神府东胜煤田开发中扰动地面径流泥沙模拟研究

神府东胜国家级特大煤田在开发建设过程中,严重扰动了原有的土壤结构层次,破坏了地面的植被,造成了严重的新增水土流失,本文采用野外放水冲刷实验的研究方法,对神府东胜煤田开发建设中人为扰动地面侵蚀产沙规律进行了模拟研究。结果表明:5°条件下在流量为15 L/min2、0 L/min2、5 L/min时产沙量与径流量呈幂函数关系,10 L/min时呈线性关系。11°条件下在各放水流量时的产沙量与径流量呈线性关系。17°条件下流量为10 L/min1、5 L/min时产沙量与径流量呈对数函数关系,20 L/min2、5 L/min时呈线性关系。产沙量与坡度在放水流量10 L/min2、5 L/min时呈对数函数关系,在放水流量15 L/min2、0 L/min时呈线性关系变化。径流量与放水流量呈线性关系,产沙量与放水流量呈对数函数关系。     

季节性冻融区解冻期土壤分离能力影响因素研究

季节性冻融区解冻期土壤分离是水力与冻融复合的侵蚀过程,为侵蚀产沙提供了物质储备,是初春河道泥沙的主要来源。以黄河中上游内蒙古段十大孔兑地区砂壤土为研究对象,采用田口方法,对比分析冻融循环次数、土壤初始含水率、坡度和流量对土壤分离能力的影响。研究结果表明:冻融条件下,土壤分离能力与坡度、流量、冻融循环次数和土壤初始含水率均呈正相关关系。当坡度大于10°时,土壤分离能力的增加幅度降低;在本试验条件下,当各因素水平最大时,土壤分离能力达到最大值;各因素对土壤分离能力大小贡献率分别为坡度(76.02%)流量(13.39%)土壤初始含水率(6.92%)冻融循环次数(3.67%)。在降水量有限的解冻期,坡度是影响土壤分离能力的最主要因素;田口方法对土壤分离能力预测相对误差小于20%,预测效果较好。     

基于MIKE URBAN的西安市中心城区雨洪过程模拟

城市排水管网的分布与建设是城市基础设施建设的重要组成部分,城市的排水能力关系到城市服务功能的正常运转。通过城市雨洪过程的分析,可以评价城市洪涝灾害。以西安市中心城区为研究对象,利用MIKE URBAN构建排水管网模型,根据模拟结果对研究区管网排水能力进行评估,分析易涝成因。结果表明:MIKE URBAN能够较好地模拟城市管网水位、流量变化及易涝点的分布情况。根据西安市暴雨强度公式,设计不同重现期(1、2、3、5a)的降雨过程,在1a降雨过程下,研究区90%以上管道处于满流状态,60%以上的检查井发生溢流,满流管段数和溢流井个数会随着降雨频率的增加而增加,但增幅相对减少;管道设计标准普遍偏低、下垫面不透水率增大、地形等因素是导致地面积水的主要原因。研究成果可为城市内涝防治及海绵城市建设提供理论基础和技术支撑。     

坡面植被分布对降雨侵蚀的影响研究

在黄土高原约15°的自然荒草坡面上,对两个坡面小区进行野外模拟降雨实验,其中一个从坡顶向坡底逐渐破坏地表植被和结皮,另一个从坡底向坡顶逐渐破坏地表植被和结皮,分别对破坏过程中各种植被面积下的降雨产流产沙量进行比较,结果认为:在相同面积条件下,位于坡底的植被比位于坡顶的植被保水作用高2.4倍,保土作用高2.8倍;随着植被面积的减少,坡面产流量和产沙量呈不均匀的增加趋势,在不同的植被面积变化范围,坡面产流量和产沙量的增幅不同。     

