河流健康因子选择和综合评判研究

首先提出了河流健康的子系统和健康因子，再应用耗散结构理论、系统论和信息论的有关概念和理论，提出了基于系统有序度熵的河流健康评价方法，导出了综合考虑河流系统多子系统（序参量组）的河流健康指数的数学表达。以黄河为例，分析提出了黄河健康因子，研究了各健康因子的阈值范围，评价了黄河健康状况，从计算结果来看，现状黄河处于非健康状态。河流健康生命理论是一个新理论，健康因子选择和综合评价方法本身就是一个复杂的科学问题，需要进一步研究和探索。     

基于耗散结构理论和灰色关联熵的水资源系统演化方向判别模型研究

水资源系统是一耗散结构，本文以水资源量作为序参量，来描述水资源系统的有序性和演化方向。依据协同学理论，水资源系统要维持有序就要求经济、社会、生态子系统相互协调，系统序参量之间相互协同。应用耗散结构理论和灰色系统理论，把灰关联度与熵结合起来，以序参量为基础，建立了基于灰关联熵的水资源系统演化方向的判别模型，为水资源系统分析提供了新方法。并将该模型应用于黄河流域水资源系统的演化评价，为实施临界调控提供了依据。     

维持黄河健康生命的原理和方法

维持黄河健康生命是黄河治理的新理念。在诠释维持黄河健康生命的基础上，探讨了维持黄河健康生命的基本原理和方法。依据维持黄河健康生命管理中的不确定性及其对管理的反馈作用，强调适应性管理是实现维持黄河健康生命的有效管理方法，建立了维持黄河健康生命的科学管理框架；同时指出在适应性管理中要解决的关键问题，包括黄河健康的标准、黄河健康生命的评价、不确定性定量研究和维持黄河健康生命的管理绩效评估等问题。     

堤坝渗流管涌耗散结构形成机制

通过对堤坝系统结构特征的分析,表明堤坝系统是一个由许多子系统组成的、复杂的开放系统,系统内部的相互作用是非线性的,在渗流作用下由近平衡态逐渐演化至远离平衡态,当外界条件的变化达到一定阀值时,可以形成有序的耗散结构。采用耗散结构理论系统分析了渗流管涌演化过程中耗散结构的形成机制。研究结果表明,堤坝渗流管涌演化过程经历了近平衡态、临界非平衡相变和远离平衡态3个阶段,并最终形成有序的耗散结构。最后通过对渗流过程中系统能量变化的分析,建立了系统的熵变模型,提出了渗流管涌稳定的临界条件。     

山西河流生命健康问题

河流是水资源的重要载体。山西有限的河川径流是山西生存和发展的生命之源。山西是全国的能源重化工基地，超重型的工业结构，高强度的资源开发，脆弱的河流生态环境，给山西河流生命健康带来了一系列问题，造成河川径流量严重衰减，河流水质进一步恶化，河流洪枯水量变化加剧、水源涵养功能急剧下降，侵河现象不断蔓延、河网调蓄容量进一步减少。由于山西河流分属黄河、海河流域，山两河流生命健康问题直接影响到黄河、海河流域和华北地区社会经济的可持续发展。本文就此从水环境保护和生态修复的角度，提出了实施“生态治河”工程的几点设想。     

黄河防汛信息查询系统的开发技术探讨

信息查询系统是中芬合作黄河防洪减灾软件系统中的一个子系统，任务是为黄河防汛各部门提供及时准确的信息服务，满足各个层次人员对防洪信息的要求，文章介绍了系统的逻辑结构，主要功能，数据库以及系统的开发方式和关键技术。     

坚持科学发展观加快黄河上游水电开发进程

全面落实科学发展观，进一步促进电力工业健康、快速、有序发展，是电力行业当前最重要的任务之一。黄河上游水电开发有限责任公司以科学发展观统领公司的战略定位和发展思路，以深化电力体制改革为契机，加快黄河上游水电开发进程。黄河上游水电开发具有其独特的优势，有利于优化电力结构，实现资源优化配置，促进西北地区经济发展，也有利于改善生态环境，而且经济指标优越。因此，加快黄河上游水电开发，是落实科学发展观的具体实践。创建精品工程是我们水电建设者不懈的追求。     

