半湿润半干旱地区降雨径流关系的区域规律

以陕西地区汉江流域、渭河流域、北洛河和延河流域等15个典型的半湿润半干旱流域为例,分析了各流域的P+P_a-R相关关系,并对其产流规律的区域性进行探讨。研究结果表明,陕西地区汉江、渭河、北洛河和延河流域的P+P_a-R相关图后半部分与45°直线的夹角总体上呈逐渐增大的趋势,且大多数子流域为混合产流,大部分流域的P+P_a-R相关图的后半部分与45°直线有一定的夹角,其中志丹流域和杏河流域超渗产流占主导,P+P_a-R相关图较一致,但均严重偏离45°线。     

降雨-径流过程的ANN建模

论证了应用人工神经网络进行降雨-径流建模的可行性;给出了建模用的BP算法;和应用人工神经网络进行建模的具体方法,并采用实例进行仿真,表明该模型对大、中、小各种洪水过程都能进行很好的模拟,对预报流量图上的一些最重要的特征可作出较准确的预报．     

降雨对碎石土边坡稳定性的影响分析

通过试验模拟天然降雨条件,研究了不同的降雨强度、降雨历时、累积降雨量对碎石土边坡不同部位水压力的影响,分析了降雨作用下碎石土边坡的变形破坏机理及降雨诱发滑坡的主要作用方式.试验结果表明,降雨强度、地下水位、降雨持续时间是影响坡体稳定的重要因素.     

降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响

为分析降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响,结合流域地表径流汇流路径特点,基于物理概念的流域分布式水文模型,通过设计不同雨强下多种降雨移动方向工况,对比研究了各种工况对山区小流域洪水过程的影响。结果表明,降雨移动方向对流域洪水过程的影响主要表现在洪水峰值的差异上。在相同雨强和降雨量下,降雨沿着流域汇流路径减少的方向移动会比沿其相反路径移动产生更高的洪水峰值。在相同雨强和降雨移动速度下,流域内降雨移动的路径越长,形成的洪水峰值越高。随着降雨移动方向的改变,较低雨强(120 mm/h)模拟得到的洪峰也可能高于较高雨强(180 mm/h)模拟得到的洪峰。结合降雨的移动特征,流域的地形形状和汇流特点共同控制了降雨移动方向对径流过程的影响。     

坡度与降雨强度对坡面侵蚀产沙过程影响的试验研究

鉴于坡度和降雨强度的变化对坡面侵蚀产沙过程影响明显,通过设计室内大型试验土槽,采用室内人工模拟降雨的方法,对不同坡度和降雨强度下坡面侵蚀输沙动态过程进行试验研究。结果表明,在降雨强度不变的条件下,累计产沙量、输沙率随坡面坡度增大而增大;同一坡度下累计产沙量、输沙率随降雨强度的增加而增加;输沙率与降雨强度呈线性关系,与坡度呈幂函数关系。进而基于试验结果,通过二元非线性回归,建立了输沙率、单位面积单位时间产沙量、坡度及降雨强度之间的经验公式。     

不同降雨条件下的某航电枢纽工程砂砾体围堰稳定性分析

降雨入渗对岩土的力学性质和力学行为有较大影响,不同的降雨条件会导致土体内部产生不同的水力响应。基于江西省某航电枢纽工程,结合Abaqus通用有限元软件,分别考虑实际降雨的三个影响因素(降雨强度、降雨历时、降雨雨型)进行不同降雨条件下的砂砾体围堰渗流及稳定性数值计算与分析。结果表明,围堰体内部渗流速度、孔隙水压力及变形位移随降雨强度和降雨历时的增加而增加,而堰体安全系数则随之下降。同时,堰体渗流和稳定性与不同雨型的峰值分布有较强的相关性,雨强峰值出现越晚,在降雨终止时,堰体的非饱和区孔压、渗流速度等越大,堰体安全系数越小。     

对降雨径流水质污染特征的研究探讨

由于城市雨水径流对受纳水体的污染已日益显现,而且雨水资源的大量利用,雨水中的主要污染物的来源和形成成为主要的研究对象[1].主要针对阜新市的降雨径流水质污染状况进行监测.通过对雨水样品进行测试的结果表明,主要污染指标为COD、总磷、氨氮和SS.但污染物含量较低,雨水可以作为水源再回收利用.本研究可为阜新市雨水利用以及水环境综合整治长远规划提供重要依据.     

