坡面土壤水蚀建模方法比较

首先阐述了坡面土壤水蚀建模的必要性.考虑到原有水蚀模型类型的不足,对当前水蚀模型按解题方法重新归为形式逻辑计算模型及辩证逻辑计算模型两类.其中,形式逻辑计算模型又分为经验模型、半概念半经验模型、半过程半经验模型以及理论模型4类.结合实例阐述这几类模型的主要特性及相关关系.     

密云水库流域坡面降雨侵蚀的计算机模拟

以B市密云水库流域为例,用计算机数值模拟技术模拟坡面降雨侵蚀过程,考虑到坡面流的流速及非线性双曲型方程,采用迎风有限差分显示格式来离散坡面侵蚀方程、坡面水流连续方程、水流运动方程,并编制了计算程序,进行了计算机模拟.研究成果可以描述动态坡面降雨侵蚀及水土流失过程,且可将研究成果扩展到整个流域,从而为治理水土流失保护生态环境提供依据.     

坡面过程意义下的武汉市典型坡面土层厚度研究

坡面系统对坡面成土过程和搬运过程有着重要影响,土层厚度在坡面上的空间分布规律能够一定程度上反映坡面过程.该文在区域线路调查的基础上,实地测制武汉市4座典型山地的8条典型坡面,布设36个采样点,并结合遥感影像,调查了其土层厚度的分布特征及坡面系统各要素,结果表明：1)各条坡面总体呈现土层厚度由坡底到坡顶递减的分布规律;2)母质岩性是坡面成土过程所形成土层厚度的主要影响因素;3)坡度和坡长是坡面搬运过程的主要影响因素.     

基于坡面径流输沙模型的湘中红壤丘陵区土壤有机碳流失模拟研究

坡面径流是泥沙和土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)流失的主要动力.本研究以典型湘中红壤丘陵区坡耕地(翻耕和免耕)为研究对象,通过野外径流小区模拟降雨试验,对已建立的以径流率为变量的对数线性回归坡面径流输沙模型进行修正,并结合泥沙中SOC的富集特性,建立湘中红壤丘陵区的坡面SOC流失模型.研究结果表明:坡面SOC流失模型能够有效地应用于湘中红壤丘陵区次降雨过程中坡面SOC流失的模拟中,且具有较好地模拟效果,SOC流失率模拟平均误差在30%左右,决定系数在0.85以上;同时模拟结果表明,泥沙和SOC流失过程在坡面径流侵蚀影响下呈现波动状态,表现为产流开始后10min泥沙和SOC流失呈增加趋势,其后在波动中逐渐趋于平稳;通过比较翻耕和免耕条件坡面径流输沙和SOC流失模型,结果显示侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失率大于免耕方式.非侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失状况与免耕方式一致.     

冲积扇油气管道坡面侵蚀灾害因子分析

坡面侵蚀是管道破坏的重要地质灾害之一,且其过程复杂,各指标因子相互作用。基于熵权法确定指标权重,距出水口距离所占权重最高,达24%。通过GIS沿管道两侧50 m建立缓冲区,利用空间加权叠加分析,得到缓冲区侵蚀强度。以灾害点侵蚀强度为统计指标,对坡面侵蚀的抗冲性、渗透性、植被、坡度、距出水口距离、水量6类指标进行统计分析。结果表明,坡面侵蚀强度与渗透性、坡度、水量呈现较好的正相关;抗冲性、植被与侵蚀强度具有一定程度的负相关关系;整体而言,侵蚀强度随距出水口距离的减小变高。     

土工格室坡面侵蚀特性

土工格室坡面由于其独特的结构特性,其侵蚀过程与传统坡面有较大差异.本文采用变坡试验水槽,研究土工格室坡面在坡面流作用下的侵蚀规律.分析土工格室坡面流的流动特点及其与普通坡面流的差异,揭示了坡面侵蚀量随坡度、流量、切应力,以及绕流雷诺数的变化规律.结果表明,坡面侵蚀量远小于无格室的坡面;坡面累计侵蚀量和绕流雷诺数之间呈良好的对数函数正相关关系;平均侵蚀率与坡度、流量、切应力之间均呈良好的幂函数正相关关系,且流量对坡面流侵蚀率的影响大于坡度,随着流量的增大土工格室坡面流侵蚀能力的增率增大.     

降雨引起的坡面黑土侵蚀厚度的计算

为了计算降雨引起的坡面黑土层侵蚀厚度,建立了坡面变形(冲刷厚度)的数学模型.模型包括坡面水流连续方程、水流运动方程、侵蚀方程(水土流失方程)、坡面变形方程.实现了对降雨引起的坡面黑土层侵蚀厚度的数值计算,该成果可预测黑土层流失的年限,为防治水土流失、减轻地质灾害、合理使用耕地和保护生态环境提供科学依据.     

三维植被网加筋草皮坡面土壤侵蚀试验研究

为研究植草型生态护坡的抗坡面侵蚀性能,对比设置三维植被网加筋材料前后草皮护坡的植被防护效果,探讨加筋材料提高草皮抗侵蚀性能的作用机理,在实验室内进行了草皮护坡坡面冲刷模型试验.试验结果表明:当坡面流流速大于2 m/s时,天然草皮的侵蚀模数较之裸露边坡平均减小了90%以上,草皮防护作用随流速的增大而减弱;设置三维土工网垫后,加筋草皮的侵蚀模数较之纯草皮减小了50%以上,防护优势随着流速的增大愈加显著;天然草皮能有效地控制坡面侵蚀,设置三维植被网加筋材料可以大大提高草皮的防护效果,其作用机理表现在边坡土体加筋作用、覆盖防护作用、增强草皮侧向连续性3个方面.     

