波浪及波流边界层泥沙起动规律          下载免费PDF全文

李寿千  陆永军  左利钦  黄伟昊  陆彦 《水科学进展》2014,25(1):106-114

基于波浪边界层理论及单向流泥沙起动Shields曲线,推证出波浪泥沙起动Shields曲线;基于波流边界层理论,提出表述波流边界层动力特征的波流比因子X及非线性作用因子Y,并建立了Y与X的相关关系;在此基础之上,结合单向流及波浪泥沙起动Shields曲线,推证出波流共同作用下泥沙起动Shields曲线。结果表明:波浪泥沙起动Shields曲线在层流区与单向流光滑紊流区曲线保持一致,粗糙紊流区与单向流粗糙紊流区曲线保持一致,过渡区线型为折线,由层流区及粗糙紊流区曲线延长交汇获得;X及Y能够合理地表征波流边界层动力对比特征及非线性作用特征;波流泥沙起动Shields曲线介于波浪及单向流泥沙起动Shields曲线之间,随着波流比因子X的不同,依据非线性作用因子Y,自动在波浪及单向流泥沙起动Shields曲线之间非线性过渡。建立的波流泥沙起动Shields曲线与试验结果吻合较好,且能够概括单向流、波浪及波流等不同动力及细沙、粗沙等不同粒径的泥沙起动条件。  相似文献   

感潮河网二维水流-输运耦合数学模型          下载免费PDF全文

宋利祥  杨芳  胡晓张  杨莉玲  周建中 《水科学进展》2014,25(4):550-559

感潮河网水流不仅受径流、潮汐动力的双重影响,还常受水闸调度等人类活动的影响,水动力条件极为复杂。针对水闸调度影响下感潮河网复杂水动力及其伴随物质输移扩散模拟,提出了考虑水闸调度并集成输运对流项的水流-输运通量耦合求解器,建立了基于非结构网格Godunov格式的二维水流-输运耦合数学模型。采用具有时空二阶精度的MUSCL-Hancock预测-校正格式,结合变量重构限制器技术,在保证计算精度的同时避免了数值振荡。运用斜底三角单元网格表达水闸线状地形,并通过地形调整模拟了水闸启闭过程。算例研究表明,该模型计算精度高,可有效模拟水闸调度影响下感潮河网水流运动及污染物输运过程,具有较好的推广应用价值。  相似文献   

崩塌体水力输移与塌岸淤床交互影响试验          下载免费PDF全文

余明辉  郭晓 《水科学进展》2014,25(5):677-683

以二元结构河岸崩塌模式为研究背景,在弯道水槽中展开系列试验,研究凹岸坡脚处成型崩塌体在水力作用下输移过程及其对岸坡稳定性与河床冲淤的交互影响。试验成果表明,崩塌体经水力分解破碎呈块状、片状或颗粒状起动,部分随水流带至凸岸或下游,堆积在坡脚附近的崩塌体残留量随水力作用大小及土体特性不同而变化。崩塌体临水面周围尤其上下游端水流紊动强烈易形成较大剪切力区,临坡面上下游端附近剪切力较无崩塌体时减小;崩塌体体积越大,对剪切力区特征的改变也越明显。崩塌体的存在虽不能制止附近岸坡的再次崩塌,但可能抑制崩岸发展及附近河床淤积的程度,崩塌体的粘性或体积越大,这种抑制作用越显著;相同崩塌体抑制附近河床淤积的程度较抑制岸坡崩塌的程度大。  相似文献   

论气候变暖背景下干旱和干旱灾害风险特征与管理策略简   总被引：2，自引：0，他引：2  

Zhang Qiang  Han Lanying  Zhang Liyang  Wang Jingsong 《地球科学进展》2014,29(1):80-91

The drought is a most severe natural disaster worldwide, which leads to great risk in human being. The drought disaster and risk have more prominent because of obvious climatic warming in the last hundred years. At present, the understanding of the internal laws of the occurrence of drought and drought risk is not comprehensive, and the recognition of the characteristics of the drought and drought risk under climatic warming is obscure. In this paper, we summarized systematically the domestic and overseas research progress of the drought and drought disaster risk, introduced the principle of the drought disaster transfer process and the essential features of drought disaster, analyzed synthetically the main characteristics and interactions among the key factors of the drought disaster risk, discussed the effect of climatic warming on drought and drought disaster risk, and probed into the basic requirement of drought disaster risk management. Above all, we provide the main protective measurements of the drought disaster and the main strategy of drought disaster risk management.  相似文献   

