检索结果-内蒙古大学图书馆

水土保持学报 2020年第4期27卷 72-77页

作者：王洪晓张光辉朱平宗张宝军北京师范大学地理科学学部北京 100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京 100875 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌 712100

为定量比较3种地表随机糙率测量方法的异同,采用砾石覆盖、枯落物覆盖及不同农事活动3种下垫面条件,分别利用三维激光扫描法、照相法和测针法测量了不同处理下的地表随机糙率,以激光扫描法测量结果为基准值,通过绝对误差、相对误差和均... 详细信息

为定量比较3种地表随机糙率测量方法的异同,采用砾石覆盖、枯落物覆盖及不同农事活动3种下垫面条件,分别利用三维激光扫描法、照相法和测针法测量了不同处理下的地表随机糙率,以激光扫描法测量结果为基准值,通过绝对误差、相对误差和均方根误差比较了3种测量方法的差异.结果表明:激光扫描法测量精度最高,但仪器价格昂贵,且用于野外测量时需要注意光照影响;照相法精度较高,测量快捷方便,与扫描法的平均绝对误差为0.65 mm,平均相对误差为14.0％,但需手动测量各控制点间的相对距离,也需要避免光照影响;测针法易于操作、成本最低,但费时费力、精度不高,与扫描法的平均绝对误差为1.82 mm,平均相对误差为34.1％.因此,3种方法各有利弊,需根据实际情况选择合适的测量方法测定地表随机糙率,当精度要求不是非常严格时,推荐优先使用照相法.研究结果对随机糙率测量方法的正确选择,提高地表糙率测量精度,具有重要的指导意义.

关键词：地表糙率激光扫描仪照相法测针法

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3种地表随机糙率测量方法比较

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水土保持研究 2020年第4期27卷 72-77页

作者：王洪晓张光辉朱平宗张宝军北京师范大学地理科学学部北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

为定量比较3种地表随机糙率测量方法的异同,采用砾石覆盖、枯落物覆盖及不同农事活动3种下垫面条件,分别利用三维激光扫描法、照相法和测针法测量了不同处理下的地表随机糙率,以激光扫描法测量结果为基准值,通过绝对误差、相对误差和均方根误差比较了3种测量方法的差异。结果表明:激光扫描法测量精度最高,但仪器价格昂贵,且用于野外测量时需要注意光照影响;照相法精度较高,测量快捷方便,与扫描法的平均绝对误差为0.65 mm,平均相对误差为14.0%,但需手动测量各控制点间的相对距离,也需要避免光照影响;测针法易于操作、成本最低,但费时费力、精度不高,与扫描法的平均绝对误差为1.82 mm,平均相对误差为34.1%。因此,3种方法各有利弊,需根据实际情况选择合适的测量方法测定地表随机糙率,当精度要求不是非常严格时,推荐优先使用照相法。研究结果对随机糙率测量方法的正确选择,提高地表糙率测量精度,具有重要的指导意义。

关键词：地表糙率激光扫描仪照相法测针法

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地表糙率对坡面流流速影响的试验研究

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水力发电学报 2015年第6期34卷 117-124页

作者：施明新吴发启田国成西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

地表糙率是影响坡面流流速特征及变化过程的重要因素。本研究采用变坡试验水槽在粗糙粒径（d≤10mm）、单宽流量（0.04-0.24 L·s^-1·m^-1）和坡度（2°-12°）范围内,利用定床阻力冲刷试验系统研究坡面流平均流速与... 详细信息

地表糙率是影响坡面流流速特征及变化过程的重要因素。本研究采用变坡试验水槽在粗糙粒径（d≤10mm）、单宽流量（0.04-0.24 L·s^-1·m^-1）和坡度（2°-12°）范围内,利用定床阻力冲刷试验系统研究坡面流平均流速与粗糙粒径、流量和坡度之间的关系。结果表明：随着地表糙率的增加,水流克服阻力做功增加,能量降低,流速呈指数函数减小。地表糙率不同会导致坡面流速的主要控制因素不同,当粗糙粒径较小（0≤d≤2.5mm）时,糙率、流量和坡度对流速均有显著影响,解释方差分别为19.8%、44.8%和27.8%;当粗糙粒径较大（2.5〈d≤10mm）时，糙率和坡度对流速的影响很小（影响程度分别占8．8％和1．5％），流量为主要影响因素（占84．1％）。经多元回归分析发现，糙率对流速的影响最大（54．6％），流量次之（30．8％），坡度最小（6．6％），三者可以较好模拟定床条件下的水流流速（R^2=0．919），且流速与糙率负相关，与流量和坡度正相关。该研究结果有助于深入了解不同糙率的定床阻力下坡面流流速的时空分布特征，为坡面土壤侵蚀过程物理模型的建立提供科学依据。

