工程堆积体土石质边坡径流特征及其产沙效应

工程堆积体边坡侵蚀产沙是生产建设项目区新增水土流失的主要来源之一。通过室内模拟降雨试验,以土质边坡为对照,研究了不同雨强(1. 0 mm/min、2. 5 mm/min)不同砾石质量含量(10%～30%)条件下风沙区工程堆积体土石质边坡径流强度与流速特征及其对产沙的影响。结果表明:(1)各雨强下径流强度随砾石含量增大先减后增,10%砾石含量堆积体边坡径流强度较土质边坡降低3. 3%～38. 6%,20%～30%砾石含量堆积体坡面径流强度较土质坡面增加7. 7%～94. 7%。(2)含砾石边坡流速较土质边坡降低0～45. 8%。1. 0～2. 0 mm/min雨强下,流速随砾石含量增大变化趋势与径流强度一致,而在2. 5 mm/min雨强下则持续减小。(3)土质边坡流速与径流强度关系可通过幂函数描述(P 0. 01),而砾石含量越高,雨强越大时,二者之间的关系转变为开口向下的二次函数形式(P 0. 01)。(4)次降雨产沙量与径流流速、径流强度及其二者交互项呈极显著线性相关关系,其中,流速可作为预测风沙区工程堆积体土石质边坡次降雨侵蚀产沙量的最优选指标。研究结果可为工程堆积体土石质边坡侵蚀产沙预测提供一定的参考。     

黄土旱塬区庭院集雨效益的分析研究

为了进一步明确黄土旱塬区典型庭院集雨拱棚种植蔬菜雨水经济效益转化问题,以集雨拱棚为研究对象,分析庭院综合集雨效率及蔬菜雨水经济转化效率。结果表明：典型庭院综合雨水集流效率0.71,在50%设计降雨量下,庭院可集雨52.67m³,南瓜的雨水经济转化利用效率最高9.65元/m³。综上所述,拱棚蔬菜间集雨经济转化利用效率差异较大,贫困户发展庭院集雨小型拱棚种植业,具有潜在的经济效益。     

砾石对赣北红土工程锥状堆积体侵蚀规律的影响

以赣北红土为研究对象,通过组合不同砾石质量百分数(0%、10%、20%、30%)、不同降雨强度(1.0、1.5、2.0、2.5mm/min)的室内模拟试验,对开发建设项目中散乱锥状堆积体的产流产沙规律进行研究。结果表明,在相同降雨强度下,含砾石堆积体(10%、20%、30%)的产流时间要明显小于不含砾石堆积体(0%)的产流时间;砾石对径流率的影响不明显,但径流率与降雨强度有明显的正相关关系;在降雨强度≥1.5mm/min的条件下,四种砾石含量堆积体的侵蚀速率在一场60min的降雨中主要经历"浮土冲刷"、"形成结皮"、"可蚀性泥沙减少"和"结皮破坏"四个阶段;一场降雨后堆积体总产沙量随砾石质量百分数的变化依次为0%10%20%30%,砾石能够促进堆积体的坡面侵蚀。     

对不同配比基质层种植屋面的雨水滞蓄能力研究

为分析《种植屋面工程技术规程》(JGJ 155-2013)中7种不同厚度种植改良土在不同暴雨强度下的雨水滞蓄效果,在室外,以自行设计的人工降雨模拟设备及100 mm、200 mm、300 mm 3种厚度佛甲草种植屋面装置,模拟2年一遇、5年一遇、10年一遇3种降雨强度(采用郑州地区的暴雨强度公式)进行雨水滞蓄试验。结果表明:轻沙壤土占比较大的G组基质层配比的种植屋面在3种降雨强度下对雨水延迟产流时间、雨水滞蓄率均表现较好,而腐叶土占比较大的B组基质层配比的种植屋面表现较差。     

持续降雨下阳高山滑坡变形机理与稳定性分析

为了探究雨量对中小型土质滑坡变形破坏机理及稳定性影响,选取玉山县阳高山滑坡为研究对象。通过对其2022—2023年期间重点时间段的地表位移、土压力、土壤含水率监测数据进行关联分析,确定其与降雨量之间的响应关系,分析其在不同降雨时期的变形趋势,探讨了阳高山滑坡的变形机理,并运用GeoStudio二维数值软件探究降雨强度与安全系数之间的关系。研究表明,独特的地质结构与人工切坡为滑坡的发育提供潜在条件,而降雨是阳高山滑坡产生的主要诱因;当降雨强度为10 mm/d,长时间降雨对滑坡稳定性影响不大;当降雨强度为20 mm/d时,在长时间降雨作用下,滑坡安全系数下降3%,滑坡仍处于稳定状态;当降雨强度为30 mm/d时,在长时间降雨作用下,滑坡安全系数下降12%,滑坡处于欠稳定状态;当降雨强度为40 mm/d时,在长时间降雨作用下,滑坡安全系数下降30%,滑坡处于失稳状态。     