枯水径流若干问题研究进展

着重对枯水径流频率分析、流量历时曲线、基流分割及退水分析等进行了阐述，分析了枯水径流特征与流域地形、地貌、水文地质特性和土地利用等空间信息之间的相关关系，并对无资料地区的枯水径流预测进行了探讨。     

VIC模型在西北干旱半干旱地区的应用研究

以黑河莺落峡流域为例,分析了陆面模式VIC能量平衡模式与水量平衡模式在干旱、半干旱地区水文模拟的适用性.实例结果表明,在干旱、半干旱地区,能量平衡模式比水量平衡模式的模型模拟效果更好,对实际蒸发的计算精度更高.     

考虑降雨强度的汇流速度计算方法

以沿渡河流域为例,提出了同时考虑地形和降雨特性的汇流速度计算方法,引入半经验公式确定TOPMODEL模型中的地表径流演进速度,基于曼宁公式和连续性方程构建了降雨强度、地表坡度和汇流面积与地表径流演进速度的多元相关关系,并与采用单一平均汇流速度的TOPMODEL模型计算结果做了对比.结果表明,该方法模拟效果更好.     

半无限平面内非饱和土降雨入渗的水—力耦合数值分析

降雨入渗是非饱和土中水分迁移的重要因素。通过VG模型、渗流理论和弹性力学理论,推导出二维非饱土水—力耦合控制方程,利用COMSOL Multiphysics有限元软件对非饱和土渗流变形耦合控制方程组进行计算,研究了不同模型尺寸下土体中压力水头随时间的演化及变化规律,采用数值方法探索半无限非饱和土降雨入渗问题。结果表明,半无限渗流问题在一定条件下可作为有限尺寸的渗流问题;降雨入渗过程中水头水平向变化比竖向大;压力水头在非耦合情况下比耦合情况下入渗更快,但两者的压力水头分布无明显差异;降雨初期顶点位移就发生明显的变化。     

各向异性渗透对土坡孔隙水压力及浸润线的影响分析

基于饱和-非饱和渗流理论,采用有限元法对降雨条件下边坡各向异性渗流场动态变化进行了数值模拟,分析了降雨过程中边坡地下孔隙水压力分布、浸润线位置变化规律.研究结果为边坡的稳定性分析和滑坡预测提供了重要的分析依据.     

非饱和成层土一维降雨入渗水力耦合分析

为了有效地分析非饱和成层土的水—力耦合问题,基于非饱和土有效应力原理和渗流理论,考虑降雨过程中双层土孔隙特征及渗透性随应力的动态变化特点,建立了非饱和成层土一维降雨入渗水力耦合模型,利用Flex PDE软件编制计算程序,对一典型双层土降雨入渗模型进行了分析。结果表明,在雨水入渗过程中,上粗—下细型土的分界面处会出现较大的孔隙水压力变化,且耦合、非耦合情况差异明显;上细—下粗型土可不考虑入渗过程中水力的耦合效应;对于上粗—下细型土,短历时强降雨在土层接触带会产生较大的孔隙水压力突变。     

基于蓄满超渗兼容模型的山洪灾害临界雨量探讨

山洪预警是减少山洪灾害损失的重要手段,临界雨量的确定则是山洪预警过程中重要的一环。以裴河流域为例,根据山丘区实际情况,分析流域蓄水容量分配曲线与流域下渗能力分配曲线的关系,建立蓄满超渗产流兼容模型。通过参数率定,确定模型所用参数,模拟出的洪水过程洪峰流量与实际洪水过程洪峰流量误差均在6%以内,利用模型进行山洪预警的准确率为81.25%,与水文比拟法所得预警指标相比,准确度更高。     

