检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2022年第16期38卷 124-134页

作者：陈正发李靖段青松王莹相彪宁东卫云南农业大学水利学院昆明650201 云南省农业节水工程技术研究中心昆明650201 云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室昆明650201

定量评估区域坡耕地土壤侵蚀分布规律,是科学制定坡耕地水土流失综合治理规划、开展坡耕地质量建设的基础,然而目前针对省域尺度坡耕地土壤侵蚀和养分流失规律的研究较少。该研究基于GIS空间分析技术和通用土壤流失方程(Universal Soil ... 详细信息

定量评估区域坡耕地土壤侵蚀分布规律,是科学制定坡耕地水土流失综合治理规划、开展坡耕地质量建设的基础,然而目前针对省域尺度坡耕地土壤侵蚀和养分流失规律的研究较少。该研究基于GIS空间分析技术和通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation,USLE),在模型参数率定与计算精度验证基础上,定量评价云南省坡耕地土壤侵蚀和养分流失特征。结果表明:(1)云南省坡耕地土壤侵蚀面积为421.38万hm^(2),侵蚀总量为376.57×10^(6)t/a,占全省土壤侵蚀总量的63.02%,坡耕地是区域侵蚀产沙的主要策源地;坡耕地平均侵蚀模数为7986.31 t/(km^(2).a),总体处于强烈侵蚀等级,剧烈侵蚀、极强烈侵蚀和强烈侵蚀是坡耕地侵蚀产沙的主要来源;不同分区坡耕地侵蚀模数和侵蚀量差异显著,滇西南区侵蚀强度最大,滇东南区侵蚀强度最小。(2)随着坡度增加,坡耕地侵蚀面积比例、侵蚀强度、侵蚀量均呈较快增加趋势,土壤侵蚀主要来源于15°~25°、>25°、>8°~15°3个坡度级坡耕地。(3)坡耕地流失土层厚度集中分布在0~12 mm/a之间,平均流失土层厚度为7.31 mm/a;耕层更新周期集中分布在20~200 a之间,均值为175.6 a,耕层更新周期-面积分布曲线呈先快速递增,并在某一峰值之后出现快速递减趋势。(4)坡耕地养分流失空间分布存在差异性,土壤有机碳、全氮、速效钾、有效磷流失模数分别为223.60、23.94、1.59、0.15 t/(km^(2)·a),坡耕地养分流失是区域养分流失量的主要来源。研究可为区域坡耕地水土流失治理和坡耕地质量建设提供科学依据。

关键词：模型侵蚀坡耕地评价危险性评价养分流失 USLE模型云南省

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高原山地绿色农田健康水循环评价指标体系

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排灌机械工程学报 2023年第5期41卷 511-518页

作者：王莹谭美仙陈正发李重庆李靖云南农业大学水利学院云南昆明650201 云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室云南昆明650201 云南省智慧农业与水安全国际联合研发中心云南昆明650201

随着绿色农田概念的提出,为提高水循环改善农田生态的能力,提出构建农田健康水循环评价指标体系的维度,以期为高原山地绿色农田的研究和发展提供理论支撑.文中总结了“绿色发展”理念、绿色农田的发展历程以及农田健康水循环的研究动态... 详细信息

随着绿色农田概念的提出,为提高水循环改善农田生态的能力,提出构建农田健康水循环评价指标体系的维度,以期为高原山地绿色农田的研究和发展提供理论支撑.文中总结了“绿色发展”理念、绿色农田的发展历程以及农田健康水循环的研究动态;运用知识图谱可视化工具VOSviewer发现农田健康水循环的研究成果较少,而土壤因子是灌区尺度农田健康风险评估的关键.同时,对现有健康水循环的研究对象和指标维度做了对比分析,发现水源、供水、用水、排水为主要的评价指标维度,将其引入绿色农田水循环的健康评价研究中,提出结合土壤因子的评价指标体系更具代表性.此外,梳理了适用于灌区尺度绿色农田健康水循环指标的单一评价法和组合评价法,运用组合法进行指标评价是未来的发展趋势.

