不同覆盖材料对干旱区春小麦棵间蒸发的影响

为深入分析不同覆盖材料对干旱区春小麦棵间蒸发的影响,采用微型蒸发仪研究了石羊河流域地膜覆盖和秸秆覆盖条件下的春小麦棵间蒸发.研究表明:试验区春小麦棵间蒸发表现为生长初期和末期较高,生长中期较小的特点.相对无覆盖措施,地膜覆盖和秸秆覆盖日均棵间蒸发量分别降低15.6%和36.1%.无覆盖措施、地膜覆盖和秸秆覆盖的累计棵间蒸发量分别占春小麦生育期降水量及相应总灌水量之和的30.4%,26.2%和19.9%.拔节之前,地膜覆盖和秸秆覆盖条件下春小麦的棵间蒸发受表层土壤水分的影响程度基本一致,拔节之后,秸秆覆盖表现出相对地膜覆盖更好的保墒效果.     

小浪底水库浮泥对后期异重流运行响应的研究

小浪底水库在近库底形成浮泥层后不仅影响当次洪水泥沙输移,而且对后期洪水泥沙输移产生影响。人们对水库浮泥层从未开展过研究,还无统一的认识,因此对该问题进行深入分析,对水库减淤及排沙具有重要意义。采用理论分析和试验模拟相结合的方法,重点研究了小浪底水库浮泥的形成条件、流变特性、平衡坡度以及对后期异重流运行的响应。结果表明:小浪底水库浮泥是接近水库底部的一层高含沙水体,它与上层水体间有明显的界面,且具有很强的流动性;其宾汉极限剪应力、刚度系数、平衡坡度都与容重有着密切的关系;后期洪水产生的异重流能量足够大时,可推动前期水库浮泥并排沙出库。     

自吸式管道排沙系统吸泥头体型试验

根据小浪底水库泥沙淤积状态,以易于浓度控制为目的,设计了位控型、垂向扩展喇叭口型、防护罩型和配重型4种吸泥头,并进行了试验比选。结果表明:位控型吸泥头可以满足管道排沙系统对吸泥头浓度范围控制的要求,但其需要采用自动控制升降仪器,结构较为复杂,而防护罩型与配重型吸泥头吸泥浓度控制精度较低。垂向扩展喇叭口型吸泥头与位控吸泥头相比结构较为简单,降低了吸泥浓度对吸泥头垂向位置细微变化的敏感度,依靠牵引缆绳可调整吸泥头浸入淤积泥沙深度,可以满足小浪底管道排沙系统控制吸取泥沙浓度的目的。     

非淹没丁坝端坡对附近水流结构的调整作用

为了研究非淹没丁坝端坡对水流结构的调整作用,采用水槽试验和三维浅水模型相结合的方法,比较丁坝阻水面积相等条件下端坡系数分别为0,3,5和7时丁坝附近的表层平面流场、底层平面流速分布和底层切应力分布情况.结果表明:(1)端坡系数的增加使得丁坝下游表层相对回流长度和相对回流宽度减小;(2)端坡的存在能够显著减小底层平面强相对流速范围和强相对切应力范围,且端坡系数越大效果越明显.     

利用海洋动力减缓黄河口淤积延伸速率的研究

利用黄河口平面二维波流输沙数学模型、实测资料等,计算、分析了渤海流速、波流挟沙能力、黄河三角洲滨海区冲淤和粒径的变化。结果表明:①黄河三角洲浅水区的波流挟沙能力大于深水区的;②波流海洋动力能把浅水区较细的泥沙输送到渤海深海,而不能把此区较粗的泥沙输送到深海,深水区泥沙无论粗细,很难再被海洋动力带向渤海深海;③黄河单一流路入海方式易造成更多细泥沙淤积在深水区,不利于减缓黄河口淤泥延伸速率;④减缓黄河口淤积延伸速率的新思路是利用多流路把黄河泥沙相对均匀地输送到滨海区的浅水区,以充分利用海洋动力把较细的泥沙输送到渤海深海,同时结合三角洲社会、经济、生态等需求合理处理粗沙。     

