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运动波理论及其在黄土坡面径流过程模拟中的应用 被引量:17
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作者 杨建英 赵廷宁 +1 位作者 孙保平 孙立达 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1993年第1期1-11,共11页
从运动波理论的基本方程入手,分析坡面产流机制,推导出某一时刻坡面上任一点的运动波方程的理论解析解.根据对坡面径流过程的分析,将坡面径流过程分成涌水阶段,平稳阶段和消退阶段,分别各阶段推导出了运动波方程理论解析解的求解公式.... 从运动波理论的基本方程入手,分析坡面产流机制,推导出某一时刻坡面上任一点的运动波方程的理论解析解.根据对坡面径流过程的分析,将坡面径流过程分成涌水阶段,平稳阶段和消退阶段,分别各阶段推导出了运动波方程理论解析解的求解公式.最后用模型去拟合实测径流过程,求取各次降雨的参数值~i0,a和m,对理论公式进行修正,建立了~i0,a,t_a,T_c,t_h的预测模型.如果已知坡面基本状况、坡度、降雨强度及前期土壤含水量,利用本文提出的模型即可预测单次暴雨下坡面末端径流动态过程. 展开更多
关键词 径流 运动波理论 动态模型
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基于运动波壤中流理论与无限边坡稳定分析理论的滑坡预测模型 被引量:9
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作者 金保明 林鹏 李光敦 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期140-148,共9页
滑坡往往发生在强降雨时期的陡峭山坡区域,建立滑坡预测模型是山坡地防灾重要策略之一。结合山坡运动波壤中流理论与无限边坡稳定分析理论,构建了降雨型浅层滑坡的预测模型。首先,根据运动波壤中流理论对坡面进行产汇流计算得到出口断... 滑坡往往发生在强降雨时期的陡峭山坡区域,建立滑坡预测模型是山坡地防灾重要策略之一。结合山坡运动波壤中流理论与无限边坡稳定分析理论,构建了降雨型浅层滑坡的预测模型。首先,根据运动波壤中流理论对坡面进行产汇流计算得到出口断面径流过程线及土壤蓄水量随时间与空间变化过程;然后,研究坡面出口处饱和水位随时间的变化特性;最后,根据无限边坡稳定分析理论计算坡面平均安全系数变化过程,对坡面稳定性进行分析。将模型应用于台湾高雄市那玛夏区达喀尔努瓦里,研究发现,在莫拉克台风期间滑坡发生的预测位置与卫星影像图所得到的结果一致,率定的土壤参数物理意义明显,说明此模型具有一定的可靠性。同时,分析了双峰降雨过程中坡面安全系数的变化规律。随着降雨量增大,壤中流流量快速增大,出口处饱和水位快速上升,坡面安全系数快速减小;当降雨量减少时,土壤排水速率大于降雨强度,饱和水位缓慢下降,安全系数缓慢增大至天然状态条件下的安全系数。在此基础上,进一步分析对称双峰降雨条件下表层土壤厚度对坡面稳定性的影响,结果显示,坡面安全系数随着土壤厚度增大而减小,在先小后大的降雨条件下土壤汇集的水量较多,发生滑坡的可能性增大。上述土壤蓄水机制的研究,可以为滑坡预测模型提供物理依据。 展开更多
关键词 滑坡预测 运动壤中流理论 降雨径流模拟 无限边坡稳定分析 安全系数
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基于运动波方程的坡面降雨径流模型的应用研究 被引量:4
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作者 陆永玲 魏永霞 +1 位作者 严昌荣 张忠学 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期48-51,共4页
黑龙江西部半干旱区为我国主要的粮食生产基地,该地区降雨量少而集中,干旱和水土流失严重制约着当地农业发展。地表径流不仅降低了降雨利用率,而且也造成了该地区严重的土壤侵蚀。文章将运动波理论和Green-Ampt入渗模型相结合,建立了黑... 黑龙江西部半干旱区为我国主要的粮食生产基地,该地区降雨量少而集中,干旱和水土流失严重制约着当地农业发展。地表径流不仅降低了降雨利用率,而且也造成了该地区严重的土壤侵蚀。文章将运动波理论和Green-Ampt入渗模型相结合,建立了黑龙江省西部坡耕地降雨入渗产流的数学模型,并运用模型分别在不同耕作措施及不同土壤前期含水量条件下,对人工降雨径流过程进行了模拟计算。结果表明,计算径流过程与实测径流过程拟合较好。本研究对黑龙江西部农区水土流失防治具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 运动波理论 Green—Ampt入渗模型 降雨径流过程 模拟