健康黄河的内涵及其指标

本文从河流的自然和社会属性角度，基于健康河流的概念阐述了河流生命、河流健康的科学内涵，认为河流健康是人们对河流生命存在状态的描述，健康的河流是河流的社会功能与自然功能能够取得平衡的河流。河流的健康应包括连续的河川径流、通畅安全的水沙通道、良好的水质、良性运行的河流生态系统和一定的供水能力。利用黄河1956～2004年实测资料，论证了表征健康黄河标志的低限流量、河道最大排洪能力、平滩流量、滩地横比降、水质类别、湿地规模、水生生物、供水能力等指示因子的阈值范围。     

区域产业用水系统的协调度分析

应用协同学理论和复合系统原理，构造了区域产业 用水系统内各组成子系统(农业子系统、工业子系统和第三产业子系统)之间发展的协调度模型。该协调度决定了产业用水系统到达临界区域时的序与结构，或者说决定了产业用水系统由无序走向有序的趋势。以北京市为实例进行了实例分析，其计算结果说明北京市产业用水系统在过去的十几年中总体协调程度不好，波动幅度比较大，其演化态势不容乐观。     

"模型黄河"工程建设的作用与效益

“模型黄河”工程建设是实现维持黄河健康生命体系的重要手段。借助于“模型黄河”工程，不仅能够深化对黄河规律的认识，提高治黄的科技含量，使黄河水利工程投资更加经济、合理，为“数字黄河”工程提供物理参数，而且可增强社会对黄河治理的参与性，集中国内外的智慧来建设黄河，最终实现“维持黄河的健康生命”。     

黄河流域水资源多维临界调控研究

以黄河水资源可再生性和可持续性发展理论为指导，分析了黄河流域多维临界调控措施、方案；基于协同学原理和耗散结构理论，应用系统科学的方法，建立了黄河流域多维临界调控仿真模型；通过对黄河水资源分配进行大量模拟研究，实现了黄河流域水资源优化配置，以期实现黄河水资源的可持续发展。     

采取综合措施营造人与黄河的和谐相处

营造人与黄河的和谐相处,首先要消除人类活动给黄河健康生命造成的负面影响,然后整合现有的各项措施,采取综合措施来改善黄河生态系统,减少入黄泥沙,扩大河道过水能力.保障黄河健康用水,达到人与黄河和谐相处.     

从维持黄河健康生命角度看黄河水沙调控体系

把黄河水少、沙多、水沙关系不协调的自然特性作为解决黄河问题的主要矛盾,分析了当前黄河的健康状况,认为协调水沙关系是维持黄河健康生命的根本.从维持排洪输凌、输沙和保证河道低限水量等三个方面,分析了黄河健康生命对水沙调控体系的要求,提出了黄河水沙调控体系的总体布局和运用目标.水沙调控体系总体布局:以干流龙羊峡、刘家峡、大柳树、碛口、古贤、三门峡、小浪底七大控制性骨干工程为主体,海勃湾、万家寨水库为补充,与支流陆浑、故县、河口村、东庄水库共同构成.目标是维持黄河健康和支撑经济社会发展.     

黄河干流水生态系统关键物种的识别

关键物种的保护是维持黄河健康的重要措施之一。以黄河干流不同年代生物调查资料为依据,首先根据黄河干流各个河段水生生态系统的食物结构,计算水生生态系统中各类种群的关键性指数,比较各类种群的关键性指数的大小,识别出关键种群;然后计算种群中物种保护的次序,优先保护的物种就是关键物种。研究结果表明,纫鱼、北方铜鱼、黄河鲤鱼及花斑裸鲤是黄河干流水生态系统中关键物种。     

维持河流健康生命 --以黄河为例

河流与人类文明发展相互关联,通过对河流生命理念的论述,确立了河流的价值主体地位,提出了河流治理的终极目标,即维持河流健康生命.以黄河治理开发为例,形成了新世纪维持黄河健康生命的治河方略,从理论体系、生产体系和伦理体系三个不同的视角,阐述了这一崭新的治河理念的内涵、目标及实现战略,并通过行政、法律、技术、工程、经济等具体措施,分阶段、有步骤地实施"1493"治河体系,构建人类和河流间的和谐关系,从而使黄河的健康生命得以恢复及维持.     