黄河小北干流放淤试验"淤粗排细"效果分析

黄河小北干流连伯滩放淤试验结果显示:①在2004-2006年黄河干流来水不利的水沙条件下,通过放淤闸、弯道溢流堰、退水闸的合理布置、调度运用和淤区的合理布置,基本可以实现淤粗排细目标。淤区大于0.050mm的粗沙淤积量占淤积泥沙总量的39.7%,大于0.025mm的中、粗沙占淤积总量的72.2%;②淤区进口含沙量越大,泥沙粒径越粗,落淤效果越好;③淤区淤粗、排细呈明显的反比例关系,适当减小粗沙落淤率,可以显著提高细沙排出率。     

黄河干流泥沙优化配置模型及应用

黄河泥沙配置是一个典型的多目标规划问题.为此,研究出了黄河泥沙配置基本方程,建立了黄河干流泥沙优化配置数学模型.运用数学模型计算分析了不同水沙和工程条件下黄河干流泥沙配置方案.     

浮体式结构阻力系数试验研究

浮体式结构应用在平原水利防洪工程中时,会导致水流流态及流速分布发生变化,影响过流能力。为得到浮体式结构在运行过程中阻力系数的变化规律及因素影响机理,本文采用物理模型试验,基于水动力学理论分析,对浮体式结构阻水系数的影响因子及其敏感性进行系统研究。利用量纲分析和多元线性拟合,比较得到浮体式结构阻力系数定量计算的最优数学模型,并采用数理统计对该公式进行检验。结果表明：阻力系数与浮体式结构体型、位置、水位条件以及雷诺数有关,且四种影响参数的敏感性明显不同;通过检验得到阻力系数计算模型在可靠性以及精确度方面能够满足工程需要,可为相关工程提供理论依据。     

黄河下游宽滩区滞洪沉沙功能与减灾效应二维评价模型及其应用

黄河下游宽滩区既是大洪水行洪滞洪沉沙的通道,又是滩区群众赖以生存和发展的家园,如何合理运用宽滩区是长期备受关注和争议的话题。本文在水沙统筹、空间统筹和时间统筹原则的指导下,建立了黄河下游宽滩区滞洪沉沙功能与减灾效应二维评价指标体系,构建了基于Pareto最优解的黄河下游宽滩区滞洪沉沙功能与减灾效应二维评价模型,利用1958、1982、1992和1996年4场洪水实测资料,对该模型的合理性进行了验证。应用上述模型对黄河下游宽滩区不同运用方式的12组二维数学模型计算方案进行了评价,结果表明,洪水量级对减灾效应影响显著;相同洪水条件下设防护堤并控制闸门运用(有闸)或分区运用(5滩、10滩)方案能在滞洪沉沙功能和减灾效应之间取得更好的平衡,可作为未来滩区优化运用的决策参考。     

沙漠矿物组成与生态修复的互馈关系研究

以乌兰布和沙漠和库布齐沙漠为研究区域,在流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘分别采集表层(0～20 cm)、中层(20～40 cm)和底层(40～60 cm)沙样,分析了沙漠不同深度沙样的粒径组成、矿物成分、风化程度及三者之间的关系。针对不同植被覆盖区域进行采样,研究了沙漠生态修复与风化程度、黏性矿物含量之间的关系,揭示了沙漠矿物风化程度与生态修复的互馈关系。结果表明:沙漠表层沙样粒径小于中层和底层沙样,黏性矿物含量高于中层和底层;风化程度越高,黏性矿物含量越高,粒径组成越细。植被盖度与矿物风化程度和黏性矿物含量之间具有良好的关系,植被盖度由4%增加至18%～22%时,黏性矿物含量和风化程度增加速率较快,之后增加速率减小。矿物风化程度随生态修复的时间逐渐增加,对库布齐沙漠来说,随着植被盖度和风化程度增加,黏性矿物中伊利石含量显著增加。