利用两区和两流区模型模拟氯离子在黑垆土中的迁移过程

以原状长武黑垆土为研究对象,针对不同输入方式、不同孔隙水流速条件下的氯离子溶质迁移过程,分析原状土壤中大孔隙存在条件下溶质迁移的特征,对两区模型和两流区模型的各拟合参数进行对比和分析。结果表明:大小脉冲输入条件下,氯离子浓度在试验土柱中均随穿透试验的进行呈现先增加而后降低的趋势,其峰值大小及其出现位置随孔隙水流速变化差异显著,且小脉冲输入时溶质穿透曲线较大脉冲时的不对称和拖尾现象更为显著;两流区模型相对于两区模型可较好描述氯离子的穿透曲线;两模型所得模拟参数随孔隙水流速的变化差异性较大。两模型拟合所得弥散度(λ)随孔隙水流速的变化趋势相同,但两流区模型拟合的弥散度大两区模型拟合值2个数量级。两模型拟合所得可动水含量(β)均随孔隙水流速的增加相应增加,而质量交换系数(α)值均极小。     

基于智能IC卡的水文资料采集系统研究

为了改变我国在节水灌溉的控制与管理方面的落后状况，利用智能IC卡的功能，建立了基于智能IC卡的水文资料系统，利用高科技手段，准确地计量水量，实现水资源的合理配置和灌溉用水调度自动化系统的优化调度，使有限的水资源灌溉获得最大的效益，从而说明智能IC卡在水文资料采集中的应用前景。     

流域土壤侵蚀测量系统研究

流域内降雨-径流-土壤侵蚀过程中不同时空点处流量、流速、泥沙含量的获取是土壤侵蚀机理研究中的难点,它们的实时、准确测量将为侵蚀模拟-预报模型的建立与检验提供必要的数据支持。针对这一问题,提出一套测量流域土壤侵蚀动态变化过程变量的自动化测量系统。该系统由四部分构成:量水堰和水位传感器实现径流流量的测量;薄层水流流速测量系统测量坡面流及其流域内沟道中水流速度;径流含沙量测量系统测量径流中的泥沙含量;数据采集控制以及存储系统,实现试验设计点处侵蚀量的动态变化过程测量及数据存储。这一系统的构建及应用必将推动侵蚀过程测量向着更自动化和可操作化方向发展。     

草被覆盖对坡面流流速影响的人工模拟试验研究

草被覆盖是影响坡面流流速变化过程及特征的重要因素之一。研究草被覆盖下坡面流流速时空分布特征，对揭示草被减蚀作用机理有重要作用。该文通过室内放水冲刷试验研究了黄土丘陵区坡沟系统坡面不同草被覆盖对坡面流流速变化过程及特征的影响。试验中共涉及坡沟系统坡面5种草被覆盖度、3种空间配置和2种放水冲刷流量。研究结果表明：放水流量为3.2 L/min时，坡面草被覆盖对坡面流流速的延缓作用较大；流量为5.2 L/min时作用相对减弱；坡面及沟坡平均流速随坡面草被覆盖度的增加呈指数下降趋势。坡面流流速在坡面的发展有一个坡长范围，试验中，在距坡顶3～4 m处，坡面流流速达到最大；坡面、沟坡各断面流速基本上都随着放水冲刷时间的延长而呈下降趋势。     

浑水水力分离清水装置清水流场特性试验研究

利用PIV技术，对浑水水力分离清水装置的清水流场进行了测试，得到了浑水水力分离清水装置内部流场的水流流速场、涡流场、涡流结构。给出了各测试平面的定量流场分布情况以及测试平面内的涡量场分布图、速度矢量分布图、速度分量应变率分布图和流场流线图。根据测试结果，给出了流场的切向速度分布和轴向流速分布。通过对流场的分析，初步探讨了浑水水力分离清水装置内清水流场的分布规律。     

