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[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] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李怀恩 谢毅文 蔡明 李越 张康
为探讨砒砂岩地区毛沟的形成机理,以内蒙鄂尔多斯市东一支沟小流域2005-05地形及毛沟特征要素详细测量数据为基础,分析了该流域的毛沟分布规律。结果表明,该流域毛沟数量和单位面积毛沟长度从下游到上游呈递增趋势;按毛沟的成因将其划分为自侵式毛沟和汇入式毛沟两类,并从毛沟数量、沟底比降、毛沟长度、沟底宽、沟深等方面分析了这两类毛沟的主要特征。研究结果有利于深化人们对砒砂岩地区小流域毛沟侵蚀特性的认识。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张露 韩霁昌 罗林涛 马增辉 王欢元
【目的】研究毛乌素沙地砒砂岩与风沙土(其中砂粒含量为95.31%)不同质量比复配土壤的持水情况,为砒砂岩改良风沙土的应用提供参考。【方法】将砒砂岩与风沙土分别按0∶1,1∶5,1∶2,1∶1,2∶1,5∶1和1∶0的质量比复配,采用离心机法测定各复配土壤在不同水吸力(1,3,5,7,10,30,50,70,100,200,300,500,700,1 000和1 200kPa)下的容积含水量,利用Gardner模型拟合并绘制其水分特征曲线,计算各复配土壤在各水吸力下的比水容量、田间持水量、萎蔫系数、有效水含量和毛管孔隙度及有效水孔隙度。【结果】Gardner模型能很好地拟合7种砒砂岩与风沙土不同...
[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] 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] 地理科学进展
[作者]
高清竹,江源
根据1976年的Landsat-MSS影像数据以及1987年和2000年的Landsat-TM影像数据,应用遥感和地理信息系统手段以及转移矩阵和景观空间格局指数分析方法,对地处黄河中游砒砂岩地区的内蒙古准格尔旗长川流域土地利用及其变化进行研究。结果表明:1)研究区内分布最多的土地利用类型是灌木林地、草地和难利用地,该三个土地利用类型的面积占研究区域总面积75%;2)从1976~2000年期间,虽然乔木和灌木林地的面积明显增加,但同时也存在林地和草地向难利用土地、沙地和农地的转变过程。与此同时水域亦明显减少;3)水土保持生物措施的实施、农田开垦和降雨量偏少可能是导致研究区土地利用变化的主要原因。
[期刊] 资源科学
[作者]
高清竹 许红梅 康慕谊 杨劼 孙林 赵云龙
生态安全是指能够维持和保障人类社会可持续发展,同时不损害和威胁生态系统本身健康和完整性的生态系统状态,是人与自然生态环境达到高度和谐状态。从长川流域土壤侵蚀、干旱缺水、生物多样性减少等实际主要生态环境问题的角度,建立流域生态安全评价指标体系,采用地理信息系统手段和综合评价方法,对1976年至2000年4期区域生态安全状况进行评价,获得的主要结论如下:在1976年至2000年期间,在各生态安全等级中,生态欠安全和生态中度安全等级占据主导地位,而生态安全等分布面积非常小,仅占流域总面积的小于1%的区域。虽然近几十年的水土流失综合治理、生态环境建设等人类活动,使得长川流域生态安全状况有所好转,但是目...
关键词：
生态安全 综合评价 黄河中游 砒砂岩地区
[期刊] 自然资源学报
[作者]
高清竹 杨劼 宋炳煜 江源
在野外实地观测的基础上,利用GIS和情景分析方法,对地处典型黄河中游砒砂岩地区的内蒙古长川流域不同水土流失综合治理和退耕还林(草)情景下的生态用水特征进行分析。结果表明:长川流域平均蒸散量和平均生态用水量分别为274.3mm和370.7mm,植被蒸散的水分消耗较大,但流域降雨量基本能满足植被的蒸散耗水需求,流域的整体生态用水量处于较适宜水平。研究区水土保持生物措施情景(B2方案)的生态用水量小于适宜生态用水阈值(411.3mm),但其植被蒸散量大于有效降雨量(279.0mm),从长远角度看,B2方案还是受水分(降雨)条件的限制;而4种退耕还林(草)情景的生态用水量和植被蒸散量均小于适宜生态用水...
[期刊] 中国土地科学
[作者]
韩霁昌 刘彦随 罗林涛
研究目的:以毛乌素沙地土地整治为目标,将制约该区域的"两害"砒砂岩和沙作为研究对象,破解同类地区土地整治的技术难题,使沙地成为耕地开发的重要后备资源。研究方法:室内实验和田间试验法,实证分析法。研究结果:(1)首次发现了砒砂岩与沙两种物质结构在成土中的互补性,获取了适宜不同农作物生长需求的砒砂岩与沙组合配方;(2)提出了在生态脆弱区水土耦合高效利用模式;(3)形成了系统完整的砒砂岩与沙复配成土的技术体系;(4)创新性实施了标准化、规模化的成土造地工程,成功实现了沙地的资源化利用,形成了毛乌素沙地节水高效的高标准农田建设与现代化经营为一体的土地综合整治新模式。研究结论:通过科学合理的砒砂岩和沙配...
关键词：
土地整理 毛乌素 砒砂岩与沙 复配成土
[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] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
燕爱玲 黄强 刘招
应用非趋势波动分析法,有效消除了数据中的噪声和非平稳信息影响,得到了定量描述河川径流长期演变行为的参数,即标度指数。根据标度指数的变化特性,探讨了河川径流的长程幂律相关及其存在的时间尺度等问题,通过黄河上游贵德水文站径流资料的仿真分析,表明该方法是可行的。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
霍润科 李宁 刘汉东
借助于无扰动细观动态监测CT技术和化学动力学分析方法,研究了钙质胶结砂岩受酸腐蚀的渗透力学特性,建立了岩样渗透破坏深度、单轴抗压强度、CT数与岩石密度之间的关系式,推算了不同时段溶液的浓度,并对计算结果进行了初步验证。
关键词：
均质砂岩 酸腐蚀 渗透力学特性 CT扫描
[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
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