离心实验在污染物迁移研究中的应用     

喻立珊  曹国亮  许模  刘杰  郑春苗 《地球科学进展》2014,29(2):227-237

离心实验模拟以其可以获得与原型一致的应力水平并且能够大大缩短原型历时而被应用于污染物迁移实验研究。在离心相似理论及离心实验模拟的相似基础上,重点回顾了离心机在饱和带水分、非饱和带水分、保守性溶质、NAPLs、重金属、核素迁移以及污染场地修复方面的实验应用。最后讨论了离心模拟中土壤预制和加速度选择的问题,并简单介绍了离心监测方法。可以得出结论:离心机能够成功用于各类物质迁移的实验研究中,离心实验模拟能够为理论和数值等分析方法快速提供真实可靠的参数依据,但离心实验的理论基础和监测方法需要进一步完善,此外也应积极开展更接近实际情况下的离心实验模拟研究。  相似文献   

Development of Unsteady Windblown Sand Transport     

Wang Ping  Zheng Xiaojing 《地球科学进展》2014,29(7):786-794

The threshold condition and mass flux of aeolian sediment transport are the essential quantities for wind erosion prediction, dust storm modeling and geomorphological evolution, as well as the sand control engineering design. As a consequence, they have long been the key issues of windblown sand physics. Early researches on aeolian sediment transport focus mainly on steady transport process. While recently, synchronous, high frequency measurements show that wind field in atmospheric boundary layer is always unsteady, showing up as intense fluctuation of wind speed, which thus results in the intense spatial-temporal variability of aeolian sand transport. It has been proven that unsteady sand/dust transport is closely related with boundary layer turbulence and affects significantly the determination of threshold condition and the prediction of aeolian transport rate. The researches of experiment, theory analysis and numerical simulation on unsteady sand/dust transport in recent two decades are reviewed. Finally, open questions and future developments are suggested.  相似文献   

基于Budyko假设和分形理论的水沙变化归因识别——以北洛河流域为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

薛帆  张晓萍  张橹  刘宝元  杨勤科  易海杰  何亮  邹亚东  贺洁  许小明  吕渡 《地理学报》2022,77(1):79-92

全球气候变化及人类活动深刻影响了区域水文过程,进行水沙变化归因识别对流域生态保护和高质量发展尤为重要。基于Budyko假设和分形理论,采用弹性系数法,对北洛河流域上（丘陵沟壑区）、中（土石山林—高塬沟壑区）、下游（渭北旱塬农区）3种不同地貌和植被类型区1959—2019年的水、沙通量变化进行归因分析。结果表明,北洛河上、中、下游径流量均显著减少,由20世纪60年代的35 mm、32 mm、34 mm,减少到21世纪10年代的19 mm、24 mm、6 mm,60 a减少率分别为0.3 mm a^-1、0.2 mm a^-1、0.4 mm a^-1。上游输沙量极显著减少,中游降低趋势不显著,下游显著减少,由20世纪60年代的99×10⁶ t、8×10⁶ t、3×10⁶ t,减少到21世纪10年代的10×10⁶ t、3×10⁶ t、0.3×10⁶ t,60 a减少率分别为1.5×10⁶ t a^-1、0.04×10⁶ t a^-1、0.1×10⁶ t a^-1。20世纪70年代以来,上游径流变化逐渐受人类活动影响,且影响程度逐渐增强,21世纪10年代人类活动贡献率达66.3%;气候变化是中游径流变化的主控因子,21世纪10年代降雨和潜在蒸散发的贡献率分别为77.0%和20.2%;下游径流减少主要为人类活动影响,21世纪10年代其贡献率为64.3%。对比20世纪60年代流域输沙量变化始终受人类活动主导,21世纪10年代人类活动对上、中、下游输沙量减少的贡献率分别为80.7%、59.2%和92.7%。上游人类活动对输沙量减少的贡献中,退耕还林等沟坡措施和沟道工程措施分别为39.0%、42.7%,中、下游人类活动贡献的估算结果反映出高植被覆盖区和农区汲水灌溉对区域水、沙的影响特征。  相似文献   