关键词：水力学地表糙率坡面流流速流量坡度

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植被分布对地表糙率影响

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水土保持通报 2015年第5期35卷 45-48,54页

作者：张升堂梁博张楷山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 陕西省水文水资源勘测局陕西西安710068

[目的]分析在植被淹没或非淹没状态不同植被覆盖密度影响下,地表糙率的变化规律与特征,为进一步研究植被对地表糙率的影响提供参考。[方法]试验以塑料棒模拟植被分布,模拟出不同密度,分别进行放水试验。[结果]在植被淹没与非淹没状态下... 详细信息

[目的]分析在植被淹没或非淹没状态不同植被覆盖密度影响下,地表糙率的变化规律与特征,为进一步研究植被对地表糙率的影响提供参考。[方法]试验以塑料棒模拟植被分布,模拟出不同密度,分别进行放水试验。[结果]在植被淹没与非淹没状态下地表糙率的变化不同,在非淹没状态时,地表糙率随着平均水深的增加呈减小的趋势,在淹没水深小时,地表糙率随着平均水深的增加而先增大后减小,而当淹没水深很大时,地表糙率趋向于一个稳定值。[结论]地表糙率取值随植被覆盖密度的增大而增大;同一下垫面情况下,不同的水流方向,地表糙率取值不相同。

关键词：地表糙率植被密度淹没植被非淹没植被

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复杂地表特征下的城市雨洪模拟优化研究

复杂地表特征下的城市雨洪模拟优化研究

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作者：郑鑫东南大学

学位级别：硕士

基于城市雨洪数值模型绘制洪涝淹没图是城市降雨洪涝灾害防灾减灾的有效途径之一。城市洪涝淹没图是一个综合结果,受较多因素影响,如何快速准确建模对城市雨洪模型发展具有重要意义。通过一维二维耦合雨洪模型,研究城市地形数据精度、... 详细信息

基于城市雨洪数值模型绘制洪涝淹没图是城市降雨洪涝灾害防灾减灾的有效途径之一。城市洪涝淹没图是一个综合结果,受较多因素影响,如何快速准确建模对城市雨洪模型发展具有重要意义。通过一维二维耦合雨洪模型,研究城市地形数据精度、地表特征物概化及地表糙率概化对洪涝淹没图的影响。应用6点Abbott-Ionescu格式离散圣维南方程组(Saint-Venant equations),并用追赶法求解一维排水管网模型;应用隐式交替差分格式(Alternating direction implicit method)离散二维浅水方程组,并用ADI逐行法求解二维地表漫流模型。采用堰流方程、孔口方程计算不同状况下的检查井处流量交换进行一维二维模型耦合。通过研究区域历史内涝事件验证模型具有良好适用性。在此基础上定性定量分析10年和2年重现期降雨条件下不同因素对洪涝淹没图的影响,结论如下:(1)70m精度地形模拟结果与17m精度地形结果淹没面积相差较大,淹没区域重合部分较小,观测点水深随时间演进存在显著区别;35m精度地形与17m精度地形结果淹没面积相差较小,淹没区域有较大重合部分,且观测点水深随时间演进一致。(2)使用综合曼宁值模拟结果与使用曼宁图模拟结果吻合较好,淹没范围重合度高,特征点洪涝演进一致,且淹没点最大水深差值较小。表明在城市洪涝数值模拟中,合理的综合曼宁值可代替利用土地利用图制作的曼宁图表征地表糙率。(3)从地表淹没范围、淹没面积、淹没点最大积水深度三个方面分析,发现城市地表漫流模拟中建筑物对浅水流动的影响明显大于城市地表道路路网,若不考虑建筑物的影响,会导致局部内涝点退水过程显著提前。表明地表特征物概化中建筑物更具影响性。

