土壤水动力弥散系数的室内测定

用粉砂壤土进行了室内非饱和水动力弥散试验 ,依据质量守恒原理 ,推导了水动力弥散系数的计算公式 ,根据垂直土柱法测定的土壤水盐动态数据 ,计算了非饱和粉砂壤土的水动力弥散系数 ,并建立了该土壤水动力弥散系数与孔隙流速之间的关系。该方法物理概念清楚 ,计算公式简单实用 ,使用常规仪器就可测定     

薄层水流速度、弥散系数与泥沙含量关系的初步探讨

利用坡面薄层水流的电解质脉冲数学模型,计算了不同坡度和含沙量下的电解质弥散系数,发现在泥沙含量较低时,弥散系数与水流速度有较好的线性相关性,但泥沙含量较高时,泥沙含量对弥散系数作用更加强烈,弥散系数与速度的相关性较差,说明弥散系数受泥沙含量和水流速度影响,但三者的关系函数有待于进一步探讨。     

用均衡试验法测定土壤吸附参数

用均衡试验法测定了５种土壤的吸附量、分布系数，阻滞因子。结果表明，土壤阻滞因子，分布系数受土壤初始浓度，土壤质地影响大。一般来说，分布系数Ｋｄ＝０．０１￣１．５０之间，阻滞因子Ｒ＝１．０￣４．５６之间，均衡试验法物理概念明确，试验简单，易操作，测定结果可靠，是用数学模型研究溶质运移问题所必需的基础实验。     

应用径流试验法评价水资源

正确评价山区局部地段的地下水资源贮量 ,关系到取水的成败、水资源合理利用问题。位于本溪市西部的兴安地区 ,1 8km2 内共有取水深井 13眼 ,取水量为 2 95万t d。用降水入渗系数法评价山区局部地段的地下水资源贮量误差较大 ,而采用径流试验法校正降水系数 ,可提高评价精度 ,从而为合理开发利用水资源提供可靠依据。利用 1983～ 1995年水文测验资料确定降水入渗系数 ,并通过对兴安地区水文地质条件的分析 ,采用径流试验法校正。结果表明兴安地区地下水资源较为丰富。多年平均日补给量为 8 4 4万m3,现状情况下取水量 2 95万t d是有保证的     

绿化屋顶轻量基质持水特性研究

绿化屋顶具有减缓雨洪、调节局部气候、净化环境等功能,在国内外各大城市得到广泛应用。轻量基质是绿化屋顶普遍采用的代替天然土壤的种植层基质,是屋顶水分涵养、植物生长的主要载体。有关轻量基质的持水性能研究目前尚不多见。结合在北京市某大学办公楼楼顶平台所建的绿化屋顶示范区,对种植层轻量基质的持水特性进行了相关试验,得出了表征其持水性能的相关参数,并用示范区气象和水分自动观测数据对试验测得的基质持水特性进行了验证,结果表明：绿化屋顶所用的轻量基质容重远低于普通土壤,而持水效果很好。该文研究成果可为绿化屋顶的水热规律分析及推广应用提供理论参考。     

风积土震陷变形试验研究

地震诱发的场地土的震陷问题引起了人们的广泛关注。以辽西地区风积土场地为研究对象,进行了50年超越概率2%和10%的地震荷载和3条不同幅值的等幅正弦荷载作用下风积土的震陷试验,建立了风积土震陷系数经验公式,依据分层总和法预测了2条地震荷载作用下风积土场地震陷量,并对其震陷性进行了评价。研究结果表明,震陷系数随动应力幅值、试件含水量和孔隙比的增加而增大,其中动应力幅值对震陷系数的贡献最大,其次为含水量和孔隙比。震陷评价结果表明,若计算深度为20 m,震陷量分别为5.99 cm和5.14 cm,可判别为中等震陷;若计算深度为15 m,震陷量分别为2.49 cm和2.14 cm,属轻微破坏。以上研究成果为辽西地区风积土地基的抗震防震设计提供了参考依据,具有重要的工程应用价值。     

塔里木盆地潜水蒸发规律与计算方法研究

根据1984年至1987年阿克苏水平衡站潜水蒸发量及水面蒸发量资料，分析了潜水蒸发的变化规律，并建立了新的潜水蒸发经验公式。研究结果表明：现有的经验公式均认为潜水蒸发强度跟大气蒸力的一次方成正比，公式结构不合理。实际上，潜水蒸发强度先是随着大气蒸发力的增大而增大，当大气蒸发力达到临界值后，潜水蒸发强度趋于一定值；原常用的中公式所需参数多而不易准确得到，其中参数η值随着埋深增加而减小，而不应为一固定的经验常数。该文建立的经验公式结构合理，物理意义明确，计算较简单。     