关键词：健康水循环绿色农田土壤因子指标体系评价方法

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不同水土保持措施对石漠化区水土流失的影响

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中国水土保持科学 2018年第2期16卷 103-110页

作者：柏勇杜静杨婷婷王正选邱金亮李靖云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室昆明650201 云南农业大学水利学院昆明650201

为科学评估不同水土保持措施对石漠化地区的治理效果,进一步探索和完善石漠化地区水土流失治理工作,以云南沾益石漠化地区官麦地小流域为研究对象,分析水保林、坡耕地+巨菌草、坡改梯耕地和经果林等不同的水土保持措施对石漠化径流小区... 详细信息

为科学评估不同水土保持措施对石漠化地区的治理效果,进一步探索和完善石漠化地区水土流失治理工作,以云南沾益石漠化地区官麦地小流域为研究对象,分析水保林、坡耕地+巨菌草、坡改梯耕地和经果林等不同的水土保持措施对石漠化径流小区土壤改良和产流产沙的影响。结果表明:1)在相同降雨条件下,坡耕地产流量最多,水保林产流量最少。不同水土保持措施下,土壤侵蚀量由高到低分别为荒山草地、坡耕地、梯地、经果林和水保林,其土壤侵蚀量分别占总侵蚀量的65.00%、56.13%、52.43%、50.35%和46.03%;2)水保林、经果林、梯地和坡耕地可有效降低土壤密度、增大孔隙度以及改善土壤结构;3)治理后坡耕地土壤全氮全磷质量分数最高,经果林和水保林次之,荒山草地的全氮质量分数最低,坡耕地、经果林、水保林和梯地土壤全氮量分别较荒山草地高90.63%、74.48%、26.56%和22.4%,全磷质量分数分别较荒山草地高123.64%、96.36%、67.27%和16.64%。综合分析表明:水保林、坡耕地+巨菌草、坡改梯耕地、经果林等水土保持措施能减少水土流失,有效改善土壤理化性质;其中,水保林效果最好,经果林、梯地和坡耕地次之。该研究为解决西南地区石漠化问题,提供理论依据和技术支撑。

关键词：石漠化径流量土壤侵蚀量土壤结构土壤肥力

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基于高维Copula函数的逐日潜在蒸散量及气象干旱预测

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农业工程学报 2020年第9期36卷 143-151页

作者：顾世祥赵众陈晶陈金明张刘东云南农业大学城乡水安全与节水减排高校重点实验室昆明650201 云南省水利水电勘测设计研究院昆明650021 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

尝试引入高维Copula函数对影响参考作物蒸散量ET0的气象因素进行联合分布构建,揭示不同变量间的相关结构,建立多元气象因素对ET0的联合分布模型,对逐日ET0及短期干旱等级进行预测,并将枯季1-4月份的多维Copula联合分布预测模型的系统性... 详细信息

尝试引入高维Copula函数对影响参考作物蒸散量ET0的气象因素进行联合分布构建,揭示不同变量间的相关结构,建立多元气象因素对ET0的联合分布模型,对逐日ET0及短期干旱等级进行预测,并将枯季1-4月份的多维Copula联合分布预测模型的系统性偏差构造成修正函数,代回ET0预报模型以改善预报效果,利用洱海流域内大理站1954-2018年逐日气象观测数据,以FAO Penman-Monteith方程为标准值对比分析。结果表明:1)平均气温(T)和最高气温(Tmax)2个气象因子组合时,二维Normal Copula模型对逐日ET0预测的精度最高,叠加上修正函数项之后,相对误差小于10%、15%、20%、25%的样本比例分别提高到71.6%、84.4%、91.4%、96.5%,全年符合指数IA变化范围为0.98~0.99,平均偏差ME为0.17~0.30,均方根误差RMSE为0.54~0.64,Nash-Sutcliffe效率系数为0.90~0.98;2)将逐日ET0预测方法应用于逐日气象干旱预测评估(以逐日SPEI指数为例),逐日SPEI指数预测值与标准值的相关系数为0.95~0.99,平均偏差ME为-0.10~0.35,均方根误差RMSE为0.20~0.30,符合指数IA为0.97~0.98,Nash-Sutcliffe效率系数NSE为0.91~0.97,在降水量多的季节,Copula函数模型预测ET0的精度更高一些,且逐日SPEI预测的误差参数都优于逐日ET0的预测结果。

