小流域坡面产流汇流模拟研究

根据山区流域雨水坡面产流、汇流及侵蚀特点,采用单元子流域的概化方法,把小流域概化为若干子流域,考虑流域降雨及下垫面条件的空间变化,建立了流域坡面产流、汇流模型,并得到了不同降雨历时的坡面流运动波模型的近似解。通过对坡面产流方式的分析,得到了坡面水力侵蚀区以“蓄满产流”为主,而重力侵蚀区以“超渗产流”为主的重要结论,对扩展山区小流域雨水集流利用具有重要意义。     

应用地理信息系统技术的地貌气候单位线汇流模型

基于地貌气候单位线理论，结合地理信息系统的特点和优势，在计算机上根据地形图进行流域沟系图的绘制，并自动提取各种地貌参数，推导出一种地貌气候单位线汇流模型．经实例验证，本汇流模型算得的流域出口流量与实际观测值较为吻合     

砒砂岩地区坡面径流水动力学特性研究

【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加而增大。当冲刷流量和坡度较小时,径流流态为层流和缓流;当流量和坡度较大时,径流流态为层流和急流。坡面径流Darcy-Weisbach阻力系数(f)与冲刷流量和产沙量呈反比关系。【结论】相对于其他地区,砒砂岩地区坡面径流水动力学特性有其独特的特征,研究结果可以进一步揭示该地区坡面侵蚀产流产沙机理及侵蚀动力学机制。     

汇流计算中“三线”的关系及瞬时单位线的改进

在汇流计算中,经常采用的有等流时线法、单位线法、瞬时单位线法,但是各个方法各有利弊:等流时线法将水体视作刚体而忽略了水体之间的交换;单位线法认为流域上净雨均匀;瞬时单位线法则是单位线法历时趋于零时的体现。在本文中将对三种方法的内涵及关系加以概括并将提出一种瞬时单位线的改进方法,在通过瞬时单位线法对相关流域地面的净雨汇流计算的时候,要先把基本单位变为十毫米的使用单位线,在开展相关汇流的计算工作。在实践中可以直接通过基本单位线的方式对具体的地面净雨汇流进行相关计算,此种形式在实践中具有一定的稳定性与可靠性。     

基于DEM和坡面特征的坡位生成方法

坡位是描述地貌的重要因子,基于DEM自动生成坡位对于自然生境分析与地理生态过程模拟具有重要意义。本文以DEM数字地形分析技术为基础,提出一种以坡面汇水小区为单元综合考虑坡面特征的坡位划分方法,并设计算法实现了该方法。结合林业调查对坡位的划分要求,以北京1∶25万DEM数据为基础对西部山区进行坡位划分,取得合理一致的结果。结果表明,本文提出的方法可以实现相对位置计算与坡面剖面分割的本地化,使坡位划分更加客观一致。      

坡面降雨径流的一种数值模拟方法

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。     

意大利坡面稳定性的研究方法

本文着重介绍了意大利在研究坡面稳定性中所采用的制图法。此方法对各自然环境因素、坡面发育演化过程进行综合分析与分级,并以图件反映最终研究成果,具有直观性,易读性等特点,为区域规划、灾害防治提供了科学依据。     

坡面土壤水分研究综述

坡面是生态水文过程研究、植被结构优化调整、陆表过程深入理解的基本空间单位,其土壤水分变化格局和动态特征明显。笔者阐述了土壤水分坡面变化的规律,即由坡顶到坡底,土壤水分基本表现为逐渐升高、持续降低、先升高后降低、先减少后增加、波浪状等变化规律。分析了导致土壤水分坡面变化或坡位差异的主要原因为土壤因子、地形特征、人为活动、土地利用、气候变化、植被要素等,且土壤水分坡面变化规律在不同水文年份、不同季节、不同土层存在差异。并论述了相关研究的不足,以期为此类研究提供一定参考。     

地区综合法确定无资料地区小流域洪水流量设计

文章采用地区综合法计算白塔堡河的设计洪水流量,通过选择典型年的暴雨量、设计暴雨时程分配,推求典型年的设计洪水过程线,得到白塔堡河设计频率P=5%的洪水流量为376.1m3/s。     

陕南旬阳坝地区坡面土壤水分影响因子研究

土壤水分状况是反映生态系统恢复及合理进行农业措施的重要参考指标。基于野外秦岭中山区典型坡面不同用地类型(林地、撂荒地、园地和农耕地)的土壤水分数据,利用生态数量学冗余分析法(RDA),分析了坡面尺度上的土壤理化性质、地形等环境因子与土壤水分之间的关系。结果表明,园地、撂荒地、林地和农耕地土壤水分均值表现出一致性,且各层多表现出中等变异程度;4种用地类型的环境因子对土壤水分前2轴的累积解释量占特征值的总和均达到93%以上,坡度、坡位、有机质和容重对坡面土壤水分影响最为显著,林地和撂荒地受坡位的影响较大,而园地和农耕地受坡度因子的影响较大。因此,针对陕南秦岭段中山区坡面土壤水分的特征研究,可以将样点的坡度和坡位等作为分析的重要参考因子。     

