1979、1992、1987和1970年,年份差异主要受到人类活动时间的影响,流域内大规模水土保持措施开展的年份、水利工程的兴建时间都是造成降雨-径流关系发生转折的重要因素;黄河流域主要区间降雨-径流关系发生转折后,同等降雨条件下其产流能力降低;人类活动是降雨-径流关系变化的主要驱动因素,贡献率均在50%以上,且越往下游,影响越大。