关键词：干旱蒸散量 SPEI指数高维Copula函数预测洱海流域

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微颗粒通过透水混凝土运动堵塞规律研究

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南水北调与水利科技 2019年第3期17卷 163-170页

作者：南轩刘艳慧李靖王静张明飞翁之宇云南农业大学建筑工程学院昆明650000 云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室昆明650000

为了研究透水混凝土内部孔隙中渗流及堵塞问题,采用透水混凝土堵塞测试装置模拟降雨初期地表微颗粒透过混凝土的流动规律和分布情况,利用CT扫描技术并结合Avizo软件重构其内部的孔道结构,用CFD中DEM模型(计算流体力学中的离散颗粒模型)... 详细信息

为了研究透水混凝土内部孔隙中渗流及堵塞问题,采用透水混凝土堵塞测试装置模拟降雨初期地表微颗粒透过混凝土的流动规律和分布情况,利用CT扫描技术并结合Avizo软件重构其内部的孔道结构,用CFD中DEM模型(计算流体力学中的离散颗粒模型)对昆明市地表微颗粒通过透水混凝土的过程进行多相流模拟。结果表明:CFD数值模拟得到的结果和实验比较吻合,颗粒粒径范围100～500μm的地表微颗粒对混凝土有一定程度的堵塞,仍具有较好的透水效果(较高的渗透系数),而100μm以下加入之后的颗粒堵塞较为显著,且渗透系数基本趋近于0;但更为重要的是通过DEM模拟分析发现0～50μm的小颗粒通过混凝土时渗流速度缓慢并且部分粘连在孔道壁面导致直径减小影响渗流效果。

关键词： CT扫描 3D重构透水混凝土微颗粒渗流堵塞

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三维重构下的透水混凝土流场数值模拟研究

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三峡大学学报（自然科学版） 2020年第1期42卷 13-17页

作者：南轩孙语晨刘艳慧王娜娜李靖云南农业大学建筑工程学院昆明650021 云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室昆明65000

孔隙结构作为透水混凝土渗流重要组成部分,直接影响雨水的渗流效果,研究透水混凝土的内部流动情况,对于认识透水混凝土排水渗流机制具有重要理论意义.通过对20%孔隙度试件采用CT扫描技术获取分辨率为12.5μm的二维切片,结合Avizo软件阈... 详细信息

孔隙结构作为透水混凝土渗流重要组成部分,直接影响雨水的渗流效果,研究透水混凝土的内部流动情况,对于认识透水混凝土排水渗流机制具有重要理论意义.通过对20%孔隙度试件采用CT扫描技术获取分辨率为12.5μm的二维切片,结合Avizo软件阈值截断法进行三维重构,并且对其孔隙进行量化,通过测定不同水头下的混凝土内部流速与重构混凝土模型在CFD软件下的流速模拟对比.结果表明:模拟混凝土内部流速变化规律与试件连续测定渗透结果相符,并且由于内部存在不同的空喉结构导致内部流速在各结构上的流速具有明显的差别,甚至存在孔道转弯的结构导致流速为负值,同时也发现在混凝土中间部位孔道直径较大的流道流速出现最大值.透水混凝土的渗透排水效果与内部孔道结构息息相关,孔道直径越均匀渗透效果越好,孔道弯曲度越小渗透效果越好.

