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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
郭忠录 马美景 蔡崇法 闫峰陵
土壤侵蚀过程受控于侵蚀外营力和土壤抗侵蚀性能,深入理解坡面流水动力学特性及其侵蚀动力是研究土壤侵蚀动力学机制的基础。利用可变坡土槽,通过不同雨强(60、90和120 mm/h)和径流冲刷(10、15和20 L/min)组合模拟试验,研究了第四纪黏土红壤坡面水流的水动力学特征参数及其与土壤侵蚀量间的关系。结果显示:降雨和径流冲刷影响了坡面产流产沙过程和坡面流水力学特性,其中平均流速v、平均水深h、雷诺数Re和水流功率ω均随降雨强度和上方来水流量的增加而增大,相对水深曼宁糙率n/h则减小,其水力学他参数(弗如德数Fr、阻力系数f和水流剪切力τ)变化规律不明显。坡面水流平均速度取值范围为0.21~0.45 m/s,平均水深取值范围为5.6~9.4 mm,在试验条件下红壤坡面侵蚀水流流态大部分均处于"紊流-急流区"。不论从径流角度看或是从泥沙角度分析,由相对水深和曼宁糙率系数两种水动力因子共同组成的复合水动力特征参数-相对水深曼宁糙率,是表征不同上方来水流量和降雨强度条件下第四纪粘土红壤坡面侵蚀特征的水动力参数。
[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] 中国农业大学学报
[作者]
黄兴法
根据水力学原理建立了坡面降雨径流模型，用特征线方法求解，并用所编制的计算机模拟程序对某一具体降雨过程进行了模拟计算，所得结果与用水文学方法得到的结果相近。
关键词：
降雨 坡面径流 特征线方法 计算机模拟
[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] 地理科学进展
[作者]
张兴昌,邵明安
坡地土壤氮素径流损失表现为两种形式 ,溶解于径流中的矿质氮随径流液流失 ,吸附于泥沙颗粒表面以无机态和以有机质形式存在的氮素。坡地土壤氮素流失过程实际上是表层土壤氮素与降雨、径流相互作用的过程 ,土壤氮素流失的多少主要受相互作用的限制。从分析土壤与降雨、径流相互作用入手 ,分析了土壤氮素与降雨、径流相互作用过程及机理 ,并对相互作用模型进行探讨。
关键词：
土壤氮素 降雨径流 相互作用 模型
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
冯大光 范昊明 王铁良
春季解冻期是土壤侵蚀发生的主要阶段，表层土壤含水率高和未完全解冻层的存在是其侵蚀加剧的主要原因，遇到降雨等外力的影响极易发生土壤侵蚀。为揭示春季解冻期土壤侵蚀机理，采用室外冷冻室内解冻及人工模拟降雨方法，研究春季解冻期土壤初始解冻深度（５，１０，１５ｍｍ）、初始土壤含水率（２０％，３０％，４０％）和降雨强度（０．８，１．０，１．２ｍｍ·ｍｉｎ～（－１））３个因子对土壤侵蚀的影响。采用三因素正交试验设计方法进行试验，并应用最优回归子集技术分别建立土壤侵蚀量和产流时间的非线性回归方程。研究结果表明：在土壤侵蚀量的回归方程中除土壤含水率没有达到极显著外，初始解冻深度及其平方、初始土壤含水率平方及３个．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李瀚之 余新晓 樊登星 孙佳美 常玉 梁洪儒
为研究褐土坡面径流流速受坡面黑麦草覆盖度的影响,在2个雨强(0.5、1.0 mm/min)和2个坡度(10°、20°)条件下人工模拟降雨,分析研究了5个不同黑麦草覆盖度(0、20%、40%、60%、80%)对坡面径流流速的影响。结果表明:坡面径流流速随降雨历时延长而增加,最后达到稳定流速。坡面流的稳定流速与雨强和坡度呈正相关,与黑麦草覆盖度呈负相关。60%的坡面草覆盖度是一个拐点,高于此拐点时,坡面径流的流速差异较小,且坡度对流速的影响不十分显著。以黑麦草覆盖度拐点为界,分2段拟合了坡面流的稳定流速(V)与草覆盖度(C)、雨强(R)、坡度(θ)的方程:在草覆盖度≤60%时,V=47.75(1-...