遥感信息模型与地理数学

从大量的遥感信息模型,地理图像信息模型的实践中,提出符合地理科学自身规律的非线性数学方法,解决了确定性与不确定性结合的宏观复杂性问题。从形式逻辑推理发展到辩证逻辑的计算,从抽象公式的计算发展到抽象思维与形象思维结合的、公式与图像结合的计算。提出了物理变量与地理参数的区别,从而开创了以地理科学为背景的数学研究,进而为发展地理数学奠定了基础。     

坡面产沙理论模型

坡面产沙计算是水土流失预测模型的基础.本文基于泥沙运动力学的基本概念,在概化的坡面上考虑影响侵蚀产沙的主要因素及其水力学关系,推导出坡面产沙量的计算公式.通过与坡面产沙实验资料对比,说明提出的坡面产沙计算公式结构合理,待定参数确定后可以作为预测坡面产沙的计算模型.     

典型铁路工程边坡降雨侵蚀过程规律调查

在我国水力侵蚀5大分区选取典型铁路边坡进行径流小区侵蚀或沟蚀侵蚀试验,通过试验数据结果分析各个典型铁路工程边坡的水力侵蚀过程和主要影响因素,给出了铁路工程边坡水力侵蚀入渗过程、产流过程、产沙过程和侵蚀模数的时间过程规律,以及各过程主要因素的影响规律.     

应用RUSLE模型的长汀县水土流失风险空间分析

以修正的通用水土流失方程(RUSLE)为理论基础,以长汀县为研究区,利用地理信息系统(GIS)与遥感(RS)技术,在计算各影响因子的基础上估算水土流失,生成流失风险等级分布图.对水土流失的主要因素进行空间叠加分析,并将研究区水土流失风险综合评估结果与坡度、植被覆盖度及土地利用图层进行空间相关分析.结果表明:研究区水土流失中、高风险区分布仍较多,其中,河田、三洲、策武3乡镇形势最为严峻;水土流失风险呈现出一定的地域性特点,与植被覆盖度有严格的负相关关系,但与坡度并无严格的正相关关系.     

黄土高原土壤侵蚀预报信息系统设计与实现

针对当前黄土高原土壤侵蚀预测预报研究存在模型计算繁琐、模型与GIS耦合松散的不足,提出开发黄土高原土壤侵蚀预报信息系统的思路.首先,在综合分析系统需求的基础上,进行系统的总体设计,选定开发平台,完成了系统的总体逻辑框架;其次,根据系统的数据内容,结合GeoDatabase数据模型,给出了系统数据库设计原则并进行系统数据库设计;最后,从基础数据组织、空间分析、预报模型与GIS功能耦合三方面进行探讨,提出了相应的解决方案,最终实现了黄土高原土壤侵蚀预报信息系统.     

使用PSPICE软件代替模拟机仿真控制系统

在控制理论教学和实验中，可以使用ＰＳＰＩＣＥ软件代替模拟机仿真控制系统。文中介绍了ＰＳＰＩＣＥ和如何使用ＰＳＰＩＣＥ形成传递函数环节，并举例说明了整个仿真过程。     

基于 ZigBee 的径流场水土侵蚀采样系统设计

为解决径流小区径流采样中有线数据传输带来的传输不便的问题, 基于无线局域网(ZigBee)技术, 设计 了一种低功耗的径流场水土侵蚀采样系统, 用于自动采集雨后地表径流样品, 并记录径流的采样时间等参数。 装置采用 TI 公司的 CC2530 为核心控制器, 负责无线数据收发及采样装置控制。 该系统由无线手持机和多台 径流采样装置组成, 无线手持机和径流采样装置组成星型 ZigBee 网络传输数据, 手持机作为中心节点负责整 个网络的管理及对各个采样装置的控制, 径流采样装置作为网络分节点, 根据中心节点设定的采样规则自动对 径流进行分离采样。 该系统使用 12 V 铅酸电池作为供电电源, 实现了硬件和软件的低功耗设计。 通过径流场 的现场实验, 验证了该系统具有使用方便、 稳定性好和可靠性强等优点。     

二军公路庐城至汤池段改造工程水土流失及防治研究

公路项目挖填方大,水土流失严重。本文结合二军公路庐城至汤池段改造工程水保方案编制实例,系统分析了公路项目水土流失特点,并有针对性地提出了水土流失防治措施。     

公路工程建设中的水土流失危害及防治措施浅议

分析了公路建设过程中水土流失的成因,阐述了水土流失的危害,提出了防治水土流失的一些建议.     

高速公路边坡水土流失机理与养护管理研究

对重庆市梁忠高速公路填方路基边坡土壤开展室内模拟降雨试验,分析不同降雨强度和坡度条件下坡面产流和产沙的规律;结果表明:在0. 6 mm/min、0. 9 mm/min、1. 2 mm/min降雨强度条件下,起始产流时间随坡度呈减小趋势,当土体坡度一定时,起始产流时间不断减小,地表径流强度随着降雨强度的增大而增大;当降雨强度一定时,土体的起始产流时间随土体坡度增大逐渐减小,从而反映出地表径流强度不断增大;降雨强度对土壤侵蚀的临界坡度有一定影响,但两者具体变化关系需进一步研究。另外,通过高速公路边坡水土流失机理进行了研究,展开了高速公路边坡水土流失主要诱因分析,提出了科学的高边坡的养护管理措施。