关键词：透水混凝土三维重构流场孔道结构数值模拟

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基于响应面分析的隧洞开挖过程优化设计研究

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水资源与水工程学报 2019年第5期30卷 176-183页

作者：南轩刘艳慧孙语晨张玉波张明飞云南农业大学建筑工程学院云南昆明650000 云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室云南昆明650000

为了更好地分析隧洞开挖过程中侧壁应力、变形等参数的变化情况,对岩体采用D-P准则模型设置材料性能,并且通过生死单元法的开挖方式来了解整个过程中隧洞侧壁应力的变化规律;同时建立了一种基于响应面的侧壁应力应变多目标优化方法,基... 详细信息

为了更好地分析隧洞开挖过程中侧壁应力、变形等参数的变化情况,对岩体采用D-P准则模型设置材料性能,并且通过生死单元法的开挖方式来了解整个过程中隧洞侧壁应力的变化规律;同时建立了一种基于响应面的侧壁应力应变多目标优化方法,基于敏感度选取对侧壁应力应变有影响的关键参数,应用响应面方法建立变量与多目标函数的响应面多元回归模型,分析影响侧壁应力应变的参数交互作用,最终在满足隧洞设计要求的条件下,确定以降低侧壁应力与应变为目标的最优组合。结果表明:在开挖的过程中,主要应力变化集中在第2步开挖中,该过程中应力、应变的峰值和方向发生了极大的改变,应力峰值从9.7×10~5Pa变为1.47×10~6Pa,方向从沿侧壁向外转变为沿侧壁向内,这易导致隧洞侧壁的坍塌;在响应面分析优化下将截面长、截面宽组合设计为1.35、2 m后,其应力峰值下降了10.01%,采用生死单元开挖方式结合响应面优化的方法能够为隧洞设计优化和开挖过程参数提供有效的分析。

关键词：输水隧洞生死单元开挖侧壁应力响应面法优化设计

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泵送混凝土管道冲蚀疲劳失效数值模拟

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桂林理工大学学报 2022年第3期42卷 628-635页

作者：孙语晨张玉波李靖南轩袁玉麟云南农业大学建筑工程学院昆明650201 云南农业大学云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室昆明650201

为研究泵送混凝土中非牛顿流体-颗粒、颗粒颗粒和颗粒管壁之间的相互作用,探明管道堵塞机制,基于计算流体动力学和离散元法(CFD-DEM)分析了混凝土各相在泵送过程中的运动演化规律;利用非牛顿流体-颗粒两相流管道侵蚀寿命预测模型分析了... 详细信息

为研究泵送混凝土中非牛顿流体-颗粒、颗粒颗粒和颗粒管壁之间的相互作用,探明管道堵塞机制,基于计算流体动力学和离散元法(CFD-DEM)分析了混凝土各相在泵送过程中的运动演化规律;利用非牛顿流体-颗粒两相流管道侵蚀寿命预测模型分析了混凝土流动对管道壁面的冲蚀磨损机制,预测了管道的冲蚀疲劳寿命。结果表明:模拟结果与工程及实验相吻合,在管道流场发生变化处(进口、出口、弯管处)管道壁面冲蚀相对严重,该部位的寿命仅为工程工况条件连续工作29 d;此外,颗粒粒径越大对壁面的磨损越严重,粒径范围15~30 mm的颗粒与管壁之间的切向作用力占比达42.81%,导致能量损失33.02%;弯管段颗粒碰撞次数大约是直管段的2倍,颗粒在直管段的动能明显高于弯管段且弯管段的切向动能损失高于直管段,这说明弯管段更容易堵塞。模拟结果能够为泵送混凝土的管道设计及维护提供理论支撑。

关键词：泵送混凝土 CFD-DEM 颗粒流体-管壁互作用管壁冲蚀疲劳寿命预测

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基于集对分析模型的水土保持工程效益后评价研究

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水土保持通报 2019年第6期39卷 106-111页

作者：王静行仙峰侯彪李云川张连根云南农业大学水利学院云南昆明650201 成都理工大学四川成都610051 云南省高校城乡水安全与节水减排重点实验室云南昆明650201

[目的]建立一个科学合理的水土保持效益后评价指标体系对水土保持工程进行效益评价,为小流域的生态治理提供科学后评估依据。[方法]综合分析小流域水土保持工程特性和影响水土保持工程效益的关键因素,识别和选取水土保持工程效益后评价... 详细信息