黄土地区不积雨条件下降雨入渗及其湿润锋移动规律

目前,黄土地区降雨入渗规律研究已较为深入,但对不积雨持续降雨入渗及其湿润锋移动规律研究较少。对此设计并制作了一套模拟不积雨降雨条件下黄土土柱垂直入渗模型试验装置系统,共模拟了3组非饱和重塑黄土表面不积雨降雨强度下的土柱垂直入渗试验,得到了3组不同干密度黄土垂直土柱试验各相应深度监测点土体体积含水率与降雨历时曲线,以及各试验组土柱渗流湿润锋和渗流稳定区到达不同深度的降雨时间。基于Green-Ampt入渗模型的假设,建立了黄土地区不积雨降雨垂直土柱湿润锋渗流模型,并结合试验结果,验证了假设及模型的正确性,求出不积雨持续降雨条件下黄土土柱渗流湿润锋形状参数m接近于3,并进一步揭示了不积雨降雨条件下黄土地区降雨入渗湿润锋深度与渗流稳定区深度之间的关系。     

考虑降雨重现期的尾矿坝渗流稳定性分析

降雨为影响尾矿坝渗流的一个重要因素,根据多年降雨资料,利用P-Ⅲ型分布描述降雨重现期,模拟得到坝坡的浸润线分布,结合改进Green-Ampt入渗模型得到坝坡湿润锋的发展过程,并以集安某尾矿坝为例,探讨了降雨重现期对尾矿坝坡顶、坡脚处孔压分布、浸润线变化及坝体稳定性的影响。结果表明,坝体孔压变幅与降雨重现期呈正相关;在堆积坝顶部浸润线先上升后下降,而在坡脚处浸润线不断上升;降雨重现期越长,坝体安全系数越小,降雨结束后安全系数的回升速率远小于暴雨期间的下降速率;坝体可靠度指标随降雨不断减小,停雨后有明显的回升,与安全系数的变化规律不一致。     

基于Hydrus-1d模型的干旱区绿洲灌溉入渗研究

灌溉是影响干旱区绿洲发展的重要因素,而研究土壤水分入渗特性是制定合理灌溉制度的基础。因此,选取腰坝绿洲为试验场地,通过野外试验和室内试验建立相关的Hydrus-1d模型,并经过参数校准及模型验证,证明该模型适用于腰坝绿洲。模拟结果表明,土壤水存储量年际间变化较小,增幅仅为2.3cm,而年内变化随灌溉变化明显;2015年全年作物蒸散发消耗为81.49cm,其中蒸腾消耗仅占潜在蒸腾的67%,表明作物生长在一定程度上受到水分不足的影响;而由于土壤中含砂量过高及灌溉制度的不合理,水分深层渗漏量高达58.12cm,占入渗总量的40.96%,造成巨大的浪费。研究结果可为当地制定合理的灌溉制度提供依据。     

入渗池回灌效率的试验模拟

在试验室砂槽模型中利用不同截面形状的入渗池模拟清水回灌过程,通过观测潜水水丘变化,研究了水丘位置与回灌效率的关系,比较了相同时刻瞬时入渗量与回灌总量的数据,并分析了不同截面形状入渗池的回灌效率.试验结果表明,入渗池回灌效率受截面形状影响,截面为正三角形时入渗池回灌效率最高,依次为矩形、正方形和圆形,且截面周长与入渗池的...     

2018年8月石家庄市两次强降水分析

基于高时空分辨率的地面自动气象站资料、多普勒雷达资料、VDRAS反演资料及NCEP再分析资料等,采用中尺度分析和动力学论断方法对2018年8月11、12日两次强降水进行触发机制和中尺度对比分析。结果表明,"8.11强降水"与"8.12强降水"均发生在副热带高压外围西南暖湿气流中,"8.12强降水"伴有蒙古国分裂南下冷空气。强降水对应的雷达反射率因子回波为一条40dBz及以上回波带,回波移动方向与回波带轴向一致,形成"列车效应",径向速度图中风向辐合及"逆风区"与强降雨时段配合较好。强降水触发机制为地面辐合线、露点锋和低压系统;大气层结表现为低抬升凝结高度和自由对流高度、较强对流有效位能和深厚的暖云层;低空急流利于水汽和能量的输送。