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漫坝水流条件下宽级配土石料冲刷特性试验研究 被引量：4
1
作者 赵天龙 付长静 +1 位作者 马廷森 张川 《人民长江》 北大核心 2023年第1期212-219,232,共9页
堰塞坝漫顶溃坝过程本质上是漫坝水流与坝体溃口处土体颗粒之间的相互作用过程,针对该作用机制开展专门研究,对于清楚揭示堰塞坝宏观溃决机理具有指导意义。针对堰塞坝漫顶溃坝过程中水流的强非恒定特征及坝料的宽级配特性,开展了不同... 堰塞坝漫顶溃坝过程本质上是漫坝水流与坝体溃口处土体颗粒之间的相互作用过程,针对该作用机制开展专门研究,对于清楚揭示堰塞坝宏观溃决机理具有指导意义。针对堰塞坝漫顶溃坝过程中水流的强非恒定特征及坝料的宽级配特性,开展了不同水流条件下的宽级配土石料冲刷特性试验研究。研究结果表明:窄级配或均匀土石料的冲刷过程宏观上表现为沙波的形成、移动,也是推移质运动的主要形式,而宽级配土石料冲刷过程以冲刷坑的形成、扩展、移动为主。宽级配土石料在弱非恒定流条件下,粗颗粒对细颗粒的包围、遮蔽效应明显,抗冲蚀性能较强,而在强非恒定流条件下,粗颗粒背水面容易发生临空并起动,抗冲蚀性能相对较弱。宽级配土石料冲刷初期以坡角垮塌破坏为主,后期则主要体现为溯源冲刷。因此冲刷初期下游冲刷强度较高,上游冲刷强度较弱,床面容易形成倾向于下游的坡面且坡角逐渐增大;后期床沙在溯源冲刷作用下,上游部分粗颗粒间歇性起动并停止于下游,在其遮蔽作用下冲刷段下游容易形成细颗粒堆积区,使坡面倾角逐渐减小。因此,堰塞坝溃坝过程计算时应当充分考虑溃口底坡的倾角变化过程。非恒定流条件下的冲刷强度要大于恒定流条件下,基于恒定水流条件下所建立的输沙公式并不能用于精确的溃坝过程计算。 展开更多
关键词 堰塞坝 漫坝水流 宽级配 冲刷机理 非恒定流
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生态恢复背景下延河流域蒸散发时空格局及其驱动机制
2
作者 臧振峰 刘素华 +3 位作者 李向东 黄旭东 王春颖 王维真 《农业工程学报》 北大核心 2025年第14期131-139,共9页
环境要素通过改变冠层导度、能量分配等影响蒸散发动态,厘清环境要素对蒸散发的影响机制是生态水文学的关键科学问题之一。该研究以黄土高原延河流域为研究区,考虑土地覆盖类型的动态变化,提出动态最优冠层导度方案,实现蒸散发模型的改... 环境要素通过改变冠层导度、能量分配等影响蒸散发动态,厘清环境要素对蒸散发的影响机制是生态水文学的关键科学问题之一。该研究以黄土高原延河流域为研究区,考虑土地覆盖类型的动态变化,提出动态最优冠层导度方案,实现蒸散发模型的改进。在剖析2000—2023年生态恢复背景下的蒸散发时空格局基础上,利用地理探测器阐明多种环境要素对蒸散发形成的驱动机制。结果表明:1)改进后的蒸散发模型在站点和流域尺度上均显著地降低了模拟误差;2)ET时间变化分析显示,年际蒸散发在2000—2023年整体呈现上升趋势,而空间演变格局表明,大部分区域的蒸散发呈现显著性增长趋势,小部分地区如村镇等的蒸散发受植被稀疏、地表硬化等的影响呈现减少趋势;3)驱动机制分析显示,植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)、降水(precipitation,P)、空气水汽压亏缺(vapor pressure deficit,VPD)和土地利用/覆被变化(land use/cover change,LUCC)4个因素是影响延河流域蒸散发时空异质性的主要驱动因素,其中,FVC的解释力最大。比湿(specific humidity,SH)和人口数(population,POP)在2010年后也成为关键驱动因素(解释力大于0.1)。交互作用探测的解释力均大于单因素,且形式均表现为非线性增强或双因子增强,FVC与其他因子的交互效应更明显。FVC与VPD、VPD与P、P与空气温度(air temperature,AT)之间的交互作用主导了2000—2023年延河流域蒸散发的形成及异质性。研究成果对于全面理解生态恢复背景下的蒸散发及其驱动机制具有科学意义,并可为黄土高原生态修复、水资源合理利用等提供参考。 展开更多