双向潜水贯流泵装置性能试验与数值分析

该文针对城市防洪排涝泵站的特点,研发了2套双向潜水贯流泵装置,并采用CFD(computational fluid dynamics)技术计算了双向潜水贯流泵装置的内流场,分析了灯泡体段对泵装置正反向运行的影响,包括灯泡体段的水力损失、导叶体内部的流态及"S"形叶轮的水力性能,并经试验验证分析了数值计算结果的有效性。计算结果表明,反向运行时导叶体内部流态较好,反向运行工况优于正向运行;正向运行工况流量为4和5m3/s时,导叶体内均出现涡旋;灯泡体支撑件对"S"形叶轮的水力性能影响极小,但对泵装置水力性能影响较大;正向工况时"S"形叶轮所受轴向力小于反向工况。通过泵装置模型性能试验比较了2套泵装置的综合水力特性指标,并给出了供参考的潜水贯流泵装置的结构尺寸,其中导叶体扩散角为3°,灯泡体长度为2.43D、灯泡体直径为0.46D、泵装置总长为13.45D(D为叶轮名义直径),灯泡体采用流线型尾部及5片支撑件。     

基于CFD的潜水轴流泵性能分析及其特性试验

为了研究高转速轴流泵性能预测问题,采用圆弧法和流线法完成550比转速QY90-4.4-1.5轴流式潜水泵叶轮和导叶水力设计。采用计算流体动力学(CFD)对泵性能进行预测,运用Pro/E软件完成泵流道三维实体造型和非结构网格划分,基于标准k-ε湍流模型进行泵内部流场数值模拟,得到模型泵性能预测数据和曲线。在样机型式试验及综合分析基础上,发现实测与预测性能参数吻合程度较高,由于对回流及二次流等的模拟还存在欠缺,在偏离额定工况较大时泵流量-扬程、流量-轴功率和流量-效率曲线产生一定的误差。通过分析最优工况叶片表面压力和相对速度分布,揭示叶片头部因液流撞击形成较大压降梯度,背面进口边稍后是较宽的低压汽蚀危险区。叶片表面速度沿半径逐渐增大,基本上没有径向分速度。总体符合速度环量沿半径均匀分布的假设。     

黄土坡面土壤侵蚀中溶质随径流迁移的水动力特性研究

通过对比分析坡面水流的水动力参数与径流溶质迁移量间的关系,研究了不同地表状况下黄土坡面土壤溶质随径流迁移的水动力学特性,以求深入了解和认识坡面土壤侵蚀中溶质随径流迁移的本质机理。研究结果表明:不同坡面地表状况下,糙率系数和平均水深之比(n/h)与侵蚀过程中随径流迁移的溶质存在一定的关系,径流溶质Br-平均浓度、径流溶质Br-的平均流失率以及径流溶质Br-的相对流失量均随n/h的增加而减小。径流溶质Br-的平均流失率以及径流溶质Br-的相对流失量与水流水动力学参数n/h具有指数关系。     

土壤抗压强度的试验研究

通过对土壤的无侧限抗压强度的试验研究，认为土壤容重与含水率是影响抗压强度的主要因素。分别确定了抗压强度与土壤容重、土壤含水率之间的关系，从土壤抗压强度的微观机理分析了它们之间的关系与作用，建立了土壤抗压强度—容重—含水率的数学模型。     

野外放水条件下坡面流水动力学特征

坡面流是土壤侵蚀的主要动力因素之一,也是侵蚀泥沙搬运、农业面源污染的重要载体,为探讨坡面流水力学特征变化规律,本文通过径流小区放水冲刷试验,研究不同坡面覆盖和放水条件下坡面流水动力学特征.结果表明:坡面流雷诺数和弗劳德数受植被覆盖情况和坡面坡度的影响较小,受放水流量影响较显著.其中,坡面流人流断面雷诺数和弗劳德数随时间基本保持不变;出流断面雷诺数动态变化呈增加趋势,弗劳德数呈缓慢下降趋势,其动态变化幅度随植株密度增加而趋于平缓,植株布设方式对雷诺数和弗劳德数的动态变化影响较小.流量和植株密度增加会引起阻力系数增长,阻力系数随冲刷历时呈增长趋势,坡度和植株密度可以控制这种增长趋势.     

黄土高塬沟壑区沟坡道路侵蚀临界水动力学试验研究

道路侵蚀是黄土高塬重要的侵蚀方式,通过野外放水冲刷试验研究了黄土高塬沟壑区沟坡道路侵蚀水力学及产沙特性。结果表明,平均输沙率随坡度和流量的增加而增大,输沙率与坡度之间呈对数关系。水流剪切力在3°～12°的坡度变化中呈增大趋势,在9°～12°其增大趋势变缓。进一步的分析结果表明,道路侵蚀的发生具有一定临界条件。土壤剥蚀率与径流剪切力、水流功率和单宽能耗之间均呈线性关系,其中临界剪切力为2.443N/(m2.min),临界水流功率为0.369N/(m.s),临界单宽能耗为1.993J/(min.cm);对比分析知,土壤剥蚀率与水流功率相关系数最高。     

