直立植被粗糙度和阻力分解的风洞实验研究   总被引：31，自引：10，他引：21  

刘小平  董治宝 《中国沙漠》2002,22(1):82-87

直立植被覆盖的床面上,由于直立植被消耗风动量,裸露床面上的剪切力因之降低,从而抑制风蚀。在风洞中用圆柱形木棒模拟直立植被,研究了地表总阻力系数C_D、直立植被阻力系数C_f和粗糙度z₀及其影响因素。实验结果表明,直立植被高度和密度对地表总阻力系数C_D和粗糙度z₀都有影响,但是程度不同。地表总剪切力分解为作用在直立植被上的剪切力和作用在裸露地表上的剪切力,表达式为τ=F_r/S+τ_s·S'/S。随着植被密度和高度增加,作用在植被上的剪切力增加,而作用在裸露地表上的剪切力减少。当侧影盖度L_c≥0.03时,τ_s可以忽略不计,用C_D=2u_*²/ u_z²+C_fL_c计算植被阻力系数C_f。计算出的直立植被阻力系数C_f与1/√L_c之间成线性关系,而与AR无关。这与Marshall在风洞中通过直接测量粗糙元的阻力计算出的粗糙元阻力系数遵循类似的规律。地表总阻力系数C_D与粗糙度z₀之间较好的相关性说明,只要采用适当的测量方法,用曲线拟合方法获得直立植被覆盖地表总阻力系数C_D和粗糙度z₀是可靠的。  相似文献   

耕作土壤表面的空气动力学粗糙度及其对土壤风蚀的影响   总被引：13，自引：4，他引：9  

张春来  邹学勇  董光荣  刘玉璋 《中国沙漠》2002,22(5):473-475

土壤表面粗糙度是影响耕作土壤抗风蚀能力的一个重要因素。根据风速廓线计算得到的空气动力学粗糙度,可以简捷而有效地刻画土壤表面的空气动力学性质。风洞模拟实验表明,耕作土壤表面的空气动力学粗糙度主要取决于暴露地表的土块直径,在土块大致均匀分布的条件下,直径愈大,空气动力学粗糙度愈大。土壤风蚀速率则随空气动力学粗糙度的增大而迅速减小,二者具有良好的相关性。  相似文献   

岩石断裂表面的分形模拟   总被引：2，自引：0，他引：2  

孙洪泉  谢和平 《岩土力学》2008,29(2):347-352

根据岩石断裂表面粗糙度所具有的统计自仿射分形的特征,提出了改进的自仿射分形插值的概念。运用改进的自仿射分形插值方法,根据实测岩石断裂表面粗糙度数据,对岩石断裂表面粗糙形态进行了分形模拟,给出了二元分形插值数学模型。将以不同数量的观测数据模拟出的插值曲面与实际测量的岩石断裂表面相比较,得出了不同数量信息点的模拟精度,它们之间的关系曲线显示为幂函数关系的规律。这就意味着不仅可以得到模拟结果,还可以得到模拟结果的估计精度。运用少量已知数据值,模拟出未知曲面,给出了由局部模拟整体的方法这对于根据少量数据研究、模拟和直观显示复杂物体的几何形态,如地形地貌、断层表面和材料裂隙表面,具有重要的应用意义。  相似文献   

目标颜色和粗糙度对三维激光扫描点云精度影响研究     

高祥伟  孙乐  谢宏全 《测绘通报》2013,(11):84-86

三维激光扫描仪获取的点云精度受多种因素影响,研究扫描目标颜色和粗糙度对点云精度影响有实际意义。本文选择6种不同颜色和2种不同粗糙度的材料,在室内利用三维激光扫描仪获取点云数据,采用随机软件获取每个样本的点云数量和平均反射强度,并对数据进行全面分析。研究结果表明,目标颜色和粗糙度对三维激光扫描仪获取的点云精度有一定影响;颜色对精度影响较大,粗糙度对精度影响较小。  相似文献   

一种新的岩石节理面三维粗糙度分形描述方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

孙辅庭  佘成学  蒋庆仁 《岩土力学》2013,34(8):2238-2242

研究并提出一种新的岩石节理面三维粗糙度分形描述方法。首先,基于激光扫描数据将节理表面离散成三角网,并建立与剪切方向相关的三维均方根抵抗角的计算方法。其次,运用分形数学理论,提出一种新的基于三维均方根抵抗角的节理面粗糙度分形描述方法。最后,采用新方法对天然玄武岩节理和花岗岩张拉型节理的粗糙特性进行分析。研究结果表明,提出的新方法能够较全面地反映节理面的三维几何形貌信息,并能描述节理粗糙度的各向异性特性。研究成果为进一步建立岩石节理面的三维剪切强度公式和剪切本构理论奠定了基础。  相似文献   

