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小流域,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(十里河流域面积1185平方公里)上进行了计算。     

黄河下游疏浚底泥环境背景值及其对环境的影响

结合黄河下游疏浚工程 ,通过现场取样和化验 ,确定了疏浚底泥的环境背景值。研究表明 :疏浚底泥的环境背景值与黄土高原土壤环境背景值有较好的关联性。跟踪观测结果显示疏浚固堤泥沙的重金属含量随时间变化不大 ,且小于土壤环境质量一级标准要求的限制值 ,不会产生二次污染。     

黄河口清水沟流路冲淤发展与使用年限预测

本文利用作者开发的一、二维连接的黄河口整体冲淤数学模型,根据有、无古贤水库二种情况进入黄河下游的水沙条件,对未来黄河口清水沟流路的淤积发展过程进行了计算研究,并根据计算结果对流路使用年限、河道向海域延伸的安全距离、淤积量和淤积分布、海域容沙量及海洋动力输沙能力等相关问题进行了分析探讨,旨在为黄河口的整治规划提供科学依据.计算研究结果表明,各流路组合运行方案的清水沟流路使用年限为53~77年,古贤水库的修建和不同流路的交替组合使用皆有利于延长清水沟流路的可使用年限.有、无古贤水库条件下河口的入海输沙能力均较为稳定,海域年均输沙量分别为2.53亿t和2.71亿t左右.     

浑河流域水土保持减水减沙效益分析

通过对浑河流域降雨，产流，产沙特性分析和降雨，径流，输沙资料统计，采用成因分析法建立了适合该流域的降雨－径流和降雨－产流经验关系。用水文法和水保法对流域８０年代减水，减沙量计算的结果表明，所减水量中，降雨和流域治理的作用分别占４１．５％和５８．５％；所减沙量中，降雨和流域治理的作用分别占２１．１％和７８．９％。     

激光测速在复杂体型叉管流场测量中的应用

本文应用二维色分离后向散射接收激光测速系统对体型复杂的叉管流翅构进行了实验研究，介绍了测量系统和方法，给出了流场分布和湍流强度测量结果。     

一种微型光电纤维检测仪的设计

为了方便在现场观测纺织纤维的形态及种类，开发了一种便携式新型光电纤维检测仪．文中详细介绍了仪器的设计原理，结构实现，并介绍了其应用实例，展示了用该检测仪所取得的图像数据．     

非均匀推移质瞬时输沙率试验研究

推移质输沙率是泥沙运动力学的重要内容。目前,推移质输沙率的研究大多集中于时均输沙率,对瞬时输沙率的研究则相对较少。首先,介绍了Ballio提出的均匀沙瞬时输沙率的计算方法,对其进行推导得到非均匀沙瞬时输沙率计算公式;其次,通过非均匀沙水槽试验中得到不同颗粒泥沙的瞬时运动速度,代入改进的Ballio输沙率公式中,计算得到瞬时输沙率;然后,采用定义方法计算瞬时推移质输沙率,并与Ballio方法进行比较,结果表明两种方法得到的推移质瞬时输沙率较为接近,说明采用改进的Ballio方法计算非均匀推移质瞬时输沙率是可行的。同时,通过大量试验,揭示了非均匀推移质瞬时输沙率在时间上不稳定性、在空间上不均匀性以及运动过程中间歇性等特性。     

基于OpenCV实现金字塔光流法对表面流场的计算

本文基于OpenCV视觉函数库和 VisualStudio2010 平台,采用 C++编程语言开发了基于金字塔光流法的 PTV(Particle Track Velocimetry)表面流场测量程序。程序计算结果显示:基于金字塔光流法实现 PTV 技术,需要在金字塔光流法对示踪粒子角点跟踪匹配的基础上进一步实现示踪粒子的质心匹配,该过程可使金字塔光流法准确、合理地应用于 PTV 技术,实现对示踪粒子运动速度的正确计算,同时还可剔除掉金字塔光流法对非匹配关系的角点产生的错误匹配。     

表面流场的PyrLK“角点-质心”法在复杂流场中的应用

粒子匹配方法是准确获取表面流场的关键。本文详细阐述了新近提出的基于光流算法PyrLK"角点-质心"法的基本原理及具体实现过程,采用该方法对弯道水槽中较复杂的表面流场进行计算,并与目前较为先进的匹配几率法进行了对比。结果表明,对于本文所示的复杂流场,匹配几率法计算结果很大程度上依赖于对运动矢量允许偏差等参数的选取,且还会出现由于提取到非示踪粒子的质心并使其参与计算而产生的误匹配;而PyrLK"角点-质心"法只与运动图像特征信息相关,无示踪粒子特定匹配规则的假定,在复杂流场中能较好地实现粒子的跟踪与匹配。与匹配几率法相比,PyrLK"角点-质心"法对于复杂表面流场计算具有更好的适应性。     

黄土丘陵沟壑区典型流域土地利用覆被变化的径流调节效应

基于动力水文过程测定技术和景观生态学测度方法,分析了黄土丘陵沟壑区罗玉沟流域土地利用/覆被变化的径流调节效应。结果表明：由森林植被增加与坡改梯的耕作措施调整共同引起的土地利用/覆被变化,对径流有显著的调节作用。无论场暴雨、雨季及年尺度,土地利用结构优化及森林植被覆盖增加,均使流域产流能力降低。罗玉沟流域土地利用后期在丰、平和枯水年径流系数比前期分别减少约51％、85％和84％;在剔除降水量的影响,通过相同降水条件径流系数的预测,后期较前期在丰、平、枯水年均减少约63％。土地利用覆被对流域径流的影响表现为季节性,且土地利用结构优化,场暴雨洪峰流量呈减小的规律。相对于森林植被增加和坡改梯耕作措施调整,前者对流域产流能力的影响大于后者,但对于山区土地整理与生态修复政策,二者共同实施才可促进土地资源的可持续利用。