洛惠渠灌区地下水盐动态规律研究

根据洛惠渠灌区地质地貌,将整个灌区划分为三层阶地,通过对三层阶地上的地下水盐动态进行实时监测,运用双因子方差分析方法,详细论述了地下水电导率随地下水位在不同时期及不同分布条件下的变化情况。结果表明,地下水电导率变化与水位变化有很大关系,且表现出很强的区域特征：各阶地EC值均随水位的上升而增加,高EC值出现在高水位区,第一阶地高水位电导率存在显著变异。另外微地域环境、气候、生物、人类活动等外界因素也会影响地下水盐的动态过程。因此,有效降低该灌区地下水位是控制土壤盐化的重要措施,是实现农业可持续发展的关键所在。     

稳定同位素示踪洛惠渠灌区水盐运动研究

洛惠渠灌区地下水补给源主要有大气降水和引洛河水.根据大气降水线和黄河水线,结合监测资料分析表明:部分高阶地只受大气降水补给,同时阶地影响侧向补给;埋深浅补给速度快,埋深大于10 m的地下水主要由冬季低温降水补给,地下水埋深大于11 m时,地下水电导率小而稳定,埋深越浅电导率平均值越大.     

基于AHM方法的土壤侵蚀影响因子控制方案评价

在基于层次分析法(Analytic H ierarchy Process,简称AHP)的土壤侵蚀影响因子控制方案选择的基础上,首次利用层次分析模型(Analytic H ierarchicalModel,简称AHM)方法对影响土壤侵蚀的因子进行了定量分析。结果表明,应以现代加速侵蚀指标方案来控制土壤侵蚀,从而达到有效控制土壤侵蚀、发展生产、能动地改造自然的目的。为工程决策提供了有力的支撑,有利于促进土壤侵蚀和水土保持的可持续发展。     

新型人造植被水流中的能量平衡机理研究

该文研究了新型人造植被水流过水断面上的能量平衡机理。新型人造植被的形式是以有效增大水流阻力，增加航深，并且对环境友好为目的而提出的。当其半覆盖明渠水流时，水流的过水断面将主要分为植被区和非植被区，由于植被阻力的影响，两区域之间会形成明显的速度差，进而导致两区域之间能量的传递输移。该文基于文献中的实测流速以及过流断面能量平衡理论，推导得到了水体的能量产生项，能量耗散项和能量输移项的计算表达式。研究结果表明在横向方向上：(1)能量耗散值在植被区与非植被区交界面附近达到最大；(2)植被区内的能量输移值小于零，证明在该区域内，能量产生值不足以弥补能量耗散值，额外亏损能量由非植被区的剩余能量补充；(3)点源或某平面内，能量产生项等于能量耗散项与能量输移项之和；(4)植被与水流的相互作用对水流能量耗散的促进作用大于植被对水流能量耗散的抑制作用。     

神经网络规则提取及其在特征带识别中的应用

基于神经网络的规则提取通常只是针对某些特定的数据集，缺乏领域专家的鉴别，实际应用效果难以判定。本文针对分子标记特征带识别这一实际问题，在准确率损失尽量小的情况下剪枝训练好的神经网络，利用同符号规则提取算法（SSRE）抽取规则，避免了繁琐的规则抽取过程。实验表明此方法的效果良好，结果得到生物专家的认可。     

山区河流溃坝洪水演进分析

山区河流地形复杂,河岸陡峭,岸线曲折,河床形态极不规则,当发生溃坝洪水时,可能出现常见洪水条件下难以预测的水情及流态。山区河流溃坝洪水演进分析,是为山区河流抵御洪水灾害和建立相应防洪措施提供依据。针对山区河道,基于不可压缩和Reynolds值均布的Navier-Stokes方程建立溃坝水流运动的二维数学模型。采用非结构三角形网格进行模型网格划分,动边界技术处理干湿边界,率定后的河道糙率范围为0. 020～0. 035。利用该模型研究了6种溃坝工况条件下的洪水传播特性。数值模拟结果表明:溃坝后下游河道各断面的断面平均流速均未超过6 m/s,山区段河道形态对溃坝洪水演进过程有着显著的影响,河道束窄段及弯道能有效地抑制洪水波的传递,支流的倒灌能极大削减洪峰流量,主河道旁侧支毛沟形成的环流可消耗主流能量。