降雨条件下坡地水分转化特征实验研究

坡地水分转化规律研究对于探讨坡地水土流失以及坡地养分迁移规律具有重要意义。本文以黄绵土为试验材料，通过模拟降雨试验，研究了不同雨强条件下坡面入渗过程与产流特征。结果表明：(1)在地表坡度15°、土壤容重1.28～1.30g/cm3的条件下，坡面平均入渗率(ia)与降雨强度(iR)具有极显著的抛物线函数关系，当iR=1.35mm/min 时，ia具有最大值(1.01mm/min)；初始产流时间(tp)随iR的增大而减小，二者呈幂函数关系。(2)坡面产流以后，入渗率(i)随降雨历时(t)呈幂函数形式降低，坡面产流强度(VR)随t的延长呈对数函数形式增加。(3)随着雨强的增大降雨的入渗量略有增加，但降雨向土壤水分的转化率则显著降低。     

汶川震区滑坡堆积体降雨入渗产流特征人工模拟实验研究

5.12汶川地震引发了大量的滑坡堆积体,在雨水的冲刷下,不仅会造成山体崩塌,还会发生次生灾害。本文以汶川震区滑坡堆积体为研究对象,采用室内人工模拟降雨方法,探讨了不同降雨强度和土石比条件下滑坡堆积体坡面产流与入渗规律。结果表明:(1)除土石比1∶4的滑坡堆积体在所设计的降雨强度(1.0,1.5和2.0 mm/min)和土石比为1∶2滑坡堆积体在降雨强度为1.0 mm/min时没有出现产流,其他条件下的滑坡堆积体的产流时间随着降雨强度的增大而减小,而产流率随着降雨强度的增大而增大,且土石比为1∶1的平均产流率比土石比为1∶2的滑坡堆积体大。(2)根据3种入渗模型的对比分析,可知Horton模型为最适合震区堆积体的入渗模型。(3)在降雨强度为1.5 mm/min时,土石比1∶1的滑坡堆积体累积产流量比土石比为1∶2的堆积体大;在降雨强度为2.0 mm/min时,土石比1∶1和1∶2滑坡堆积体累积产流量的变化规律几乎相同。本研究可为汶川震区滑坡堆积体的灾后修复提供实验依据。     

前期土壤含水量对坡面产流产沙起始时间的影响

以水稻土为研究对象,采用室内降雨模拟试验方法,通过控制坡地不同的前期土壤含水量和坡面坡度,研究了3种降雨强度(I1≈0.6 mm/min,I2≈1.2 mm/min和I3≈3.0 mm/min)下水稻土的前期土壤含水量对坡面产流产沙起始时间的影响。结果表明,水稻土的土壤饱和含水量不随坡面坡度的变化而改变,而是维持一个常量;坡面坡度越小,幂函数对于前期土壤含水量与坡面产流产沙起始时间拟合的相关性越显著;前期土壤含水量在36.49%～50.93%时的水稻土最早发生水力侵蚀。研究成果可为湿润半湿润地区的水土资源管理提供基础理论依据。     

强降雨情况下坡面泥沙输移量突增特性研究

为了研究震后松散泥沙颗粒堆积体在强降雨情况下的坡面泥沙输移特征,找到泥沙输移突增的临界条件,选取宽级配松散土石为样本模拟震后松散泥沙堆积坡面,采用人工降雨的方式,通过不同坡度和雨强的组合实验,对各坡度坡面在强降雨情况下的泥沙输移情况进行了模拟,同时结合数值软件FLOW-3D对试验进行模拟研究。主要成果及结论如下:由松散泥沙颗粒堆积而成的坡面在强降雨作用下存在泥沙输移量突增现象;泥沙输移量突增的临界坡度介于15°与20°之间,临界降雨强度约2.0～2.4 mm/min。泥沙输移突增的临界降雨强度随临界坡度的增大而减小;30°坡面工况(大于临界坡度),试验最小降雨强度1.2 mm/min都可以促使坡面产生泥沙输移量突增的现象。     

黄土高原城市产流与降雨关系的研究

基于71次有效降雨的观测数据,通过分析城市硬化部分产流及集雨效率与降雨的关系,得到了单位面积集流场的产流量与降雨量的关系方程以及实际集雨效率与降雨量的关系方程,为今后的集雨工程设计提供了理论依据.     