关键词：城市雨洪耦合模型地形精度地表特征物地表糙率

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不同宽度条件下坡面流水动力学特性研究

不同宽度条件下坡面流水动力学特性研究

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作者：田野福建农林大学

学位级别：硕士

水力侵蚀是土壤侵蚀中危害非常严重的一种侵蚀方式,坡面流是水力侵蚀的主要动力来源,研究坡面水流水动力学特性进而揭示土壤侵蚀动力的来源与机制,对研究土壤侵蚀动力有非常重要的作用。本研究运用室内放水冲刷法,研究不同宽度条件下坡... 详细信息

水力侵蚀是土壤侵蚀中危害非常严重的一种侵蚀方式,坡面流是水力侵蚀的主要动力来源,研究坡面水流水动力学特性进而揭示土壤侵蚀动力的来源与机制,对研究土壤侵蚀动力有非常重要的作用。本研究运用室内放水冲刷法,研究不同宽度条件下坡面流水动力学特性及不同宽度条件对崩岗土体水流分离能力的影响,试验设计两个不同床面（光滑与粗糙床面）,三个坡面长度（3,6,9 m）,三个冲刷槽宽度（用槽宽表示）(10,20,30 cm)和五个单宽流量（用q表示）(0.02,0.04,0.06,0.08,0.1 m2/min)。结果表明:（1）在光滑床面上,伴随q的递增,流速、坡面水流深度、雷诺数（用Re表示）、侵蚀动力学参数均表现为增大趋势;阻力系数、曼宁粗糙系数呈缩小趋势;弗劳德数（用Fr表示）在各个坡面上情况不同。在q为0.02 m2/min,流速、Fr、阻力系数、曼宁粗糙系数、单位水流功率、断面单位能量、水流剪切力与水流功率受到槽宽的影响较明显;当q为0.04,0.08 m2/min,坡面流水深、Re受到槽宽的影响极为明显。在其他流量下槽宽对水动力参数的影响不明显。q与阻力系数、曼宁粗糙系数表现为极显著负相关（P<0.01）,与其他水力学参数及各侵蚀动力学参数表现为极显著正相关（P<0.01）。坡面长度与水流深度、Re、水流剪切力、水流功率表现为极显著正相关（P<0.01）,与曼宁粗糙系数表现为显著正相关（P<0.01）。槽宽与水深、阻力系数、曼宁粗糙系数、水流剪切力、水流功率表现为极显著正相关（P<0.01）,与Re表现为显著正相关（P<0.05）。（2）在粗糙床面上,伴随q的持续增加,坡面水流深度、流速、Re、侵蚀动力学参数均表现为增大趋势;阻力系数表现为逐渐缩小趋势;Fr、曼宁系数随流量的变化和其他水动力学参数不同。在q为0.02 m2/min,流速、水深、Fr、阻力系数、曼宁粗糙系数、单位水流功率和断面单位能量受到槽宽的影响较明显;当q为0.04m2/min,单位水流功率和断面单位能量受到槽宽的影响较明显;在q为0.08 m2/min,水深、Re受到槽宽的影响较明显;其他流量下水动力参数受到槽宽的影响不明显。q和阻力系数、曼宁粗糙系数表现为极显著负相关（P<0.01）,和其他水动力学参数、侵蚀动力学参数表现为极显著正相关,坡面长度和曼宁粗糙系数、阻力系数表现为显著负相关（P<0.05）。槽宽和阻力系数表现为极显著正相关,和水深、水流剪切力表现为显著正相关。（3）光滑床面下（Cr=0）水流分离能力远大于粗糙床面下水流分离能力（Cr=3.51）,光滑床面上的侵蚀泥沙量变化程度较粗糙床面变化剧烈。不同粗糙床面下槽宽对水流分离能力的影响较光滑床面下影响更为明显;不同床面下各单宽流量条件的水流分离能力均具有显著性差异,不同床面上各槽宽下水流分离能力均不具有显著性差异。下垫面性质显著影响坡面流水流分离能力。