基于ENVISAT ASAR的长江口南汇潮滩土壤湿度定量研究     

韩震  彭飞 《海洋通报》2012,31(2):162-167

土壤湿度是潮滩湿地生态环境的重要参数之一。以长江口南汇潮滩为研究区,利用2005年5月2日和3日2景时序相近、低入射角HH极化的ENVISAT ASAR数据,在数据预处理的基础上,进行了入射角归一化处理,然后采用Zribi-Dechambre模型计算了南汇潮滩土壤粗糙度和土壤湿度。其土壤粗糙度分布范同为0.05～0.8 cm,土壤湿度分布范围为1%～3.8%。最后,采用上海地质调查研究院土壤湿度实测数据进行了验证,其均方根误差为3.62%,表明该方法对合成孔径雷达影像进行土壤湿度信息的提取有较好的适用性。  相似文献   

区域海－气耦合模式对海表粗糙度参数化方案的敏感性研究     

关皓  高峰  李荔姗  余丹丹 《海洋通报》2012,31(5):520-529

本文回顾了近年来海表粗糙度参数化研究成果,借助COARE算法对四种粗糙度参数化方案下海浪对海气界面通量及大气底层运动的影响进行分析,并对高海况条件下,区域海－气耦合模式对海表粗糙度参数化方案的敏感性进行了初步的探讨。研究表明：海表粗糙度受海面波浪状态的影响,在其参数化方案中考虑波龄的作用后,在高风速、低波龄区,波浪作用使海气界面上的动量和热量通量显著增加;波浪通过参与海气界面上的动力和热力作用影响低层大气运动,低波龄条件下,波浪作用使大气运动减弱,高波龄条件下,波浪作用较小;区域海－气耦合模式对海表粗糙度参数化方案较敏感,不同的参数化方案对台风路径影响不大,对台风强度影响显著,从本文的个例来看,采用Smith92和Liu07方案的模拟结果更接近实测值。本文的研究结果为更合理的参数化海气界面的物理过程,提高耦合模式的模拟准确率提供了一定的参考。  相似文献   

基于粗集的多粒度空间方向关系不确定性定量评价模型     

徐丰  牛继强  李卓凡 《武汉大学学报(信息科学版)》2015,40(7):971-976

针对确定性地理目标位置不确定性和方向系统划分粒度粗细产生的空间方向关系的不确定性问题,提出了锥形模型空间方向关系的粗集表达模型,然后定义了知识含量的测度(I(R_n))用于度量锥形模型粗集表达的方向分类能力,在近似精度和粗糙度中引入I(R_n)因子,构建了基于知识含量的近似精度和粗糙度,用于确定性地理目标位置不确定性及方向系统划分粒度引起的方向关系不确定性的定量评价。实验表明,基于知识含量的近似精度和粗糙度,是定量评价由于确定性地理目标位置不确定性及方向系统划分粒度引起的方向关系不确定性的理想指标。  相似文献   

数值模拟气流特征和砾石几何参数对床面空气动力学粗糙度的影响     

王晓  张伟民 《中国沙漠》2014,34(4):943-948

本文应用流体计算软件FLUENT6.3,采用非结构化网格划分技术模拟了气流特征和砾石几何参数对床面空气动力学粗糙度的影响。结果表明：空气动力学粗糙度（z₀）与风速（u）、摩阻速度（u_*）之间存在定量关系：z₀=a exp（bu/u_*）。砾石高度对空气动力学粗糙度的影响显著优于砾石直径,空气动力学粗糙度随砾石密度的变化比较复杂,先增加后减小。FLUENT在模拟风洞砾石床面动力学过程中的成功应用,是我们在研究方法上的一次有益尝试。  相似文献   

Flow resistance of gravel bed channels     

Wen C. WANG  David R. DAWDY 《国际泥沙研究》2014,29(1):126-132

Existing resistance formulas produce a wide range of friction-factor estimates for gravel bed streams. The purpose of this paper is to develop a reliable resistance formula in terms of the Darcy-Weisbach friction factor f Published data were screened and used to establish the formula. The existing formulas have considered thatfis a function of relative roughness D84/R only, where R is the hydraulic radius and 1984 is the particle size referred to the intermediate diameter that equals or exceeds that of 84 percent of bed sediments. In this paper, f is considered as a ftmction of Froude number in addition to the relative roughness, ffor D84/R〉l displays a different trend than that for Dsn/R〈l perhaps due to the invalid assumption of a logarithmic velocity distribution for D84/R〉l. Anfformula for Dsa/R〈l has been established.  相似文献