水力侵蚀

摘要： 为落实水利部工作部署、确定未来30 a甘肃省水土保持综合目标并为水土保持生态建设科学布局和提质增效提供宏观依据,在全面分析甘肃省水土流失防治进程与现状特点的基础上,综合考虑社会经济和生态文明建设对水土保持的要求,以2020年为基准,通过空间分析和综合研判,复核确定了甘肃省水土保持率远期阈值和分阶段目标值。研究表明:1999—2020年,甘肃省依托国家水土保持重点工程,各行业协同开展水土保持生态建设、大力推进水土流失综合治理,使全省水土流失面积由26.14万km^(2)减少到18.39万km^(2),年均减幅为0.37万km^(2),其中风力侵蚀、水力侵蚀面积年均减幅分别为0.11万、0.26万km^(2),中度及以上高强度侵蚀向轻度侵蚀转变,实现了水土流失面积与土壤侵蚀强度双下降,反映出水力侵蚀防治成效显著、风力侵蚀因受多因素影响而防治难度较大。甘肃省水土保持率现状(2020年)值为59.83%,综合考虑水土流失自然规律与经济社会需求,经对不需治理、不可完全治理、可以完全治理的水土流失进行时空综合研判,确定的2050年水土保持率远期阈值为66.38%;按照先急后缓、先易后难、因地制宜、自然修复、速率可行、进程合理、减量降级、提质增效的原则,确定的2025年、2030年、2035年水土保持率阶段目标值分别为61.34%、64.14%和65.14%。

摘要： 土壤分离是侵蚀过程中泥沙产生的必然途径,是土壤侵蚀的起始阶段,可为土壤侵蚀提供物质基础。通过对水力侵蚀过程中的土壤分离能力的定义、量化指标及其影响因素的梳理和总结,发现土壤分离能力与土壤属性(土壤类型、质地、密度、含水量、有机质含量、根系、枯落物、土地利用类型)和水动力学特性(降雨量、雨强等)密切相关。此外,结合已有研究中存在的热点及存在的问题提出了一些展望,以期为土壤侵蚀过程模型的构建和完善提供理论依据。

摘要： 炉渣对超细粒尾矿力学特性具有显著的影响,在超细粒尾矿中加入炉渣对改善坝体稳定性,提高尾矿库运行安全性具有重要作用。基于泥沙侵蚀理论,采用理论分析和室内试验深入分析了漫顶条件下超细粒尾矿—炉渣混合体的抗水力侵蚀特性。研究表明:不同炉渣含量条件下超细粒尾矿—炉渣混合体(以下简称“混合体”)在水力作用下,其侵蚀速率呈非线性变化规律。随着混合体中炉渣含量逐渐增加,侵蚀速率呈先减小后增大的变化模式,其中40%含渣量时混合体的侵蚀速率最小,即此刻混合体的抗侵蚀能力最强;混合体黏聚力降低对其抗侵蚀能力具有较大影响,内摩擦角变化对其抗侵蚀能力的影响相对较小。分析结果对于进一步研究尾矿坝水力侵蚀的影响具有一定的参考意义。

摘要： 水力侵蚀是一种自然现象,在土壤特性、地形、植被和气候等自然因素的驱动下,在地球表面呈条带状或区域化分布.然而,在人类活动(农业活动、城市建设、工业发展和水利工程建设)引起的地表剧烈变化及全球气候变化的驱动下,水力侵蚀模式会发生转变.本文综述了自然和人类活动共同驱动下的水力侵蚀机制.土壤母质决定了土壤的本质属性,其中包括土壤可蚀性;通常,水力侵蚀速率随着坡度、坡长和降雨强度的增大而升高,而植被因子负反馈调控水力侵蚀过程.自然水力侵蚀过程是缓慢的;然而,在人类活动的强烈干扰下,土壤、地形、植被和气候发生了巨变,极大加速了自然水力侵蚀过程.人类对陆地表面的改造,引起全球土地利用格局的巨大变化,导致植被锐减和全球气候变化;人为的植被破坏成为全球水力侵蚀加剧的主要因素;气候变化,极大地改变了水力侵蚀模式,导致极端水力侵蚀事件频发.可持续的土地管理可降低人类活动和气候变化带来的不利影响;基于流域尺度的水力侵蚀预报模型的建立与应用,有利于水力侵蚀的预报、预警和防治.