关键词：冲刷槽宽度地表糙率水动力学特性水流分离能力

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林下地被物保水保土作用研究进展

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中国水土保持科学 2003年第2期1卷 96-101页

作者：程金花张洪江史玉虎北京林业大学水土保持学院北京100083 湖北省林业科学研究院武汉430075

较为系统地总结了部分前人关于林下枯落物和苔藓对水土保持、环境保护等方面作用的研究成果,林下枯落物和苔藓均具有较强的吸持降水、涵养地表径流、增加地表糙率、改良土壤特性等作用。部分学者的研究成果还表明,苔藓对环境变化具有指... 详细信息

较为系统地总结了部分前人关于林下枯落物和苔藓对水土保持、环境保护等方面作用的研究成果,林下枯落物和苔藓均具有较强的吸持降水、涵养地表径流、增加地表糙率、改良土壤特性等作用。部分学者的研究成果还表明,苔藓对环境变化具有指示和监测作用。

关键词：林下地被物保水保土作用水土保持环境保护地表径流地表糙率土壤特性

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北京密云水库集水区水源保护林土壤侵蚀控制机理与模拟研究

北京密云水库集水区水源保护林土壤侵蚀控制机理与模拟研究

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作者：秦永胜北京林业大学

学位级别：博士

森林植被与土壤侵蚀相互关系的研究是当今林业生态工程的主要研究内容之一,也是极富挑战性的研究领域,对于密云水库集水区的饮用水源保护、生态环境改善和区域社会经济的可持续发展具有重要作用。本文根据研究区1991～2000年的野外定位... 详细信息

森林植被与土壤侵蚀相互关系的研究是当今林业生态工程的主要研究内容之一,也是极富挑战性的研究领域,对于密云水库集水区的饮用水源保护、生态环境改善和区域社会经济的可持续发展具有重要作用。本文根据研究区1991～2000年的野外定位观测成果,采用对比试验的方法,通过设置不同林分类型的径流小区、坡面径流场、水量平衡场、试验流域,结合实验研究和综合调查,以密云水库集水区内主要的水源保护树种油松和刺槐为研究对象,通过多层次、多尺度系统分析,较为深入地研究了水源保护林的土壤侵蚀控制机理,提出具有明确植被参数的土壤侵蚀控制模型,并结合GIS技术完成试验小流域典型场降雨条件下土壤侵蚀量的空间分布式模拟。本文与“九五”国家重点攻关专题“华北土石山区水源保护林综合配套技术与示范”、中德林业技术合作项目“密云水库流域保护和经营”研究紧密结合,深入研究水源保护林在不同尺度上对土壤水蚀过程的影响,从而为密云水库水源保护林经营管理提供理论依据。主要研究内容有: 以刺槐和油松冠层为研究对象,通过群落植被调查和水文观测试验,分析其截留降雨特性、削减降雨动能特性,进而建立冠层防蚀作用模型。以刺槐和油松枯落物层为研究对象,通过群落样方调查和水文泥沙观测试验,分析其截持降雨特性、消能缓流和减蚀特性,进而建立枯落物层的防蚀作用模型。分别以不同空间尺度(100m2、0.9hm2、2.8hm2)的油松和刺槐林地为研究对象,分析其不同空间尺度的产流产沙特性,揭示水源保护林控制土壤侵蚀的尺度特征,进而提出具有植被群落参数的土壤侵蚀控制模型。以试验小流域(320 hm2)为研究对象,通过实地土地利用现状调查,以土壤侵蚀控制模型为依据,利用GIS强大的空间分析功能,实现不同土地利用条件下土壤侵蚀量的空间分布式模拟,在小流域空间范围内展示水源保护林土壤侵蚀控制效应,为密云水库集水区水源保护林经营管理提供决策依据。主要研究成果如下: 通过森林植被系统防蚀作用过程分割研究和多尺度水源保护林产流产沙特性的试验研究,提出了以覆盖度为变量,适合于本研究区主要造林树种油松和刺槐的次降雨林冠截留的概念性模型,阐述了林冠层降低有效降雨量、削弱雨滴动能和延长降雨历时的防蚀机理。通过多种试验手段,研究了不同枯落物层的吸水持水特性,提出了不同干重枯落

关键词：水源保护林林冠层枯落物层尺度 GIS 地表糙率 SCS 水文模型土壤侵蚀模拟北京密云水库集水区

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