[目的]建立一个科学合理的水土保持效益后评价指标体系对水土保持工程进行效益评价,为小流域的生态治理提供科学后评估依据。[方法]综合分析小流域水土保持工程特性和影响水土保持工程效益的关键因素,识别和选取水土保持工程效益后评价的13项关键指标,建立小流域工程效益后评价指标体系,运用层次分析法和熵值法改进评价指标的权重,结合评价指标数据和指标评价标准应用改进的集对分析模型开展工程效益后评价研究。[结果]改进的集对分析模型结果表明,评价指标体系中水保效益、生态效益、社会效益,流域水土保持工程效益评价总体处于2级水平,流域治理的成效显著、可供开发的空间和潜力较大。[结论]该方法是一种有效地针对小流域的水土保持工程效益评价的新方法。在构建水土保持工程效益后评价指标体系的基础上,将该方法运用到水土保持工程效益后评价中,基本达到了预期的研究目的。

关键词：项目后评价集对分析模型水土保持工程效益评价

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考虑“蒸发悖论”的洱海灌区逐日参考作物蒸散发预测

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灌溉排水学报 2021年第2期40卷 125-135页

作者：赵众周密张刘东顾世祥李靖云南农业大学城乡水安全与节水减排高校重点实验室昆明650201 云南省水利水电勘测设计研究院昆明650021 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

【目的】为估算参考作物蒸散发(ET_(0))和灌溉实时预报调度、区域农业干旱评估提供依据。【方法】以滇中高原上洱海湖滨灌区的大理气象站为例,探究“蒸发悖论”现象出现的时期,采用气象因子线性回归模型、蒸发皿折算系数K_(p)模型、气... 详细信息

【目的】为估算参考作物蒸散发(ET_(0))和灌溉实时预报调度、区域农业干旱评估提供依据。【方法】以滇中高原上洱海湖滨灌区的大理气象站为例,探究“蒸发悖论”现象出现的时期,采用气象因子线性回归模型、蒸发皿折算系数K_(p)模型、气象因子+蒸发皿蒸发(E_(pan))多元回归模型、Normal Copula模型等4种方法计算逐日ET_(0)进行预测对比,并与Penman-Monteith公式计算所得的ET_(0)进行对比。【结果】①1954—2018年大理站20 cm蒸发皿蒸发量呈下降趋势,ET_(0)和气温呈上升趋势,但ET_(0)的上升趋势更平缓;虽然在长时间序列上ET_(0)和蒸发皿蒸发量有相反的变化趋势,但在年代际存在显著的差异性,1960年和2000全年以及四季均出现“蒸发悖论”,1970年则是全年以及夏、秋、冬三季出现“蒸发悖论”,1990年仅夏季出现“蒸发悖论”,2010年秋季出现“蒸发悖论”。②在未出现“蒸发悖论”时期,加入E_(pan)后的气象因子多元回归模型法(ET_(0,Epan+Metr))所得逐日ET_(0)预测结果与标准值的误差最小,其次为单纯的气象因子多元线性回归模型法(ET_(0),Metr),最差为K_(p)模型法(ET_(0),K_(p));加入E_(pan)后的气象因子多元回归模型(ET_(0),ET_(0,Epan+Metr))逐日ET_(0)预测的相对误差(ERR)小于15%、20%、25%的样本数达到了79.18%~90.16%、89.32%~97.23%、94.79%~98.36%。③出现“蒸发悖论”时,蒸发皿蒸发与ET_(0)的变化趋势相反,只能采用Copula联合分布函数模型预测,构建T-T_(max)二维Normal Copula模型的精度更高,ERR小于15%、20%、25%的样本数为73.70%~86.56%,82.51%~92.95%,89.89%~98.52%。【结论】通过M-K检验判别是否处于“蒸发悖论”期,以决策选用加入E_(pan)后的气象因子多元回归模型,还是T-T_(max)二维Normal Copula模型,二者均可显著提高逐日ET_(0)预测模拟的精度。

关键词： ET0 蒸发皿蒸发量(Epan) Mann Kendall检验 Copula函数洱海灌区

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