摘要： 作为黄河流域典型生态脆弱区之一的砒砂岩区,水土流失治理难度大,区域地形、侵蚀在坡沟系统的分布迥异。区域土壤侵蚀研究多集中于刻画侵蚀空间分布及不同地类差异性研究,从坡沟系统细化开展研究工作较少,不能较好地为后续精细化治理提供支撑。因此,选取位于准格尔旗的3个典型砒砂岩区小流域,结合目视解译的流域沟沿线,开展了流域地形、水力侵蚀分布规律及其关联性研究。结果表明:流域地形因子分布特征与地貌特征分布一致,高值集中分布在沟道,低值则集中在坡面,且特拉沟小流域(覆沙)沟道处的地形因子统计值最大;砒砂岩典型流域水力侵蚀在坡面、沟道空间分布存在差异,流域坡面以微度侵蚀为主,占比达87%~97%,沟道微度侵蚀占比较坡面该值下降54%~72%,什卜尔泰支沟(裸露)沟道处的水力侵蚀模数均值最高,达97.5 t/(hm^(2)·a);坡度、地表粗糙度、地表切割深度与水力侵蚀模数呈显著正相关关系(p<0.001),阳坡成为强度侵蚀以上单元的主要分布坡向,占比达56.8%~75.8%。因此,该区在后续小流域综合治理过程中,沟道及其阳坡是亟待加强的区域。

摘要： 科尔沁沙地南缘属水蚀风蚀交错区,明确该区域土壤抗冲性对生态恢复有着重要意义.以科尔沁沙地南缘为研究对象,采用原状土冲刷试验和土壤物理性质分析相结合的方法,研究科尔沁沙地南缘不同土地利用类型(樟子松林地、杨树林地、灌木林地、花生地、荒草地、裸沙地)土壤抗冲特性,阐明辽西北水蚀风蚀交错区土壤抗冲性影响因素.结果表明:土壤冲刷过程中,不同土地利用下产流0～4min内,不同土地利用类型土壤冲刷过程中径流含沙量均较大,但径流含沙量随着产流时间的增加土壤结构变得稳定呈规律性递减,并趋于稳定.土壤抗冲性指数随时间的变化符合二次多项式,且与土地利用类型无关.土壤抗冲强度依次为樟子松林地、杨树林地、荒草地、灌木林地、花生地、裸沙地,其数值为0.78～1.68L·min·g-1.土壤抗冲性随坡位下降大体呈现的是增大趋势.在不同坡位,随着坡位下降、坡度减小,土壤抗冲性呈线性增加趋势.

摘要： 为了定量评估土壤侵蚀分布格局与动态特征,分析北京市房山区土壤侵蚀对地形因子的响应,并为土壤侵蚀防治的重点布局决策提供参考,基于通用土壤流失方程USLE,将遥感反演与GIS空间叠加分析技术结合,对2013-2018年北京市房山区土壤水力侵蚀进行模拟和计算,分析研究区域不同高程带、不同坡度的土壤侵蚀量以及土壤侵蚀状况特征和变化趋势.结果表明:1)研究区土壤侵蚀量随年际变化整体呈现减小的趋势;2)研究区土壤侵蚀主要为微度侵蚀和轻度侵蚀;3)[400,800)m高程带的土壤侵蚀模数为各高程带中最高,且土壤侵蚀量最大;4)[15°,25°)的坡度对应的土壤侵蚀模数为各坡度等级最高,但土壤侵蚀量主要产生在[0°,5°)的微坡等级.因此,房山区总体土壤侵蚀程度较轻,今后土壤侵蚀防治的重点为[400,800)m高程带及[15°,25°)坡度带的区域.

