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[期刊] 地理科学进展
[作者]
罗榕婷 张光辉 曹颖
坡面流是坡面侵蚀的主要动力之一,具有独特的水动力学特性。本文对坡面含沙水流的流态、阻力系数、流速的测量与计算、径流能量以及含沙量对以上参数的影响进行了系统深入的论述。表征坡面流流态的参数有雷诺数与弗汝德数,雷诺数研究的分歧点一般存在于对其"层流"的界定上,降雨扰动是造成其流态特殊性的主要原因,一般认为裸土上的清水坡面流弗汝德数大于1,较少的研究含沙水流流态的资料表明,目前对含沙水流雷诺数的观点不一,但多数学者认为含沙水流属于缓流范畴;不同坡面试验所获得的阻力系数值不同,影响阻力系数的因素有雷诺数、水深、弗汝德数、含沙量等,在含沙水流中,阻力系数与雷诺数、水深的关系复杂,与弗汝德数呈负相关,随含沙量的增加而增大;测量坡面流流速的方法很多,各自存在优缺点,精密仪器暂不适合量测含沙水流,用染色剂法测量坡面含沙水流的流速具有一定的可行性,常采用坡度、流量的幂函数计算坡面流流速,一般认为流速与含沙量呈反比;能量是坡面流水动力学特性的综合体现,一般认为随着含沙量的增加,坡面流能量消耗呈增加趋势。在此基础上提出了目前研究中存在的不足之处,为分析坡面侵蚀机理、完善坡面侵蚀模型提供理论依据。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
苏涛 张兴昌 赵怀玉
【目的】研究砒砂岩地区坡面径流的侵蚀规律,为该地区坡面水蚀预报模型的建立提供理论依据。【方法】在内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗的西召沟内,选取典型的砒砂岩沟坡,采用野外实地放水冲刷试验,对不同冲刷流量(100,150,200,250,300 L/h)和坡度(5°,15°,25°,35°)下砒砂岩坡面径流的水动力学特性进行研究。【结果】在试验的冲刷流量和坡度范围内,砒砂岩地区坡面径流流速均随冲刷流量和坡度的增加而增大,它们之间呈幂函数关系。坡面径流雷诺数(Re)为58.55~442.85,且Re随冲刷时间的延长有增大的趋势。坡面径流弗罗德数(Fr)为0.738~2.281,且Fr随着冲刷流量和坡度的增...
关键词：
砒砂岩地区 坡面侵蚀 水动力学 冲刷试验
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王龙生 蔡强国 蔡崇法 孙莉英
由于天然降雨存在间歇性,常会出现前期降雨已经发育成型的细沟又经历了二次降雨的情况,但目前对这一条件下细沟流水动力学特性的研究还很少。本文采用室内人工模拟降雨的方法,通过间隔24 h两场不同雨强的降雨,研究黄土坡面经过第一场降雨形成比较稳定的细沟之后,在第二场较小雨强降雨过程中,细沟发育平稳时的流水动力学特性。研究结果表明:1细沟流速大小受坡长影响并不显著,相同坡度下不同坡长的细沟流平均流速差别不大;细沟流速受细沟形态影响较大,25°坡面比20°坡面细沟密度大,流速相对较小;2剪切力大小受流量和坡度共同作用;雷诺数与水流剪切力呈显著正相关关系,弗洛德数与水流剪切力则呈显著负相关关系;3随着距坡顶距离的增加,阻力系数呈增大趋势;第二次降雨强度相同,坡度大的坡面上阻力系数也较大,可见阻力系数与径流量和坡度的关系十分紧密;阻力系数与雷诺数之间呈显著正相关关系,雷诺数的增加意味着平均流速增大,水流强度增大导致细沟形态更为复杂,水流受到的阻力增大;虽然雷诺数增加同时也意味着水流深度增大,但从试验结果可见,陡坡条件下阻力系数受流速的影响较大。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
蒋利斌 张会兰 杨坪坪 刘文剑
为研究降雨和坡面流共同作用下的坡面薄层流水动力学特性,在重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站开展陡坡定床冲刷及人工模拟降雨试验,实测5种流量(0.486×10(-3)1.736×10(-3)m3/(s·m))和3个典型降雨强度及无降雨条件下(0、30、60、100 mm/h),受4种不同粗糙度影响(0.009、0.180、0.250、0.425 mm)下的坡面流的水深和流速,计算并研究不同工况下的平均流速、流速修正系数、流态指数、流态及坡面流阻力等水动力参数特征,结果表明:1)水流的平均流速随