基于GIS的南方丝绸之路国内段交通路线网络重建研究     

霍仁龙  任柳 《地理研究》2022,41(4):1122-1135

南方丝绸之路交通路线网络的重建与研究,有利于深化历史时期中国西南边疆各区域之间和中国与东南亚、南亚等地区之间经济贸易发展和文化交流与合作的认识。本文利用历史文献资料、历史地理学等研究成果、田野调查资料、当代交通和遥感影像数据、DEM数据等,复原汉晋、唐宋、元、明清4个时期南方丝绸之路国内段的交通路线网络,分析影响古代西南山区交通路线走向的人文和自然因素,对比研究古代交通里程与实测距离之间的比例关系。结果显示：① 南方丝绸之路川滇间的交通网络格局在汉晋时期即已基本形成,两千年来相对较为稳定;云南内部和经云南出境的交通路线网络呈现出更加多元化的趋势。② 中央王朝对西南边疆少数民族地区统治力度的变化等人文因素在不同时期对南方丝绸之路交通路线的整体格局及空间演变起到重要作用。③ 在影响南方丝绸之路交通路线具体走向的自然因素中,海拔2200 m、坡度20°是重要的阈值。④ 历史时期西南山区1古代里约可换算为实测距离0.45 km。  相似文献   

典型黄土坡面土壤侵蚀特征及径流流速空间变化试验研究     

和继军  黎雪晴  蔡强国  孙莉英  王硕 《地理研究》2022,41(5):1327-1337

为了明确土壤性质对坡面侵蚀方式作用机制的影响,本研究采用室内模拟降雨试验,选取黄土高原典型暴雨强度,在不同坡度条件下,对两种黄土的坡面侵蚀方式、形态特征、产流产沙过程及其相应径流流速的变化规律进行了研究。结果表明,绥德土径流量明显高于安塞土,10º、15º和20º时前者的平均径流量分别比后者高出51.1%、55.5%和63.0%,且前者更易形成细沟,使得其平均含沙量和平均产沙率分别是后者的1.14~3.59倍和2.50~8.48倍。在片蚀阶段,与绥德土相比,安塞土的含沙量较高,后者的平均含沙量是前者的1.24~1.73倍,但两种土壤的含沙量和产沙规律相同,均表现为先快速增加到最大值,然后逐渐降低到相对稳定状态,该现象证明片蚀的初期阶段主要受控于径流输沙能力,后期受径流的剥蚀能力控制。在细沟侵蚀阶段,绥德土细沟发育以沟头溯源侵蚀为主,崩塌作用频繁,该侵蚀形式不仅控制着细沟形态的总体特征,也导致含沙量和产沙率均急剧增加,该阶段平均含沙量是相应片蚀阶段的3.25~4.34倍。细沟沟口下方坡面存在明显的泥沙沉积带,表明细沟集中水流的搬运能力远高于坡面漫流,细沟侵蚀主要受径流输沙能力控制。两种土壤的径流流速均表现为坡面下部高于坡面上部,径流稳定后高于径流稳定前,总体来看,绥德土和安塞土上坡和径流稳定后的平均流速分别是下坡和径流稳定前的1.4倍、1.25倍和1.75倍、1.29倍,此外细沟侵蚀或侵蚀强度与微地貌形态之间的互馈作用对径流流速也有较大影响。  相似文献   

时空间行为视角下交通与社会排斥研究进展     

黄晓燕  曹小曙 《地理科学进展》2022,41(1):107-117

新型城镇化背景下,建设具有包容性和公平正义的城市,成为社会可持续发展的重要内容。交通相关的社会排斥研究主要包括理论研究、社会空间分析、交通与社会排斥的比较研究等,形成了基于空间和基于人群的2种研究范式。但关于不同地理环境和不同社会群体的交通与社会排斥研究,仍然缺乏对空间与行为互动的内在因果关系的有效论证,迫切需要从地理空间和不同社会群体的时空间行为入手,厘清交通与社会排斥的概念内涵和作用机理。论文梳理了交通与社会排斥的概念内涵、研究范式与测度方法,重点从时空间行为视角阐述了交通维度的社会排斥研究的内在逻辑和实证结果,并结合中国实际,试图构建时空间和行为互动的交通与社会排斥研究框架,为消除交通维度的社会排斥障碍、建构多尺度社会融合路径、建设更为包容和公平正义的城市提供实践基础和理论支持。  相似文献