三峡花岗岩地区坡面暴雨产流过程的研究

在地处长江三峡库区花岗岩地区的下岸溪典型小流域里，建立了５个代表不同土地利用现状（林地、灌草地和裸地）的径流观测场，同时进行了多次人工模拟降雨试验，通过对人工模拟降雨条件下坡面产流规律的研究，以动力波方程为理论依据，推导出了坡面产流的数学模型，并编写了ＱＢＡＳＩＣ程序，模拟实际产流的动态过程。分别以参数ａ和各场降雨产生的坡面径流总量为因变量，实际雨强Ｉｐ、雨前土壤含水量δ和　为自变量，进行多元回归，得到了参数预测方程和单场暴雨条件下坡面产流总量的预测方程。通过检验，利用本文提出的方程预测单场暴雨条件下的坡面产流过程是可靠的，在实践中可以应用。     

利用REE示踪技术研究次降雨坡面侵蚀

 在室内设立坡面小区,分区布设不同的稀土氧化物,通过人工模拟降雨,定量研究次降雨条件下坡面侵蚀的演变过程,讨论了REE示踪技术对研究坡面侵蚀的可行性。结果表明,REE示踪技术对定量研究土壤侵蚀具有较高的精确度,其对侵蚀量的监测误差<13.5%;降雨前期,片蚀与细沟侵蚀发育程度基本相当,其侵蚀平均加速度、平均侵蚀率之比分别为1∶1.4和1∶2.4;后期细沟侵蚀占据坡面侵蚀的主导地位,其侵蚀平均加速度和平均侵蚀率分别是片蚀的15倍和9倍;试验结束,细沟侵蚀占据坡面总侵蚀的90%;坡面下1/3区域为侵蚀活跃带。     

金沙江干热河谷不同处理坡面的产流产沙规律研究

以金沙江干热河谷元谋区段不同处理坡面为研究对象,采用径流小区观测法,对水平阶、人工封禁和自然坡面的产流产沙规律进行研究.结果表明:水平阶和人工封禁坡面的产流产沙量比自然坡面明显减少,三者的径流量均与降雨量和3个时段最大雨强呈幂函数关系,自然坡面产沙量与降雨量和3个时段最大雨强也呈幂函数关系,但水平阶和人工封禁坡面产沙量只与降雨量和两个时段最大雨强呈幂函数关系,水平阶是三者中最好的一种减流减沙坡面整地方式.     

三峡库区花岗岩山地林木对坡面稳定性影响的研究

根据土力学原理，采用实验和野外调查相结合的方法，对长江三峡库区花岗岩山地林木固持土壤、稳定坡面作用进行了研究．认为内摩擦角是决定坡面稳定的重要因素，经实验得出内摩擦角与土层深度显著相关，林地土体的内摩擦角大于农耕地的内摩擦角；土体抗剪强度与土层深度呈正相关关系，土层越深其抗剪强度越大，林地土体的抗剪强度大于农耕地的抗剪强度．由典型坡面实地测量，得到坡面平均坡度值为：农耕地２８．７°，林地３８．７°．林地比农耕地高１０°，反映出林木在保持水土、稳定坡面中的重要作用．     

陕北地区植物固坡防控对策研究

陕北地区生态环境脆弱,受水土流失影响较大,固坡可以有效地减少土壤侵蚀。本文概述了植物固坡的理论研究,选择了适应于陕北地区的几种固坡植物,并对坡面条件和种植因素提出了一些建议。     

秸秆覆盖对坡面径流及土壤流失影响的研究

采用室内和野外试验相结合的方法,研究了秸秆覆盖对黄土残塬沟壑区坡耕地径流和土壤侵蚀的影响。结果表明：秸秆覆盖具有阻延流速（可达６－２５ｃｍ／ｓ）和增加糙率（可增加０．０２－０．０３）的功能,能够延缓起流时间,降低洪峰流量和沙峰值,减少泥沙含量和控制土壤侵蚀（可减少５０％－８０％）,但其效果随坡度的增加而减弱,随覆盖的厚度增加而增加。     

基于R-V GIUH的临界雨量计算研究

【目的】建立基于地形地貌的地貌瞬时单位线汇流模型(R-V GIUH),为提高临界雨量计算精度提供参考。【方法】基于流域数字高程模型(DEM),经水文分析后计算得到地貌参数,并结合水动力参数建立R-V GIUH,利用实测的洪水过程对模型进行参数率定和验证;然后基于汇流模型的计算结果,采用水位流量反推法进行临界雨量的计算,并以陈家河流域为例进行临界雨量的实例分析。【结果】利用建立的R-V GIUH,计算得到陈家河流域的霍顿(Horton)河数率为4.20,河长率为2.66,面积率为3.11。利用建立的汇流模型计算得到1%,2%,5%,10%,20%频率对应的洪峰流量分别为436.7,340.3,233.0,163.2和99.5m~3/s,在地貌瞬时单位线法得到的频率-洪峰流量(P-Q_(mp))关系曲线上推求出成灾频率为1.75%,进而计算得到土壤含水量50mm、降雨历时为1,3,6,12,24h时对应的临界雨量分别是52,90,104,125和152mm。【结论】R-V GIUH建立在DEM的基础上,能够很好适用于资料匮乏地区的汇流计算,并且有效提高了临界雨量的计算精度。     

兰州市城市园林坡面绿地雨水水平沟利用技术试验研究

本试验通过对兰州市城市园林坡面绿地水平沟耕作后土壤水分的变化规律及栽植植物生长状况进行研究,旨在探讨城市园林坡面绿地通过水平沟耕作技术可有效利用天然降水,提高土地生产力,同时为城市园林坡面绿地雨水可持续利用方法提供参考和依据。