黏性土均质坝“陡坎”移动速度试验研究

"陡坎"式发展是黏性土均质坝漫顶溃决的重要机理。开展了7组黏性土均质坝"陡坎"移动速度室内实体物理模型试验,旨在揭示黏性土均质坝"陡坎"式发展的基本规律。试验结果显示,相同压实度条件下,含水量越大,陡坎移动速度越慢,当含水量达到最优含水量后,陡坎移动速度非常缓慢(本文试验含水量范围为10%~18%)。压实度越小,陡坎移动速度越快。基于土石坝"陡坎"式冲蚀力学机理,建立了坝体土"起动摩阻流速"U*c与坝体材料抗冲能力综合系数C之间的关系,实例验证显示,提出的预报模型能够明显提高"陡坎"移动速度的预测准确度。     

离心泵进口来流速度扰动不确定性对水力性能及流场的影响

离心泵运行过程中其进口来流速度随时间的波动对泵的水力性能具有不可忽略的影响,该研究采用非嵌入式多项式混沌（non-intrusive polynomial chaos, NIPC）方法对进口来流速度扰动的不确定性进行量化分析,探究其对离心泵水力性能的影响。结果表明：随机来流速度对泵的水力性能具有较大影响,且不确定度越大,其影响越大;进口来流速度扰动会引起泵叶片压力面尾缘与吸力面上压力分布及叶轮流道内流场的变化,从而造成泵的扬程及效率的波动且波动范围较大;同时,来流不确定性的影响在叶轮内流场中的传播是非对称且非均匀的。不同工况下来流速度随时间的扰动对泵性能的影响有所差异,大部分工况下来流速度扰动会造成泵性能的下降,其中不确定度为5%时,扬程最大可下降0.4 m,效率下降3%。对不同工况下泵的进口流速不确定性进行量化分析,能够对离心泵在整个运行工况下的稳健性进行综合评定,为泵稳健性设计提供一定的基础。     

流速和放网模式对金枪鱼围网网具形态的影响

网具形态是金枪鱼围网作业性能的一个重要指标,受网线材料、沉子配重、海流等诸多因素影响。为探究放网模式和流速对金枪鱼围网网具形态的影响,本研究依照上海开创远洋渔业有限公司金枪鱼原型围网,根据田内准则制作模型网,在日本下关西日本日网公司专业动水槽进行模型实验。实验设置3种放网模式（顺流放网、侧流放网、背流放网）,3种流速（0 cm/s、5 cm/s、8 cm/s）,比较各放网模式下,流速对金枪鱼围网网具沉子纲沉降深度、纵向网衣轮廓、浮沉子纲水平包围面积和浮沉子纲水平包围形状的影响。结果显示：（1）0 cm/s流速下放网,网具沉子纲沉降深度最大（1.21 m）,浮沉子纲水平包围面积最大（8.44 m²,9.89 m²）,纵向网衣轮廓最佳;（2）顺流5 cm/s条件下放网,网具浮沉子纲水平包围形状最佳;（3）顺流、背流放网,网具最大沉降深度随着流速增加逐渐减小[1.21 m（0 cm/s） > 1.17 m（5 cm/s） > 1.13 m（8 cm/s）,1.21 m（0 cm/s） > 1.16 m（5 cm/s） > 1.10 m（8 cm/s）],网具最大沉降深度与流速显著相关（>0.05）;（5）3种放网模式下,流速与网具浮沉子纲水平初始包围面积不相关（<0.05）。综上建议,有流时为确保网具形态最佳及网具沉降深度最大,应首先采用侧流放网。     

波涌灌溉的水流推进规律研究

根据大田波涌灌与连续灌的试验实测资料,分析讨论了二者在灌水方向上的水流推进的时间分布特征,结论为第一周期的水流推进过程和连续灌基本相同,且波涌灌在各周期的平均水流推进速度均大于连续灌,认为最佳灌溉方式是合适的停水时间和合适的灌水总时间相结合,还对水流推进过程进行了分段拟合,相关系数均令人满意。     

坡面水流速度研究及其在土壤流失模型中的应用

分析了坡面流速与土壤流失强度的关系,提出了以流失强度和坡面流速的对数关系求得冲刷速度的方法及田间冲刷速度的估算方法,进一步提出土壤水蚀模型的改进途径。