维持黄河生命低限流量研究

在给出黄河生命低限流量和河流生命定义的前提下,以水流连续方程和动力方程为理论基础,得到黄河干流主要节点生命低限流量数值。通过估算入黄一级支流最低入黄流量及黄河干流自然损耗量,如河道水面蒸发、水库水面蒸发、水库渗漏量、河道侧渗量等,逐步得到了黄河干流主要断面生命低限流量数值。该数值是维持黄河健康生命的关键指标之一。     

黄河流域水资源多维临界调控理论与模型研究

将控制论、协同论、耗散结构理论引入水资源系统,并基于这三大理论建立水资源多维临界调控理论;按照对复杂系统"从定性到定量综合集成"的研究方法,建立了黄河流域水资源多维临界调控仿真模型,对黄河流域水资源调控进行了实证研究,实现了黄河流域水资源的优化配置,验证了多维临界调控理论与模型的合理性.     

自动监测站在水资源质量监测与评价中的应用

介绍黄河水质自动监测站在线实时监测系统发挥的作用:提供与水量同步的水质监测数据,实现水质水量的综合评价,使水质评价结果更真实、更准确地反映黄河水体状况,对突发性水污染事件起到很好的预警预报作用。指出水质自动监测站的建设和运行在水资源质量监测与评价中发挥重要作用,为实现“水质不超标”,维持黄河的健康生命提供了可靠的技术支持和决策依据。     

基于最小可用能耗率原理的河流水沙数学模型

本文把河流视为具有能量紊动黏性热耗散结构的开放系统，根据耗散结构的熵和能耗理论，提出了保持冲积河流稳定的最小可用能耗率原理和公式。该原理全面地反映了河道输水输沙的能耗特性，在数学上完整地表达了冲积河流河床演变的基本原理——自动调整作用原理。应用该原理的公式封闭河床演变方程组，建立了冲积河流河道输水输沙优化的数学模型，根据该模型的计算结果分析了黄河下游河道输水输沙的规律，并解释了河床演变的各种现象。应用该模型计算了黄河下游各河段输水输沙优化的临界指标，并提出了有利于改善小浪底水库调水调沙运用的建议，为小浪底水库调水调沙提供参考。     

基于信息熵的黄河流域用水结构演变规律及空间分布特征

黄河流域水资源供需矛盾突出,为协调流域水资源与经济社会发展之间的关系,基于1988-2019年黄河流域水资源公报中的各行业用水数据,采用信息熵的方法分析了黄河流域近30年来用水结构的演变规律及空间分布特征。结果表明：1988-2019年黄河流域总用水量呈现两个阶段的变化,总体上呈现先减少后增加的趋势;用水结构信息熵呈现持续增长趋势,由1988年的0.6增长至2019年的1.2,说明黄河流域的水资源利用结构是向有利于经济社会发展的方向演变。从流域用水结构空间分布来看,四川省、陕西省和山西省用水结构信息熵和均衡度较高,均值分别在1.2和0.6以上,宁夏、内蒙古自治区和山东省的用水结构信息熵和均衡度均值分别在0.9和0.5以下,用水结构的合理性在黄河流域处于较差水平;从流域用水结构时间演变来看,四川省用水结构信息熵和均衡度呈减小趋势,其他8省(区)则呈增大趋势,增幅最大的是青海省,增加了40%以上,原因是该省农田灌溉用水量占比减小,而其他行业用水量占比增加。本文评价了黄河流域9省(区)用水结构的合理性,可为流域水资源的规划和节水政策的制订提供参考。