太阳能光伏发电系统控制方案浅析

太阳能光伏发电是一种新型发电技术,结合山东济南力诺科技园1．6MW太阳能光伏并网电站工程,探讨了太阳能光伏发电工程的控制方案。     

漂浮式光伏电站漂浮方阵多点系泊特性研究

位置的稳定性对光伏电站的发电效率和生产安全有着重要影响。漂浮式光伏电站漂浮方阵在风、浪、流的作用下易发生移动和旋转,而采用多点系泊系统可有效限制漂浮式光伏电站的过大偏移。以尺寸为170 m×170 m的漂浮方阵为对象,采用静力分析的方法对该方阵在多点系泊系统中的锚泊线张力及方阵偏移量进行了系列研究,得出了张力及偏移量与水平跨距、系泊密度间的规律。相关成果可为漂浮方阵多点系泊系统的设计提供参考。     

水景社区的雨水收集与综合利用设计

为研究城市雨水收集与综合利用,以上海郊区一生态水景社区为例,进行水量平衡计算。结果表明,该社区年均雨水可收集量约45 678 m3,占一年总降雨量的62%左右,不但满足社区每年的绿化浇灌、硬地冲洗以及水面蒸发等消耗量,而且富余雨水经过处理后可用作景观湖的补充水源及其他用水。雨水收集利用系统设计以景观湖为中心,屋面雨水通过2个总容积为675 m3的地下集蓄池来收集,集蓄水量可达1.83万m3/a;绝大部分绿地、道路广场以及极少数屋面的雨水径流通过长1 km的植草浅沟和500 m长的碎石沟渠收集,并汇入2个总面积为800 m2的暴雨塘系统内暂时储存。户外小停车场和小广场的雨水通过砂床过滤系统收集。     

对水电效益影响最小的水光互补运行方式研究

为解决水光互补之后光伏消纳率低的问题,在水光日内互补调度规则的基础上,充分考虑水电和光伏的互补特性,提出了水光月内互补调度规则,利用梯级水库的可调节性能适应光伏出力曲线。采用水光月内互补调度规则对澜沧江上游西藏段梯级水电站进行了互补后梯级水电站出力过程和光伏消纳率计算,结果表明,水光互补之后,水电与光电的合计发电量从55.835亿kW·h上升到了59.189亿kW·h,互补后的发电增益量为33.54亿kW·h,光伏消纳率提高了20%。     

中、后期雨水收集分流优化

为提高传统雨水收集方法中的雨水调蓄能力,提出一种基于SWMM(Storm Water Management Model)的雨水分流优化方法.该方法在传统的初期雨水弃流工艺基础之上,依据分离器中水位与出口流量之间的关系,调节分离器中的雨水蓄留池出口和市政雨水管道出口之间的高差h来调整分流器的雨水削峰作用.依据分流器原理构...     

太阳能光伏发电产业现状及发展

叙述了太阳能光伏发电市场的现状及产业的发展历程,介绍了太阳能电池技术及各国在推进光伏发电产业发展方面所采取的政策,展望了国内光伏发电的前景     

玉米茎流与叶面积、降雨强度之间关系研究

为了探求人工降雨条件下,玉米单位时间产生的茎流量、茎流率与叶面积、雨强的关系,从苗期到抽雄结束共进行了5轮试验,用自制降雨茎流收集筒收集试验产生的茎流,通过调节人工降雨装置达到对雨强进行控制的目的,每轮试验设置了6种不同的降雨强度。结果表明:玉米茎流量与叶面积、降雨强度均呈幂函数关系;玉米茎流率与叶面积呈幂函数关系,与降雨强度无直接关系。应选用紧凑型玉米品种,以适当提高栽植密度,增加冠层覆盖度和叶面积指数,从而增加茎流量,削减降雨能量,减轻土壤侵蚀的发生。     

初期弃流后板房屋面雨水污染物质量浓度衰减规律

为研究初期雨水弃流后不同降雨重现期条件下屋面雨水的污染物质量浓度变化规律,以板房屋面为例,采用3 mm的初期雨水弃流深度,基于暴雨径流管理模型(SWMM),构建了板房屋面径流模型,在采用雨水收集箱中污染物质量浓度实测值对模型验证后,模拟分析了不同降雨重现期板房屋面雨水的污染物质量浓度衰减规律.结果表明:雨水收集箱中污染...     

太阳能光伏提水灌溉技术应用

可再生新能源的开发利用是实现绿色和可持续发展的重要途径,因而受到全世界广泛关注,太阳能光伏提水灌溉也是备受关注的研究和应用领域之一。在我国西部偏远缺乏电力供应的地区,通常情况下日照时间长,太阳能资源比较丰富。这些地区也是水资源紧缺和生态严重退化的地区。因此,在我国西部地区发展太阳能提水和节水灌溉不但可以充分利用分布广泛的绿色能源,有效解决能源短缺的问题,发展节水、节能、高效的灌溉牧草和农业,具有良好的社会和经济效益,还可以保护人类赖以生存的生态环境。本文结合所承担的项目研究及推广成果,总结了太阳能光伏提水技术及应用效果。     

大容量并网型光伏电站功率预测预报系统设计

阐述了一种大容量并网型光伏电站功率预测系统的设计、预测输入数据源、太阳辐射和温度预测、光电功率预测,给出了一个算例。通过现场实际验证表明,本方案具有较好的预报效果,对电网调度和光伏电站经济运行有较好的指导意义。