黄土地区一次暴雨产沙数学模型的研究

本文在大量实测资料的基础上，采用成因分析方法建立了黄土地区小流域一次暴雨径流深、产沙量及泥沙输移比公式。为了计算大流域的产沙，将大流域分割成若干注流域，由河道将小流域相联，这样小流域的产沙计算和已有的河道冲淤计算的数学模型相联，从而形成一套较为完整的由降雨预报流域产沙的数学模型，并使模型程序化，通过率定验证取得了较为满意的结果，并在较大流域上进行了计算。     

产汇流及产沙输沙数学模型研究综述

系统综述了国内外描述产流产沙过程的水文模型，并进一步讨论了现代水文模型所要解决的几个问题。     

乌兰木伦河流域暴雨产沙分析研究

乌兰木伦河流域位于沙粗沙地区，其产流，产沙变化具有独特的规律。本文用考虑雨强时空分布的超渗产流模型及胜前期影响雨量为参数分别就涨水、落水段的含沙星 与流量关系的流域沙经验模型以计算产流量和产沙量，效果良好，基本满足实用要求，具有生价值，也可应用于同类流域。     

产汇流有产沙输沙数学模型研究综述

系统综述了国内外描述产流产沙过程的水文模型，并进一步讨论了现代水文模型所要解决的几个问题。     

淮河上游流域土地利用变化对次暴雨产沙影响研究

土地利用变化既改变水文循环过程也改变产沙过程。本文以淮河上游大坡岭以上流域为研究区,基于1990s和2000s的土地利用资料和两个年代各10场暴雨对应的水文与气象资料,以0.5 h为时间步长,应用改进的水沙模型模拟流域暴雨产沙,分析土地利用变化对次暴雨-泥沙负荷关系的影响;基于两个年代获得的模型参数,模拟1990s十场暴雨的产沙过程,分析相同暴雨条件下土地利用模式变化对产沙的影响。结果表明:模拟结果满足精度要求;土地利用变化改变了降雨-泥沙负荷关系,1990s到2000s的土地利用变化减轻了流域水土流失,导致次暴雨产沙量、沙峰及侵蚀模数均减少。研究成果可为淮河流域水土治理提供科学依据,丰富并创新湿润半湿润地区水土流失模拟理论与方法。     

黄土地区流域产沙的数学模型

泥沙及污染物质在自然界搬运、输移,主要依靠运动水流冲刷、挟带来完成.在坡面上一场降雨以薄层漫流形式汇集到沟壑,其流量集中,单位水体侵蚀、挟沙能力迅速增大.本文为了描述象这样的黄土地区径流形成过程中两种不同形式,首先将流域分为面蚀区和重力侵蚀区,然后直接应用干旱地区流域水文模型计算的净雨过程覆盖在坡面面蚀区域上,建立了在坡面层状漫流过程中它所形成的泥沙层状剥蚀、推移质运动方程以及地表流汇集到沟壑河网后,穿过重力侵蚀区的沟蚀悬移质运动方程.本文在这里指出流域产沙主要是由这两种方式引起的. 最后结合岔巴沟流域产沙计算的例子,本文总结了流域下垫面因素对流域产沙量的影响.     

我国侵蚀产沙数学模型研究评述与展望

随着人们对流域水土保持治理和生态建设的日益重视,土壤侵蚀产沙数学模型作为土壤流失评价预测和流域管理的重要手段之一,已成为水土保持、生态保护与建设、流域管理等领域的研究热点.本文对我国土壤侵蚀产沙数学模型研究成果及进展作了综述,重点介绍近年关于土壤侵蚀产沙模型的理论、方法与应用研究成果,对存在的问题进行了初步思考,展望了土壤侵蚀产沙数学模型研究趋势,提出了土壤侵蚀产沙模型研发中需进一步研究的基础理论和关键技术,包括土壤侵蚀过程与机理,经验模型指标体系,不同区域尺度的土壤侵蚀产沙数学模型设计和开发,土壤侵蚀模拟尺度转换关键技术,现代信息技术应用和水土流失试验观测方法的改进等相关科学与技术问题.     

流域侵蚀产沙数学模型系统集成的关键技术讨论

1概述 黄土丘陵沟壑区作为我国乃至全球水土流失最为严重的地区之一,水土流失问题造成了黄河下游河道严重淤积、行洪压力不断增大,严重阻碍了这些地区社会经济的可持续发展。结合西部开发战略实施和生态重建的要求,加大黄土丘陵沟壑区治理力度迫在眉睫。然而关于黄土丘陵沟壑区治理实践中的许多应用基础问题仍未解决,     

关中平原区细沟水流侵蚀产沙研究

为了研究关中平原区坡面细沟侵蚀过程,利用定水头冲刷试验,系统研究了6个坡度(2°、4°、6°、8°、10°、12°)、5个流量(8L/min、16L/min、24L/min、32L/min、40L/min)工况下的细沟水流含沙量及其与各水动力学间的耦合关系。结果表明:不同流量和坡度下,细沟断面流速随细沟断面的增加而呈波动性增加。断面流速与流量及断面呈显著性相关,而与坡度和平均含沙量相关性不大;不同流量和坡度条件下,含沙量随冲刷历时的增加,先急剧降低,然后呈微小波动趋势,最终归于稳定。含沙量与流量和坡度呈显著幂函数关系增加;挟沙饱和系数K变化范围为10.17~295.66,对应的不淤保证率约为73%。K随流量和坡度的增大逐渐增加,但增加的趋势逐渐减缓。由此可知,挟沙水流的剥蚀能力是有限度的。     

