黄土坡面细沟水流流速试验研究

流速是最基本、最重要的水流水力学参数之一,阐明细沟水流流速变化的特征对于揭示坡面细沟侵蚀动力学过程机理具有重要作用。采用具有定流量人工放水的组合小区模拟降雨试验方法,对黄土坡面细沟水流流速进行了试验研究。结果表明:(1)细沟径流流速随径流历时的变化过程在不同雨强下不断递减,可用指数方程很好地描述,递减速率在产流后6min内较大,以后减小,各雨强下递减速率基本分别一致;(2)细沟径流流速随径流历时的变化过程在不同坡度下也不断减小,可用指数方程很好地描述,各坡度下变化趋势一致,整个径流过程中减小速率也基本一致;(3)细沟水流平均流速随雨强增大而增大,可用对数方程很好地描述;随坡度增大而增大,可用幂函数方程很好地描述;随雨强及坡度的变化可用二元对数方程描述。     

黄土坡面片蚀过程动力学机理试验研究

片蚀是坡面侵蚀演变的初始形态,揭示片蚀动力学机理,找出与片蚀关系最密切的水动力学参数对有效防治片蚀具有重要意义。该文采用人工模拟降雨方法,对黄土坡面片蚀过程动力学机理进行了研究,结果表明:1)一次降雨过程的黄土坡面片蚀模数对水动力学参数平均值响应关系的相关系数大小顺序为平均断面单位能量>平均水流功率>平均单位水流功率>平均水流切应力;2)降雨过程中黄土坡面片蚀率对水动力学参数瞬时值响应关系的相关系数大小顺序是断面单位能量>水流功率>单位水流功率>水流切应力;3)水流断面单位能量是与试验条件下黄土坡面片蚀动力学过程关系最密切的水动力学指标,是描述试验条件下片蚀动力学过程最好的动力学参数。试验条件下黄土坡面片蚀动力学过程的发生发展根源于坡面片蚀中水流断面单位能量的动力作用。     

黄土坡面细沟侵蚀过程

采用具有定流量放水组合小区模拟降雨试验方法,对黄土坡面细沟侵蚀过程进行模拟试验。结果表明：不同坡度和不同降雨强度下,细沟侵蚀率都呈现随径流变化过程的递增而增大的趋势,并且幂函数方程可以较好地模拟出其变化过程,同时在径流变化过程中,不同坡度下细沟侵蚀率随径流过程变化的递增速率总体上大于不同降雨强度下的递增速率;细沟侵蚀模数随坡度及降雨强度的增大皆增大,可分别用对数方程及指数方程很好地描述,坡度及降雨强度对细沟侵蚀模数的综合作用可用二元幂函数方程很好地描述;试验条件下,水流切应力是细沟侵蚀过程发生发展的动力根源。     

基于卡尔曼滤波的汽车离合器综合性能检测平台设计

为了准确、全面获得离合器的工作性能与相关特性,设计开发了汽车离合器综合性能检测平台。通过调整电动机的转速、扭矩与惯量盘和道路阻力矩的大小可模拟不同车型离合器的实际使用工况,实现了单一设备对多种规格离合器的综合性能检测。为了对汽车离合器综合性能检测平台的转速系统进行控制,设计了模糊PID控制算法,并采用卡尔曼滤波对转速信号进行滤波处理,从而消除了现场随机干扰,抑制了工频干扰。采用工控机作为上位机,PLC作为下位机,以Visual C++为软件开发平台设计了检测与控制系统。经验证,所设计的检测平台具有很高的检测精度和检测准确率,并且运行稳定、可靠。     

中国土壤侵蚀影响因素及其危害分析

从降雨、地貌、植被、土壤及人为因素等方面对中国土壤侵蚀的影响因素进行了系统分析，并进一步研究了土壤侵蚀使中国土地资源破坏、粮食减产、灾害发生、土壤肥力下降、水资源环境污染、库塘湖泊淤积、城市安全受到威胁等一系列危害，以供有关部门在水土保持及环境整治中决策参考。     

黄河班多水电站工程区荒草地坡面产流过程试验研究

荒草地是黄河班多水电站工程区最主要的原生地面类型,阐明其产流过程,可为揭示与评价该工程区水土流失过程与强度奠定重要基础.采用野外人工放水产流试验方法,对黄河班多水电站工程区内荒草地坡面产流过程进行了研究.(1)同坡度不同供水流量下,荒草地坡面产流率随供水过程的动态变化皆可用对数方程描述;(2)同供水流量不同坡度下,荒草地坡面产流率随供水过程的变化与不同供水流量下产流率变化过程总体上具有相似性,都是随供水历时的增长呈先增大后趋于稳定的趋势;(3)荒草地坡面产流深随供水流量的增大而显著增加,可用对数方程来描述;(4)荒草地坡面产流深随坡度的增大而增加,可用指数方程来描述;(5)荒草地坡面产流深随坡度、供水流量的动态变化可用二元线性方程描述,供水流量对产流深的影响大于坡度的影响.     

汽车离合器综合性能试验台设计

设计了汽车离合器综合性能试验台的机械系统及测控系统。通过改变惯量盘及磁粉制动器制动力矩,可模拟不同车型离合器的实际使用工况,实现了单一设备对多种规格（Ф160～Ф330mm）离合器的检测。试验台采用工控机作为上位机,PLC作为下位机,以LabVIEW为软件开发平台设计了检测与控制系统。采用模糊PID控制算法,降低了干扰和参数变化对系统的影响,从而增强了控制系统的鲁棒性。经验证,试验台检测精度和检测准确率得到了很大提高,且检测效率提高了近10倍。     

人工模拟降雨特性的试验研究

本文对降雨的特性,降雨量、降雨强度;降雨分布的均匀性;雨滴直径大小和分配;雨滴终点速度等方面进行了试验研究,并根据国内外学者的研究成果与笔者的工作,提出了一些有代表性的测定方法和计算方法。     

土壤侵蚀学科发展战略

进入21世纪,我国土壤侵蚀研究迎来了新的发展机遇和挑战。详细述评了国内外土壤侵蚀学科发展历程,提出了土壤侵蚀学科研究存在的问题,如研究对象的复杂性和不确定性,基础数据积累不足与共享性差,研究思路和方法急需创新,基础科学研究落后于生产实践等。基于对我国土壤侵蚀学科研究的社会需求和科学需求的分析,提出了土壤侵蚀学科前沿布设和优先领域,如土壤侵蚀过程与机理,土壤侵蚀预报模型,土壤侵蚀环境效应评价,侵蚀灾害预警,重大工程及全球变化对侵蚀环境影响和土壤侵蚀研究新技术与方法等。     

国内坡面土壤侵蚀预报模型述评

坡面侵蚀预报模型的研究可加深对土壤侵蚀过程及其机理的认识，为坡面水土保持措施配置提供科学支持。我国坡面侵蚀预报模型研究大体可分为三个阶段：(1)利用主要水蚀区径流小区观测资料，基于美国通用土壤流失方程USLE(Universal Soil Loss Equation)建立坡面侵蚀预报统计模型研究；(2)结合黄土高原侵蚀特点，考虑陡坡地浅沟侵蚀，建立坡面侵蚀预报经验模型研究；(3)基于物理成因的坡面侵蚀预报模型研究。根据我国坡面侵蚀产沙的特殊性及地形的复杂性，提出建立我国坡面侵蚀预报模型应加强的研究领域，即浅沟侵蚀过程及机理、坡面薄层水流、细沟水流以及浅沟水流的水流剥离方程、坡面水沙汇集传递关系和陡坡地侵蚀过程模拟等研究。