关键词 蒸散发 模型改进 驱动机制 生态恢复
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考虑颗粒暴露角的宽级配泥沙起动流速公式研究 被引量：2
3
作者 赵天龙 马廷森 +1 位作者 付长静 岳亮 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第1期8-16,共9页
堰塞坝坝料不均匀性强、级配范围宽,为了准确计算该工况条件下的泥沙起动问题,对泥沙颗粒暴露角进行了分析,引入底床坡度、泥沙颗粒的纵、横向暴露角,以泥沙滚动模型为基础建立了宽级配泥沙起动流速计算公式,并对计算式进行了合理性验... 堰塞坝坝料不均匀性强、级配范围宽,为了准确计算该工况条件下的泥沙起动问题,对泥沙颗粒暴露角进行了分析,引入底床坡度、泥沙颗粒的纵、横向暴露角,以泥沙滚动模型为基础建立了宽级配泥沙起动流速计算公式,并对计算式进行了合理性验证和敏感性分析。结果表明:底床坡度与泥沙颗粒的起动流速整体呈现负相关关系,但影响程度受颗粒暴露程度的影响明显,随着颗粒暴露度不断增加,底床坡度对其起动流速影响逐渐增强,泥沙颗粒纵、横向暴露角与其起动流速整体成负相关关系,但影响规律有所不同,床面粗颗粒处于暴露状态时,决定该颗粒起动的主控因素为颗粒粒径,处于隐蔽状态的细颗粒起动流速较大,床面坡度对其起动流速的影响较小。 展开更多
关键词 泥沙颗粒 暴露角 床面坡度 起动流速
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青藏高原卓乃湖溃湖事件对区域湖泊形态的改变
4
作者 郎永彪 丁泽琨 穆彦虎 《水文》 北大核心 2025年第3期40-47,共8页
青藏高原作为我国湖泊的主要分布地之一,近年来受到气候变化的影响,湖泊溃决事件频发。2011年,位于青藏高原多年冻土区的卓乃湖发生溃决,该事件显著改变了周边湖区环境,引发了一系列生态、环境、水文、冻土变化,同时也引发区域多个湖泊... 青藏高原作为我国湖泊的主要分布地之一,近年来受到气候变化的影响,湖泊溃决事件频发。2011年,位于青藏高原多年冻土区的卓乃湖发生溃决,该事件显著改变了周边湖区环境,引发了一系列生态、环境、水文、冻土变化,同时也引发区域多个湖泊形态发生较大变化。根据面积、周长、形状指数等指标,对2000—2021年卓乃湖、库赛湖、海丁诺尔湖以及盐湖的形态变化进行定量分析。结果表明,以2011年卓乃湖的溃决为界限,湖泊的面积、重心等各项指标变化存在着明显的两个阶段,2011年溃决之前为形态变化较为平缓的阶段;而在2011至2013年,四个湖泊的形态均迎来了快速变化。研究区域内的湖泊对溃决事件有不同的响应,其中卓乃湖和盐湖的受溃决的影响最为明显,而库赛湖、海丁诺尔湖所受的影响相对有限。 展开更多
关键词 湖泊溃决 青藏高原 重心迁移 湖泊变化
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附面层位移厚度对沙障防风效益评价的适用性研究——以聚乳酸(PLA)沙障为例
5
作者 张帅 原伟杰 +3 位作者 刘卉 王海霞 官昊慧 王鹿振 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2023年第12期1973-1983,共11页
地表粗糙度作为风蚀防护中常用的传统指标,在防护林、沙障等工程措施的防护效益评价中发挥了重要作用。但在实际应用中发现,地表粗糙度存在不完全准确的现象。针对这一问题,引入新的参考指标附面层位移厚度,借助风洞模拟实验的方法,通... 地表粗糙度作为风蚀防护中常用的传统指标,在防护林、沙障等工程措施的防护效益评价中发挥了重要作用。但在实际应用中发现,地表粗糙度存在不完全准确的现象。针对这一问题,引入新的参考指标附面层位移厚度,借助风洞模拟实验的方法,通过测定不同边长聚乳酸沙袋沙障中的风速频数、拟合风速流场、计算防风效能等来验证地表粗糙度和附面层位移厚度这2个指标的准确性。