摘要： 掌握天山北坡土壤水蚀分异的空间规律及其驱动力,对生态预警和土壤侵蚀防治具有重要意义,为天山北坡区域生态环境的综合治理提供理论依据和数据支持。以天山北坡中段山区为例,基于中国土壤流失方程(Chi⁃nese Soil Loss Equation,CSLE),采用野外调研、地理信息系统、数理统计和地理探测器等方法,定量分析2000—2018年研究区土壤水力侵蚀的时空格局特征(面积,强度和地理分布),借助地理探测器探究降雨、地形、土壤、植被对土壤水力侵蚀强度的内在驱动力。结果表明:(1)2000—2018年天山北坡中段山区土壤水力侵蚀强度主要以微度、轻度侵蚀为主,分别占总面积的32.34%~40.87%、33.36%~43.01%。近20 a的微度、轻度侵蚀的面积均呈下降趋势(-26.70 km^(2)·a^(-1)、-77.47 km^(2)·a^(-1)),而其他侵蚀强度的面积均呈上升趋势(22.10~30.96 km^(2)·a^(-1)),总体上土壤水力侵蚀强度处于增加趋势。(2)整体土壤侵蚀模数呈乌鲁木齐市>昌吉市>阜康市>呼图壁县>玛纳斯县>沙湾县>石河子市。天山北坡中段山区侵蚀强度的空间分布与降雨、地形、土壤、植被密切相关,土壤类型为棕钙土、草毡土、栗钙土,植被覆盖度小于15%、坡度大于15°和降雨量在400~450 mm范围内的地区为高风险侵蚀区域。(3)分异性的大小由因子探测器中q值来度量,其q值越大,该影响因素对土壤侵蚀空间分布的解释力越强,呈降雨(0.49)>土壤类型(0.17)>坡度(0.11)>植被覆盖度(0.10)。不同影响因素通过交互作用明显增强土壤侵蚀空间异质性,及植被覆盖度与降雨因子的耦合作用,q值增幅极大,确定土壤侵蚀重点治理区域对全面土壤侵蚀防治具有重要意义。

摘要： 基于2019年新疆维吾尔自治区水土流失动态监测成果,以阿图什市为例,将计算得到的2019年水力、风力侵蚀面积及强度与2018年相应数据进行对比,分析植被覆盖和土地利用因子变化对水土流失动态变化的影响.结果表明:阿图什市植被覆盖因子变化影响着水土流失的整体变化,对水力侵蚀的影响较风力侵蚀更为明显;土地利用因子的变化影响着水土流失状况的局部变化,对水力、风力侵蚀的影响程度依具体的土地利用变化而定.据此,对区域水土流失相关目标责任考核提出了建议.

摘要： 在探讨重力侵蚀的主要影响因素的基础上,针对崩塌侵蚀和滑坡侵蚀这两种主要的重力侵蚀类型,通过对其侵蚀破坏形式适当的概化,采用新的山坡单元划分方法,分别建立了崩塌侵蚀和滑坡侵蚀的受力稳定方程及解析改进计算方法.探索性地提出了再侵蚀率的概念,搭建了重力侵蚀与水力侵蚀之间相结合的桥梁,通过对沟槽水力侵蚀方程的修正,实现了重力侵蚀与水力侵蚀耦合模拟.应用该模型对黄土丘陵第一副区桥沟小流域进行了参数率定及模型验证,模拟结果大致符合流域实测产沙量和产沙过程,重力侵蚀形成的流域出口产沙量占总产沙量平均值为35.6％,重力侵蚀主要分布在桥沟主沟道下游以及一支沟.根据本模型的计算结果,初步得出了重力侵蚀总量与流域平均降雨量、重力侵蚀再输移量与最大降雨强度均大致成正相关的结论.

摘要： 公路水毁防治技术是2003年交通部科技项目西部交通建设科技项目管理中心面向西部省区招标的重大课题.公路水毁防治技术是一项复杂的系统工程.防治措施主要有生物防治和工程防治,涉及到很多方面.本文只谈在水力侵蚀严重地区进行水毁工程设计时应借助"水力侵蚀强度",以使设计方案准确、合理、科学、可行.通过对植被重要性的论述,说明水力侵蚀严重地区公路水毁工程设计应借助土壤水力侵蚀强度.