改进型空间洛伦茨曲线在土地利用结构研究中的应用

洛伦茨曲线和基尼系数是土地利用结构研究的常用方法,现有方法存在统计单元数量少、面积差异较大的问题,使得拟合的洛伦茨曲线不够平滑,计算的基尼系数不够准确。利用网格法对现有方法进行改进,以规则网格对研究区进行分割,增加了统计单元的数量,且各统计单元面积相等,可使拟合点在洛伦茨曲线上均匀分布,提高了洛伦茨曲线的平滑程度以及基尼系数的计算精度。另外,以妫水河流域为应用案例,以1998年和2009年的两期Landsat TM影像为基础数据,对改进型空间洛伦茨曲线在土地利用结构研究方面进行案例应用,结果表明该方法可以有效表达不同土地利用类型之间的结构差异及其时空变化规律。耕地始终是分布最均匀的地类,1998年分布最不均匀的地类是园地,2009年分布最不均匀的地类是水域;1998—2009年,林地和水域等生态用地的分布均匀性下降,耕地和建设用地等人工用地分布的均匀性提高。     

Determination of chemical transport properties for different textures of undisturbed soils

Agrichemicals usually contaminate groundwater via preferential flow, therefore determination of the preferential flow characteristics of soil is needed. One model that predicts solute transport due to preferential flow is the mobile–immobile (MIM) solute-transport model, which partitions total water content (θ; m³ m^?3) into mobile (θ_m) and immobile fractions (θ_im). In undisturbed soils, a method is proposed for determining the MIM model parameters, i.e. immobile water fraction (θ_im), mass transfer coefficient (α) and hydrodynamic dispersion coefficient (D _h). Breakthrough curves were obtained for five different soil textures in three replicates, by miscible displacement of Cl^? in undisturbed soil columns. Cl^? breakthrough curves were evaluated in terms of the MIM model. Analysis suggests that the values of D _h and α increased with lighter soil textures and θ_im increased with heavier soil textures. The values of θ_im ranged from 5.31 to 14.28% in different soil textures. Furthermore, values of θ_im were found to be related to soil clay content. Values of α ranged from 0.0257 to 0.32 h^?1 and values of D _h ranged from 0.36 to 11.2 cm² h^?1 in different soil textures. A significant linear correlation was obtained between α, θ_im, D _h and soil saturated hydraulic conductivity (K _s) and pore water velocity (v). A multivariate pedotransfer function was developed to estimate α, θ_im and D _h based on the geometric mean (d _g) and the standard deviation (σ_g) of the diameter of soil particles and soil organic matter content. The pedotransfer functions for D _h, θ_im and α were validated by independent data sets from other investigators.     

基于排污权交易的湘江流域生态补偿研究

[目的]以湖南省湘江流域为研究对象,探索流域生态补偿方法,为湘江流域实施污染综合治理及区域平衡发展提供理论依据。[方法]通过研究区域内的8个城市(长沙、湘潭、株洲、衡阳、岳阳、永州、郴州、娄底)2012年的人均GDP,人口总数,人均工业生产总值和万元GDP污水排放量与8个市的平均值进行对比分析,确定生态补偿标准系数。通过将各个市的人均排污量与8个城市的平均排污量作比较,求得各个市的超量排污量和节余排污量;按照主要因子排污价格及其排污比例确定超量排放和节余排放的支付和补偿价格;利用生态补偿标准系数,计算2012年湘江流域每个城市的最终补偿标准。[结果]2012年长沙、株洲、湘潭市应分别支付生态补偿资金4 005.0,440.7和430.1万元,衡阳、岳阳、郴州、永州和娄底市可获得的生态补偿资金分别为338.2,90.4,561.4,602.8和379.5万元。[结论]实际排污大于理论排污权的城市有长沙、株洲和湘潭市;而其他5个城市排污权均有节余。     

用综合加权评分法优化钻井泥浆配方的研究

通过对影响泥浆质量因素的分析,进行了泥浆配方试验,并运用多指标试验的综合加权评分法,结合直观分析、极差分析,寻找出了一个最优泥浆配方,在实践中产生了良好的经济效益     

太阳能干燥皮毛制品的实验研究

在皮毛制品的生产加工过程中，对太阳能干燥皮毛的工艺进行了实验，测出了太阳能干燥皮毛的特性曲线，通过分析确立了太阳能干燥皮毛的可行性，从而为大规模工业化利用太阳能开辟了广阔的前景。     

集中水流下土石混合崩积体坡面侵蚀水动力特征试验研究

为了探究土石混合崩积体坡面侵蚀的水动力学机理,采用室内放水冲刷试验,研究了不同流量(2,4,8,16L/min)和坡度(10°,20°,30°,40°)条件下4种土石混合崩积体(0,20%,40%,60%砾石质量百分数)坡面侵蚀的水动力学特征。结果表明:(1)在小坡度和小流量条件下,侵蚀率随砾石含量的增大而减小;当流量或者坡度增大时,侵蚀率随砾石含量的增加呈先减小后增大的规律;各土石混合物侵蚀率均能用坡度和流量的二元幂函数来表达。(2)水流剪切力、水流功率和单位水流功率与侵蚀率均呈线性函数关系,其中水流功率和水流剪切力可优先作为模拟土石混合崩积体坡面侵蚀的水动力学参数。(3)可蚀性参数及临界侵蚀动力随着砾石含量的增加而增加。研究结果可为进一步深化认识崩积体侵蚀机理提供参考。