Geological Engineering,Civil Engineering,Traffic and Transportation Engineering Electrical capacitance volume tomography for measurement soil water infiltration in vessel experiments简

Electrical capacitance volume tomography （ECVT） is a recently-developed technique for real-time, non-invasive 3D monitoring of processes involving materials with strong contrasts in dielectric permittivity. This work is first application of the method to visualization of water flow in soil. We describe the principles behind the method, and then demonstrate its use with a simple laboratory infiltration experiment. 32 ECVT sensors were installed on the sides of an empty PVC column. Water was poured into the column at a constant rate, and ECVT data were collected every second. The column was then packed with dry sand and again supplied with water at a constant rate with data collected every second. Data were analyzed to give bulk average water contents, which proved consistent with the water supply rates. Data were also analyzed to give 3D images （216 voxels） allowing visualization of the water distribution during the experiments. Result of this work shows that water infiltration into the soil, wall flow, progress of the unstable wetting front and the final water distribution are clearly visible.     

双超模型在半湿润地区的应用

中国北方多属半干旱、半湿润地区,其降雨径流的形成过程较为复杂,既有蓄满产流,又有超渗产流,针对这种产流现象,分析其物理机制,在前人研究的基础上,探讨了适用于超渗产生地表径流、超持产生壤中流的＂双超＂产流模型和汇流模型,并将其应用于文峪河流域,进行了洪水模拟应用,研究结果表明,洪水过程的模拟预测结果与实测结果基本吻合;对于不同年份降雨的洪水模拟,除少数敏感的模型参数外,其它模型参数几乎不变,说明该模型弹性较好,因此该模型在这类地区具有较强的适用性和实用性。     

赤峰市暴雨强度公式的推导

根据赤峰地区的22年降雨资料和气象资料,对该市的暴雨强度公式进行了推导,使该市在设计雨水管道工程方面有一个完整的计算公式.     

生草覆盖条件下不同降雨强度对紫色土坡面侵蚀产沙的影响

造林种草,增加植被覆盖度是防止土壤侵蚀的重要措施.通过人工模拟降雨试验,探讨生草覆盖下紫色土坡面侵蚀产沙的动态变化.结果表明,有生草覆盖的坡面径流含沙量较裸地的径流含沙量更快达到稳定状态;坡面侵蚀产沙率随覆盖度增加呈指数型递减,且坡下种草的减沙效果最好;覆盖度与降雨强度对坡面侵蚀产沙量的影响存在对比消长关系,但生草覆盖度对产沙量的影响小于降雨强度的变化对产沙量的影响.     

降雨输入对青龙河流域HSPF模型模拟结果的影响

为评价降雨输入对青龙河流域BASINs/HSPF模型模拟结果的影响,改善HSPF模型模拟精度,应用趋势成分建模、周期成分建模、相依随机建模和独立随机建模（白噪声）等随机建模程序和蒙特卡洛计算机模拟方法,获得200组降雨随机模拟序列,分别作为青龙河流域BASINs/HSPF模型的输入,以Nash-Sutcliffe效率系数（E_NS）作为模型模拟效果的评价标准,获得如下结论:采用趋势成分、周期成分与ARMA建模以及正态随机模拟获得降雨随机模拟序列是量化降雨输入随机性的可行方法;在模型参数优化的条件下,降雨随机模拟序列HSPF模拟E_NS值的变化区间为[71.09%,74.96%],波动幅度达3.87%,表明降雨输入随机性对于HSPF模拟结果具有显著影响;当考虑每年的日降雨量极大值时,E_NS值变化区间为[75.35%,78.81%],波动幅度达3.46%,且结果均优于没有考虑降雨极大值点的降雨随机模拟序列,表明降雨时间序列的极大值点对于HSPF模拟效果具有显著影响;随着降雨时间序列中所考虑极大值点数量的逐渐增多,HSPF模拟效果出现下降趋势,表明HSPF模拟应特别关注若干最大极值点的影响;降雨输入的不确定性是HSPF模型模拟结果不确定性的重要来源,改善HSPF模拟效果需要考虑降雨时间序列随机性和极值点因素的影响.本研究可为量化降雨输入对HSPF模型模拟的影响以及HSPF模拟的降雨情景优选提供借鉴.     

雷达定量测量降雨在洪水预报中的应用

应用雷达的基数据资料,提取雷达反射率,利用分组Z—I关系转化雷达反射率为雨强,运用地面雨量站网实测雨量对其进行卡尔曼滤波校准,将其结果作为洪水预报模型的降雨输入,并将该方法应用于湖北省白莲河流域.     

1956年8月松花江干流大洪水

根据水文、气象和灾情统计等资料，分析１９５６年８月松花江干流大洪水的雨情、水情和灾情．     

青藏高原东部地区水文气候变化趋势分析

青藏高原是众多河流的发源地,为了解该地区水文气候变化的情况,对其东部地区雅鲁藏布江(奴下站)、怒江(嘉玉桥站)、澜沧江(昌都站)、通天河(直门达站)、雅砻江(泸宁站)、黄河(唐乃亥站)共6个流域自20世纪80年代以来的年气温、年降雨和年径流的变化趋势进行研究,分析了年径流对气候变化的响应。结果表明:6个流域的年气温和年降雨基本呈较明显的上升趋势;年径流受气温和降雨的共同影响,奴下站、嘉玉桥站和泸宁站呈一定的上升趋势,昌都站、直门达站和唐乃亥站呈一定的下降趋势。区域内径流多年平均变化率与冰雪面积比例大致呈正相关关系:年径流呈现上升趋势的流域,冰雪面积比例较大,受降雨增加和融雪增加的影响偏大;年径流呈下降趋势的流域,冰雪面积比例较小,受气温上升导致蒸散发增大使径流减少的影响偏大。这些研究结果将对青藏高原地区防洪抗旱、水资源的合理配置和开发、区域水资源可持续利用等具有重要的作用和意义。     

赣南典型离子型稀土矿层入渗试验研究

选择原地浸矿过程中表层滑坡频发矿区,现场测试2个矿块的稀土矿层入渗过程,采用4种常用入渗模型拟合入渗过程.结果表明:整个入渗过程可分为3个阶段:0~45 min为入渗率急剧变化阶段,45~125 min为入渗率缓慢变化阶段和125 min之后逐渐达到稳渗阶段;用Kostiakov模型拟合的效果好于其他3种模型,矿块1初始入渗率平均为0.113 cm/min,稳定入渗率为0.063 cm/min,矿块2初始入渗率平均为0.162 cm/min,稳定入渗率为0.101 cm/min;入渗率随砂砾含量增大而增大,随黏粒含量增大而减小,与矿层含水量呈负相关关系;试验矿区渗透系数随深度增加快速减小,注液强度过大而远超渗透系数时,造成表层矿层溶液无法及时下渗,边坡安全系数减小,易引发表层滑坡.