黄土地区一种储水-绿化带的开发研究

黄土地区海绵城市建设面临着地表雨水集中入渗过程中可能诱发深层黄土湿陷变形的问题,地表不均匀沉降威胁周边建筑的安全。基于对黄土湿陷问题和海绵城市建设雨洪转换关系的认识,实现城市雨水资源的高效利用,避免城市雨洪诱发的地质灾害,应用海绵城市建设理念,设计出一种适合黄土地区的雨水收集利用系统,利用砂砾石强导水特性进行雨水蓄存和疏导,采用三七灰土和土工膜的低透水特性减少下渗量,实现地表雨水的收集、蓄存、过滤和综合利用,减少汇入城市管网的水量。利用Geo-Studio SEEP/W模块验证其可靠性,模拟一次强降雨后12 h和24 h总水头等势线的变化规律,得出雨水可经种植土下渗至储水砂砾石层,在12 h开始积聚,直至24 h雨水依然被三七灰土层和土工膜有效阻隔,表明开发的雨水收集结构能有效实现雨水浅层收集和利用,避免集中入渗引起深层黄土湿陷变形的问题。     

长江口全沙数学模型研究

在正交坐标系下，建立了能较好拟合长江口边界的平面二维潮流和全沙数学模型。应用１９９６年洪、枯两季大、中、小潮水文泥沙资料和１９９５年、１９９６年地形及８３１０和８６１５台风暴潮引起的南北槽淤积资料，对长江口的潮位、流速、流向、含沙量特别是南北槽的地形变化和航道回淤进行了验证，结果表明该全沙数学模型较好地复演了长江口流场、含沙量场和地形变化。     

长江口全沙数学模型研究

在正交坐标系下，建立了能较好拟合长江口边界的平面二维潮流和全沙数学模型。应用和９９６年洪、枯两委大、中、小潮水文泥沙资料和１９９５年、１９９６年地形及８３１０和８６１５台风暴潮流引起的南北槽淤积资料，对长江口的潮位、流速、流向、含沙量特别是南北槽的地形变化和航道回淤进行了验证，结果结果该全沙数学模型较好地复演了长江口流场、含沙量场和地形变化。     

黄河水沙数学模型评价体系研究

结合理论研究和水文测验成果,构建了水沙数学模型多目标可量化评价体系,甄选了经典实验室数据和多沙河流实测原型资料,集成了模型测试案例题库;基于建模原理和水文观测数据,遴选了模型评估的单项指标;借助层次分析法和结构方程模型法研究了单项指标的无量纲方法、单项赋权及合成模型。建立水沙数学模型评价体系,可以实现水沙数值模拟量化评价,改变我国目前数学模型评价以主观评审为主导的现状,促进水利行业数值模拟的标准化、规范化发展。     

皇甫川流域产流产沙数学模型及水沙变化原因分析

该模型是从泥沙运动力学的基本理论出发，结合水文学，气象，土壤学和地理地貌学的原理建立起来的。并着重解决了在大流域计算中的流域的地理，地貌的差异性和降雨在时空分布上的不均匀性问题。     

湘中红壤丘陵区小流域次雨洪产沙模型研究

为建立适用于湘中红壤丘陵区小流域次雨洪产沙模型,对湖南省武水河井头江水文站上游流域共27场具有代表性的小洪水的降雨、径流与泥沙进行了相关分析和精度检验。结果表明：次暴雨输沙模数和最大0.5 h雨强、次降雨量、次地表径流深都有较好的相关性,因此选取次降雨量与最大0.5 h雨强做因子,采用最小二乘法建立了次输沙模数的二元一次线性回归模型。经检验,该模型具有一定的精度,可据此模型对该流域次雨洪产沙量进行预报。     

梅州市一次暴雨过程分析

利用MICAPS系统常规资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对2011年8月4日傍晚至8月5日凌晨发生在梅州市地区暴雨天气过程的环流背景、影响系统和物理量进行诊断分析,分析表明:在有利的水汽和垂直上升运动条件下,局地积累的不稳定能量,经由低层辐合运动激发释放,在副高和台风外围下沉气流控制下也会产生局地强对流天气。     

一次秋季暴雨成因分析

利用2011年10月11～14日的常规气象资料资料和非常规气象观测资料（云迹风）等,综合分析了2011年10月梅州一次秋季暴雨过程,并对其物理量场进行了诊断分析。结果表明,此次暴雨第一阶段的降水主要是东南气流造成的,第二阶段主要由高空槽、切变线和冷空气的共同作用下形成的。物理量场诊断分析发现：强降水期间,广东省湿层深厚;第二阶段降水高、低层配置较好,有利强降水的发生、发展。     

岩溶区与红壤区不同地类产流产沙特征分析

研究岩溶区和红壤区不同植物措施对坡面产流产沙的影响,揭示两区次降雨累积产流产沙变化规律,为区域坡面水土流失综合防治提供科学依据。基于西南岩溶区兴西湖小流域和南方红壤区山心小流域2015—2016年度观测数据,采用双累积曲线方法分析次降雨条件下不同雨强林地、草地、裸地的产流产沙变化规律,并基于多元线性回归分析方法研究降雨量对径流泥沙的定量影响。结果为:(1)岩溶区小流域裸地累积径流深分别是林地和草地处理的4. 1、2. 5倍,累积土壤流失量大小为:林地草地裸地;(2)红壤区小流域各级雨强径流量和土壤流失量均表现为:草地林地裸地,总径流深林地、裸地分别是草地小区的811%、3 229%,草地小区产沙量近乎为0;(3)岩溶区小流域累积产流量低于红壤区小流域,红壤区单位径流携沙能力是岩溶区的7. 22倍。岩溶区和红壤区林地、草地小区均具备较强的径流调蓄和保土减蚀功能,岩溶区林地措施最优而红壤区覆盖度较高的草地措施效果最好。