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耦合融雪的分布式流域“降雨-径流”数值模型 被引量:6
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作者 黄金柏 王斌 +1 位作者 桧谷治 山本晋一 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期194-199,共6页
针对中国对耦合融雪的"降雨-径流"过程数值计算模型方面的研究较少,本文联合应用能量平衡方程及运动波理论的基础方程式,结合GIS技术构建分布式流域耦合融雪的"降雨-径流"数值计算模型,并应用流域实测资料进行了有... 针对中国对耦合融雪的"降雨-径流"过程数值计算模型方面的研究较少,本文联合应用能量平衡方程及运动波理论的基础方程式,结合GIS技术构建分布式流域耦合融雪的"降雨-径流"数值计算模型,并应用流域实测资料进行了有效性验证。研究结果表明:在不考虑融雪条件下,实测流量与计算结果之间存在着较大的误差;在考虑融雪条件下,实测流量与计算结果之间的误差在基准允许范围之内(小于3%);在积雪与融雪区,对流域"降雨-径流"过程的数值计算须考虑融雪。该研究为积雪融雪区提供了一种耦合融雪的"降雨-径流"过程数值计算的新方法。 展开更多
关键词 分布式流域 能量平衡法 运动波理论 融雪 降雨径流过程 数值模拟
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分步型流域“降雨-流出”过程数值模拟方法的研究 被引量:4
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作者 黄金柏 桧谷治 +1 位作者 梶川勇树 安田裕 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期52-55,61,共5页
流域地表流出的计算是水文学的一个重要研究课题。本研究以黄土高原北部的六道沟流域为流域模型,在确定试验流域地形和土壤物理性质的基础上,利用运动波理论和拟河道网开发分布型流域的"降雨-径流"过程的数值计算方法,对观测... 流域地表流出的计算是水文学的一个重要研究课题。本研究以黄土高原北部的六道沟流域为流域模型,在确定试验流域地形和土壤物理性质的基础上,利用运动波理论和拟河道网开发分布型流域的"降雨-径流"过程的数值计算方法,对观测流量数值模拟结果的分析表明,该计算方法适用于北部黄土高原的实际,研究结论为该区域的地表水资源的推求提供了一种有效的数值计算方法。 展开更多
关键词 黄土高原 六道沟流域 拟河道网 运动波理论 分布型流域 数值模拟
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山丘区变动产流层分布式水文模型 被引量:8
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作者 赵建飞 梁忠民 +2 位作者 刘金涛 李彬权 段雅楠 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期429-441,共13页
基于山坡水文试验的新认识,提出变动产流层概念,将壤中流的描述从单一的土壤层间拓展到土壤-风化基岩界面,通过对壤中流形成及发展过程的精细刻画,实现了蓄满-超渗产流及其转换机制的统一描述。基于变动产流层概念,根据运动波模型理论,... 基于山坡水文试验的新认识,提出变动产流层概念,将壤中流的描述从单一的土壤层间拓展到土壤-风化基岩界面,通过对壤中流形成及发展过程的精细刻画,实现了蓄满-超渗产流及其转换机制的统一描述。基于变动产流层概念,根据运动波模型理论,推导了单元网格的超渗/饱和地面径流、壤中流的计算公式,利用非线性水库计算地下径流量,采用二维扩散波进行地表汇流、一维扩散波进行河道汇流,建立了面向山丘区的变动产流层分布式水文模型(VRGL)。对典型湿润山丘区的屯溪流域2010—2019年共24场洪水进行模拟,结果显示:洪峰流量和洪量的相对误差均在±20%内,确定性系数在0.84左右,表明VRGL具有较高的精度,可用于山丘区洪水预报。 展开更多
关键词 山丘区洪水 土壤-风化基岩界面 变动产流层 运动模型理论 屯溪流域
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