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
安妙颖 韩玉国 王金满 徐磊 王秀茹 庞丹波
为奠定基于运动力学参数构建土壤侵蚀模型的理论基础,通过不同降雨强度(25、50和75 mm/h)、不同坡长(1、5、10、15和20 m)下径流小区内人工模拟降雨试验,对不同处理下坡面薄层水动力学特性进行分析,并对水动力学参数与土壤侵蚀之间的关系进行初步探讨。结果表明:当坡度一定时,坡面平均流速主要受坡长及单宽流量影响,降雨强度通过影响单宽流量的大小间接影响坡面平均流速;在试验设计范围内,当坡长>1 m时,整体上呈"层流-急流态",当坡长为1 m时,整体上呈"层流-缓流态";当降雨强度一定时,雷诺数随着坡长的增加线性增加,佛汝德数随着坡长的增加以幂函数形式增加;降雨强度对坡面流有明显的"增阻"效应;坡面阻力系数随着坡长的增加呈幂函数减小趋势;坡面平均土壤侵蚀率与单宽流量间呈一元线性趋势增加,与水流平均流速间呈指数函数增加,与雷诺数间呈二次函数增加。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王瑄 雷洋
采用天然降雨径流小区试验的方法,通过观测天然降雨条件下坡面径流流速,对坡面侵蚀发生过程中的径流水动力学特性进行了研究。结果表明:植被覆盖的坡面和裸坡的径流水力学参数流速、雷诺数、弗汝德数均随降雨强度的增大而增大;阻力系数则随降雨强度的增大而减小。有植被覆盖的坡面流的雷诺数与弗汝德数则随雨强的变化相对平稳。
关键词：
天然降雨 坡面流 水力学参数
[期刊] 情报学报
[作者]
佟贺丰 杨岩
空间系统动力学作为一种情报分析方法,可以满足决策对情报分析方法在预测、仿真与可视化等方面的要求。本文以时间数据、空间数据和属性数据的交互机制为研究角度,将空间系统动力学模型分成两大类:时空分割的空间系统动力学模型和时空一体的空间系统动力学模型,在此基础上对国内外的研究进展进行了述评。空间系统动力学可以从时空两个维度提供更丰富的研究视角和成果,成为一种有价值的情报分析方法。空间系统动力学研究从国内外文献来看依然处于初级阶段,需要进一步深入的探讨和研究。如何在模拟系统中体现地理空间参与的反馈机制将是未来系统动
[期刊] 资源科学
[作者]
莫兴国 刘苏峡 林忠辉
生态水文学是水文科学研究的热点。生态水文动力学模式是研究生态系统水文过程对环境变化响应的重要工具。中国科学院地理科学与资源研究所莫兴国研究小组自主开发的VIP(Vegetation Interface Processes)模式(图1),是基于陆地生态系
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
何周窈 何淑勤 逯传琦 郑子成
为探究干旱河谷区强降水条件下坡耕地水流特性的变化情况，以汉源县典型坡耕地土壤为研究对象，采用人工模拟降雨实验，探究了不同降雨强度(1.0、1.5、2.0 mm/min)对不同坡度(10°、15°、20°)的横垄及平作坡面的产沙率和水动力学参数的影响。结果表明：(1)随着降雨时长的增加，各坡面的侵蚀产沙率先增后减；阻力系数则逐渐减小后趋于稳定；径流剪切力和单位径流功率呈增加趋势，后维持相对稳定的状态。(2)随着降雨强度的增加，不同坡度的横垄坡面产沙率增加了4.43～38.96倍，径流剪切力增加了0.49～3.40倍，单位径流功率增加了0.64～1.50倍；平作坡面产沙率增加了1.46～1.81倍，径流剪切力增加了0.94～1.30倍，单位径流功率增加了0.11～0.52倍。而阻力系数随着降雨强度的增加而减小，但不同坡度坡面间的阻力系数未表现出明显的规律。(3)不同实验条件下，横垄坡面的侵蚀产沙率和径流剪切力总体低于平作坡面。而二者间的阻力系数和单位径流功率虽差值较大，但无明显规律。(4)降雨强度的增加导致各坡面的径流流态从“层流-缓流区”(Re<500,Fr500,Fr<1)。综上所述，在强降水条件下，不同坡度的坡耕地均可通过横垄措施有效调控水沙过程从而达到良好的减沙效益。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