关键词：
模拟降雨 流速 草覆盖度 拟合方程
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
岳书平 闫业超 王丹丹 王梦娅
降雨侵蚀力空间插值的不确定性直接关系到土壤侵蚀的模拟结果和预测精度。利用浙江省金华市51个自动气象站近5年的逐日降雨资料,探讨了降雨侵蚀力空间插值过程中由插值方法、格网大小以及站网密度等因素所造成的降雨侵蚀力(R因子)不确定性,在此基础上,分析了R因子不确定性对土壤侵蚀量模拟结果的影响。研究表明:1)对于站网密度较高的自动站而言,插值方法和格网大小对R因子不确定性的影响不大,对R插值精度起决定作用的是站网密度;2)标准小区条件下,R因子不确定性可导致土壤侵蚀模拟结果的绝对误差在200t/(hm2·a)以上,因而很难在红黄壤区根据通用土壤流失方程的模拟结果准确区分无明显侵蚀区和轻度侵蚀区;3)土...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王瑄 赵茜
坡面侵蚀影响因素众多,为研究不同坡度下土壤侵蚀的降雨影响因子。选择坡度为5°,10°,15°野外径流小区,观测雨强、径流量、降雨过程,接取沙样。利用SPSS分析统计软件,对降雨量P(X1)、平均雨强I(X2)、瞬时最大雨强IMAX(X3)、最大10min雨强I10(X4)、最大30 min雨强I30(X5)、降雨动能E(X6)、最大30min雨强与降雨动能的乘积EI30(X7)、降雨量与平均雨强的乘积PI(X8)、降雨量与最大瞬时雨强的乘积PIMAX(X9)、降雨量与最大10min雨强的乘积PI10(X10)、降雨动能与最大10min雨强的乘积EI10(X11)、降雨量与最大30min雨强的乘...
关键词：
坡面 产沙量 降雨 影响因子
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
侯建才 李占斌 崔灵周 王民
【目的】研究黄土高原地区小流域次降雨径流侵蚀产沙规律,建立适宜于该地区的侵蚀产沙预报模型。【方法】根据岔巴沟流域32年实测的水沙资料,采用径流侵蚀功率、地貌分形信息维数的计算模型及多元非线性回归方法,分析了黄土高原地区岔巴沟流域的次降雨径流侵蚀产沙规律。【结果】岔巴沟流域次降雨侵蚀产沙模数Ms与径流侵蚀功率E、地貌形态分形信息维数Di有很好的相关性,模型具有较高的精度和一定的适用性。【结论】基于流域径流侵蚀功率与地貌形态分形信息维数的岔巴沟流域次降雨侵蚀产沙预报模型,能够近似反映不同尺度流域次降雨径流侵蚀产沙特性及水沙传递的关系,为建立具有广泛适用性和较高预报精度的黄土高原流域次降雨径流侵蚀产...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王民 崔灵周 范磊 胡彩虹
由于不同地貌量化参数各具特色,流域土壤侵蚀预报模型中地貌因子量化参数选择目前还没有统一认识。从模拟试验入手,利用分形理论、灰色关联分析方法、GIS和高精度摄影测量技术,对小流域模型次降雨相对输沙模数及相对径流模数分别与地貌分形维数、平均坡度、沟壑密度、相对高差、地形起伏度和地面破裂度6个常用地貌量化参数的关联度进行研究。研究结果表明:地貌分形维数与小流域模型次降雨相对输沙模数及径流模数的关联度明显高于其他地貌量化参数,分别达到0.804和0.895;地貌分形维数与小流域模型次降雨侵蚀产沙的定量作用关系可用指数函数很好表达。对于促进地貌分形维数在流域土壤侵蚀预报研究中的应用,提高土壤侵蚀预报模型...
[期刊] 林业科学
[作者]
裴铁璠 郑远长
应用系统论方法．从连续方程出发推演出次降雨通过林冠的穿透降雨、树干径流和林冠截留三个过程模型均为ｎ＋１阶常系数微分方程。用方程表述穿透降雨和树干径流过程，旨在揭示林冠分配降雨特征与动态规律。以穿透降雨为例，其模型模拟结果与实验比较，相对误差不超过２％，与野外观测比较，多次平均相对误差为６％。笔者发现次降雨通过林冠这一多孔介质的穿透降雨、树干径流过程与电学中Ｒ－Ｌ－Ｃ电路暂态过程的方程具有同一形式。
关键词：
林冠,分配降雨,过程模拟,模型
[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] 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] 地理科学进展
[作者]
李致颖 方海燕
为科学地认识中国东北黑土区流域土壤侵蚀特征,探讨TETIS模型在该区的适用性,本文以乌裕尔河流域为例,利用1971-1987年日径流与泥沙实测数据对TETIS模型进行了校正与验证,进而分析了流域土壤侵蚀强度特征及其与坡度、土地利用方式的关系。研究结果表明:TETIS模型在乌裕尔河流域适用性好,日径流与日输沙量的纳什效率系数在0.520.70之间,决定系数在0.600.71之间,体积误差均不超过15%。流域平均侵蚀模数为397.2 t/(km2·a),流域以微度和轻度侵蚀为主,约90%的产沙来自于坡面。平均
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