结果表明:随着聚乳酸沙袋沙障障格边长的增大,平均风速呈现出上升的趋势,其中障格边长为1.5 m和2.0 m沙障内的平均风速分别是1.0 m沙障的1.13和1.24倍;防风效能则呈现出下降的趋势,其中障格边长为1.0 m沙障内各处均大于0.6,1.5 m沙障内各处均大于0.5,2.0 m沙障内各处均大于0.4;风速流场高速区的面积呈现出增大的趋势。这表明随着沙障障格边长的增大,沙障的防护作用逐渐下降。与此同时,随着沙障障格边长的增大,附面层位移厚度呈现出减小的趋势,而地表粗糙度则呈现出先减小后增大的趋势。综上,附面层位移厚度在评价沙障防护作用时的准确性更高,可作为新的补充参考指标。 展开更多
关键词 附面层位移厚度 风蚀评价 风洞模拟 聚乳酸沙障
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青海省西纳川水库水土保持综合治理绘就高原绿水青山新画卷
6
作者 无 《中国水土保持》 2025年第12期I0001-I0004,共4页
西纳川水库位于青海省西宁市湟中区上五庄镇境内,是青海省重点水利工程,自2016年开工建设以来实施了水土保持综合治理项目。该项目始终坚持以习近平生态文明思想为统领,以实际行动践行“绿水青山就是金山银山”理念,将工程建设与生态建... 西纳川水库位于青海省西宁市湟中区上五庄镇境内,是青海省重点水利工程,自2016年开工建设以来实施了水土保持综合治理项目。该项目始终坚持以习近平生态文明思想为统领,以实际行动践行“绿水青山就是金山银山”理念,将工程建设与生态建设、乡村振兴、区域高质量发展等深度融合,全力营造水清河畅、岸绿景美的良好生态环境,打造宜居宜业的美丽乡村,书写了独具西纳川水库特色的高原生态新篇章。 展开更多
关键词 西纳川水库 水土保持综合治理 生态文明思想
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SV波斜入射下混凝土重力坝易损性分析 被引量：4
7
作者 刘金芳 尹晓霞 高凤 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期318-324,334,共8页
易损性分析是评估不同强度地震作用下混凝土重力坝各级破坏概率的有效方法。目前重力坝易损性分析通常假定地震波为垂直入射,然而在近断层区域,地震波往往是倾斜入射的,地震波斜入射对重力坝地震响应有显著影响。从太平洋地震工程研究... 易损性分析是评估不同强度地震作用下混凝土重力坝各级破坏概率的有效方法。目前重力坝易损性分析通常假定地震波为垂直入射,然而在近断层区域,地震波往往是倾斜入射的,地震波斜入射对重力坝地震响应有显著影响。从太平洋地震工程研究中心数据库选取16条地震动记录,采用黏弹性人工边界结合等效节点荷载实现SV波斜入射波动输入。采用增量动力分析方法对地震动峰值加速度进行调幅,以印度Koyna混凝土重力坝为研究对象,以坝顶相对位移为抗震性能指标,建立SV波斜入射下重力坝不同震损等级的易损性曲线。结果表明,与垂直入射相比,相同震损等级和相同地震动强度下,斜入射时重力坝破坏概率减小;当PGA接近重力坝实际遭受的地震动强度时,入射角为15°和30°时破坏概率与垂直入射相比最大减小率分别为27.3%和68.2%;各地震强度下,15°和30°斜入射相对于垂直入射的破坏概率差异值最大分别达36.6%、83.9%。因此,混凝土重力坝抗震性能分析应考虑地震波斜入射的影响。研究结果也可为近断层区域混凝土重力坝安全风险评估提供参考。 展开更多
关键词 混凝土重力坝 地震波入射角度 增量动力分析 黏弹性边界 相对位移
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美国水资源调查监测评价体系综述及对中国的启示 被引量：2
8
作者 刘鸿仓 宝康妮 朱文彬 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期64-71,共8页