盛贺伟 孙莉英 蔡强国
黄土高原地区坡面土壤侵蚀具有明显的垂直分带性,溅蚀片蚀带是坡面侵蚀的最上方地带,研究片蚀过程含沙量变化有助于阐明坡面侵蚀规律。本文采用人工模拟降雨试验方法研究了黄土坡面片蚀稳定含沙量及其影响因素;试验处理包括2种质地的黄土(塿土和黑垆土),2个雨强(90和120 mm/h)和4个坡度(10°、15°、20°和25°)。结果表明:在不同质地黄土、降雨强度和坡度条件下,水流含沙量均呈现先减小后平稳的规律;稳定含沙量与土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度呈幂函数关系,稳定含沙量随土壤颗粒体积分形维数的增大而减小,随降雨强度和坡度的增大而增大,影响程度依次为土壤颗粒体积分形维数、降雨强度和坡度;所分析的水动力学指标中单位水流功率与稳定含沙量关系最密切,降雨强度对稳定含沙量的影响大于单位水流功率。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张洪江 王礼先
根据土壤保持原理和系统工程理论及方法，在研究地区坡面林地土壤流失监测资料研究基础上，建立了坡面林地土壤流失系统动力学模型，利用计算机技术，依据系统内各因子行为模拟土壤流失系统状态。该模型可用于长江三峡地区花岗岩坡面不同林地的土壤流失过程、土壤水分下渗和地表径流过程模拟。一般情况下土壤流失量预测相差在５％以下。
关键词：
土壤流失,系统动力学,林地
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吴淑芳 吴普特 冯浩 李敏
通过放水冲刷实验,研究草地与裸地坡面土壤水分入渗及产流产沙过程,分析草地减流减沙效益,并从水力学特性剖析草地调控水沙的机理.结果表明:①裸地与草地坡面土壤水分入渗过程均符合Horton入渗公式i=ic+(i0-ic)e-kt;与裸地相比,草地入渗率增加40%,产流时间推迟2.5 min,径流系数减少28.3%,输沙率减少78.4%.②裸地坡面输沙过程呈高—低—高变化趋势,而草地呈现先增后减趋势.③草地坡面流属于层流中的缓流流态,裸地则属于过渡流的急流流态,说明草地坡面抵抗侵蚀力和泥沙搬运的能力明显强于裸地;草地可明显降低径流流速,增加阻力系数和曼宁糙率系数,但对径流深度影响不明显.
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
程浩亮 朱德滨 张庆文 孙微微
我国湖泊河流众多,随经济发展,水体富营养化加剧。生态水动力学模拟是水质污染控制及水环境规划的有效工具。本文简述了国内外的湖泊生态水动力学模型的研究进展,重点介绍了垂向平均的二维水动力模型及WASP水质模型。提出了以后需要解决的问题及发展的方向。
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
宋世涛 魏一鸣 范英
可持续发展问题是当前的一个研究热点。鉴于可持续发展问题的综合性、系统性和复杂性 ,系统动力学是这一研究的有效工具。本文简要回顾了我国学者近年来应用系统动力学研究可持续发展问题的部分工作 ,提出了在这一领域进一步研究的若干方向
关键词：
可持续发展 系统动力学 仿真建模
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王唯涌 韩鲁佳 王振 吴万灵
针对植物功能成分浸提过程动力学研究的核心问题,结合扩散原理,对国内外相关研究进展进行综述,并就不同类型模型的基本内容及特点进行分析。研究结果表明:由于植物组织结构和所含功能成分的多样性以及浸提过程的复杂性,目前尚无一个普遍适用的模型。依据物料组织结构以及功能成分浸提过程的特点,探索和建立适用范围更广的动力学模型仍是该领域研究的核心问题;而对于应用研究,改进模型参数的确定方法,提高模型在提取工艺优化方面的实用性及预测精度应是研究的重点。
关键词：
植物功能成分 浸提过程 动力学研究
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