高山深谷地区水土流失模拟与预测——以昌都地区为例

地处青藏高原东部的横断山区高山深谷地貌显著,土壤侵蚀剧烈,水土流失严重.本文以昌都地区为例,以清华大学数字流域模型为平台,模拟了该地区的土壤侵蚀状况;通过设置多种情景进行分析,预测了降雨量、土地利用方式和植被覆盖程度等因素变化对该地区水土流失的影响.结果表明,暴雨量变大显著增加土壤侵蚀,降水量减少或植被所占比例增加,能够减弱土壤侵蚀.在各高层带上植树种草能够有效减弱土壤侵蚀,然而"退耕还林(草)"的可行性有待未来深入研究.     

黄河中游典型河网的结构自相似性

对黄河中游不同子流域河网的宏观几何形态进行了分析,利用TOPAZ软件和DEM数据,设置适当的提取参数得到它们的河网形态结构参数。对河网的几何结构和拓扑结构进行统计分析,结果表明:在一定尺度范围内满足Horton-Strahler法则和Tokunaga法则,呈现出结构自相似性。刻画河网形态结构的主要参数具有较稳定的取值,不同河网之间的参数取值波动不大,与河网呈现的宏观几何形态以及河网所处的地域没有显著相关性。     

拉萨河流域蒸发力估算:改进道尔顿模型

在地势变化剧烈、影响因素空间分布不均匀的高山深谷地区,蒸发力具有显著的空间差异性,造成了空间分布的困难.本文在分析拉萨河流域蒸发力与水汽压差、水-气温差、气温、风速等实测气象因子相关性的基础上,检验了基于水-气温差修正的道尔顿模型结构(全国通用公式)的适用性,提出了基于水-气温差和气温修正的道尔顿模型.残差分析和模型验证表明,新模型满足回归模型充分性假设,适用于拉萨河流域,从而为测站稀疏的拉萨河流域蒸发力的空间分布研究奠定了基础.     

雅鲁藏布江中下游地区湿季降雨量的空间分布模型

对于水文气象站点稀少的青藏高原山区,获得较为精确的降雨空间分布信息是进行降雨径流模拟的前提。该文利用GIS手段和多元回归方法,建立了雅鲁藏布江中下游地区旱、偏旱、正常、偏涝、涝等5种类型年份的湿季(5—9月)降雨量的空间分布模型。结果显示:多种地理地形因子对湿季降雨空间分布均有重要影响。统计分析表明:(1)雅鲁藏布江中下游流域地形复杂、降雨站点稀少,回归分析中的地理、地形因子共线性问题突出,方差扩大因子法、Pear-son相关系数法和因子分析法的组合应用是识别和解决共线性问题的有效方法;(2)影响湿季降雨的局部地形因子表达存在着最优空间尺度,15—25km半径范围内的平均坡度、平均坡向、开放度值与降雨也有较高相关性,但考虑其他局部地形因子后,开放度对降雨空间分布的影响可以忽略。     

低浓度固液两相流中的粗颗粒浓度分布

基于低浓度固液两相流的动理学分析所导出的颗粒相基本方程 ,在二维恒定均匀流的条件下 ,探讨了颗粒相浓度的垂向分布规律。通过模化粗颗粒垂向所受外力 ,得到了颗粒脉动能在均匀、线性和指数分布假设下的粗颗粒浓度公式。这些粗颗粒公式可以在一定条件下转化为基于扩散理论的传统公式 ,并与粗颗粒实验资料符合很好。传统公式在描述粗颗粒浓度分布上存在不足 ,并从动理学角度分析了其原因     

低浓度固液两相流颗粒相本构关系的动理学分析

固液两相流的动理学理论认为固体颗粒相可用Boltzmann方程描述。从流场中的颗粒受力分析出发 ,应用动理学的 Chapman- Enskog法 ,探讨了低浓度固液两相流下的 Boltzmann方程的二阶近似解和颗粒相本构关系。结果表明 ,尽管颗粒所受相间力与两相脉动速度有关 ,但在两相脉动速度近乎无关的极限条件下 ,颗粒速度分布函数和颗粒相本构关系与快速颗粒流的相同。这样的极限条件在含粗重颗粒的两相流中可以近似实现     

输水渠道大流量分水口门的分级分水方式

本文以南水北调中线工程典型分水口为研究对象,采用一维非恒定流模型对不同分水口运行方式进行计算分析,研究渠道相应的水力响应现象,包括水位升高降落幅度、速率及其影响范围,建立了分水口分水比与水面线的相关关系,提出了分水口分级分水的运行方式.针对设计分水流量占渠道设计输水流量50%的西黑山分水口,计算认为:1h内一次分水流量增加最好不大于16m3/s,二次分水流量增加总量最好不大于20m3/s,将2次分水延长到2h内完成,能够较好控制水位下降速度,从而减小对渠道安全的影响.     

低浓度固液两相流Boltzmann方程的同伦分析方法解

同伦分析方法（Homotopy analysis method,HAM）是求解强非线性问题的有力手段.针对两相流动理学理论中的非线性微分积分方程——Boltzmann方程,本文采用HAM方法选取Maxwell速度分布函数作为初始猜测解,求解得到了低浓度固液两相流的BGK模型Boltzmann方程的一阶近似解,与传统的Chapman-Enskog方法得到的一阶近似解表达式的结构一致,显示了HAM方法求解Boltzmann方程的有效性,为一般Boltzmann方程的HAM方法求解奠定了基础.