系统梳理发达国家水资源调查监测与评价体系,汲取有益经验,可为我国当前的自然资源调查监测体系建设提供有益参考.考虑到美国在此方面的先进性,首先以文献综述的方式回顾了美国水资源调查监测与评价的历史发展过程;然后着重从监测技术... 系统梳理发达国家水资源调查监测与评价体系,汲取有益经验,可为我国当前的自然资源调查监测体系建设提供有益参考.考虑到美国在此方面的先进性,首先以文献综述的方式回顾了美国水资源调查监测与评价的历史发展过程;然后着重从监测技术、组织方式、调查目标、调查内容与评价方法等方面概述了美国水资源调查监测与评价的现状;进而依据其水资源普查进展报告,对美国水资源普查的未来规划进行了总结与展望.在此基础上,针对我国当前水资源调查评价存在的问题,通过系统对比与分析,从数据共享、不确定性分析、水文模型开发应用以及遥感技术推广4个方面提出经验借鉴. 展开更多
关键词 水资源 监测技术 调查评价 美国 综述
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硫酸盐渍土抗剪强度的含盐量效应和结构效应 被引量：1
9
作者 李积锋 谢文斌 +1 位作者 刘高 覃漭 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期812-816,823,共6页
为探讨含盐量对盐渍土抗剪强度的影响和结构效应,依托青海柴达木盆地某水资源配置工程,以级配和结构不同的粉质黏土类、砂质粉土类硫酸盐渍土为研究对象,通过室内三轴试验,分析两类盐渍土在不同硫酸盐含量和不同围压下的力学响应特征及... 为探讨含盐量对盐渍土抗剪强度的影响和结构效应,依托青海柴达木盆地某水资源配置工程,以级配和结构不同的粉质黏土类、砂质粉土类硫酸盐渍土为研究对象,通过室内三轴试验,分析两类盐渍土在不同硫酸盐含量和不同围压下的力学响应特征及变形特性,研究其抗剪强度参数随含盐量增加的变化规律,探讨硫酸盐渍土抗剪强度参数的含盐量效应和结构效应.结果表明,含盐量对盐渍土抗剪强度参数的影响存在阈值含盐量现象,即含盐量的影响具有分段性,两类盐渍土的黏聚力c和内摩擦角φ随含盐量的变化均呈相反的变化规律.以阈值含盐量为界,随着含盐量的增加,粉质黏土类盐渍土的c先减后增、φ先增后减;砂质粉土类盐渍土的c先增后减,φ先减后增.粉质黏土和砂质粉土在内部结构上的差异,导致土颗粒与盐分间的相互作用机理不同,使得抗剪强度参数对含盐量的变化表现出不同的响应规律,具有显著的结构效应. 展开更多
关键词 盐渍土 含盐量 抗剪强度参数 硫酸盐 结构效应
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青藏高原湖泊引流疏导工程多年冻土立体监测方法 被引量：2
10
作者 郎永彪 郑郧 +2 位作者 金伟 穆彦虎 柴明堂 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第6期45-51,共7页
近年来,受气候暖湿化过程影响,青藏高原湖泊数量及面积增加趋势明显,发生了系列湖岸溃决事件。为防止此类水患威胁到人民生命财产安全和重大工程设施,可通过人工引流疏导工程将外溢湖水有序、可控引流至下游安全区域。然而,在多年冻土... 近年来,受气候暖湿化过程影响,青藏高原湖泊数量及面积增加趋势明显,发生了系列湖岸溃决事件。为防止此类水患威胁到人民生命财产安全和重大工程设施,可通过人工引流疏导工程将外溢湖水有序、可控引流至下游安全区域。然而,在多年冻土区实施引流疏导工程,势必显著改变区域多年冻土水、热状况空间分布,影响区域生态环境的同时严重破坏了水工构筑物自身的长期稳定性。以可可西里盐湖正在开展的引流疏导工程为例,结合现有多年冻土勘察监测技术手段,基于区域多年冻土特征和引流疏导工程构成,提出了利用InSAR、无人机航拍、气象站点观测、地温观测、地球物理勘探等手段实现区域多年冻土空间分布与水热状况的立体监测方法。通过该方法,可实现区域环境气象要素、多年冻土水热状况空间分布和工程稳定性的同步监测,为工程对区域多年冻土环境影响评估提供科学依据,同时服务于工程稳定性和服役性能的预测预警,为未来我国多年冻土区水利工程建设与维护提供重要参考。 展开更多
关键词 湖岸溃决 引流疏导 多年冻土 现场监测 青藏高原
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