摘要： 在遂宁市解家湾水土保持试验站内设置坡耕地农耕措施径流观测场,排除降雨、坡度等因子的交互影响,研究在水力侵蚀条件下不同耕作方式对农田耕层土壤有机碳流失的影响,为紫色土地区进行合理农作管理与提高土地生产力提供依据。结果显示：最容易引发紫色土区土壤有机碳流失的耕作措施依次是:“顺坡沟垄”＞“无植被休闲裸露”＞“与等高线成一定夹角沟垄”＞“横坡等高无档沟垄”＞“横坡等高加档沟垄”，即与传统的习惯性顺坡耕作方式相比,横坡等高沟垄(加档或不加档)更能有效地防止因水力侵蚀而引发的土壤有机碳流失,是进行保土保肥耕作的理想农业耕作模式。

摘要： 根据泥沙运动力学、土壤侵蚀力学、土力学和水文学等理论与原理,从侵蚀产沙物理过程出发,构建了侵蚀过程全面、物理概念清楚的机理产沙模型。在梁峁坡、沟谷坡和沟槽分别建立了水力侵蚀方程,推导了梁峁坡降雨溅蚀计算方程,确定了沟谷坡重力侵蚀计算模式,使得机理模型更加符合黄土高原侵蚀产沙的实际过程。通过坡面流和沟槽水流的有限差分数值计算得到各栅格单元节点的径流水深和流速,对於冲淤变幅较大的单元,同步调整节点高程,以达到产沙模型与产流模型的紧密耦合和即时仿真显示.模型系统在同一综合系统下集成GIS和水文泥沙模组,使得资料的存取基於相同的资料模组和共同的资料管理系统,达到产流产沙模型与GIS的完全集成。利用陕北桥沟流域二支沟的寅测降雨、径流、输沙过程资料率定模型参数,并将模型应用於桥沟、岔巴沟流域的次暴雨产流产沙过程模拟计算,验证与应用效果良好。

摘要： 建立水土保持定点监测数据库,对水土流失建模、预测预报和治理具有重要意义.重点对水蚀定点监测业务进行分析,最终提出监测数据库设计以及系统总体设计,目的是实现对水力侵蚀定点监测数据的信息化管理,扩大数据应用的时空范围,提高数据管理的效率和质量,为完善全国水土保持监测网络和信息系统建设提供支持和保障。

摘要： 本发明涉及一种砾石土侵蚀阶段的水力参数及涌水量的确定方法，该方法包括以下步骤：根据分级侵蚀原理，计算各级粒径的土壤颗粒含量P和土壤孔隙率n，绘制各级粒径的PSD曲线及在每个侵蚀阶段下的PSD曲线簇；根据PSD曲线中的平均粒径Dj计算土壤颗粒的等效直径Dh，根据等效直径Dh计算土壤颗粒的最小等效孔隙直径d0；根据土壤颗粒含量P计算颗粒侵蚀的临界水力梯度icr；根据土壤孔隙率n及PSD曲线簇中的土壤颗粒的几何参数值，计算渗透系数kh；根据渗透系数kh计算渗流流速v及总渗流量Q，本发明通过计算总渗流量，反推出砾石土侵蚀程度和危险状况，以便采取相应措施予以治理和保护，进而避免事故发生。

摘要： 本发明涉及一种水力涡轮，其包括转轮冠部或毂(1)和叶片(3)，其可能地包括带(2)，叶片(3)固定于所述冠部或毂，或者在所述带与所述冠部之间，并且促动成围绕旋转轴线旋转，每个叶片包括：‑前缘(8)和后缘(10)、‑至少一个局部延伸部(20)，其具有固定于叶片(2)的后缘的第一接触表面、固定于所述带(6)或所述冠部(4)的第二接触表面，以及在脊线(22)处连结的两个横向侧(241,242)。

摘要： 本发明公开了一种粘性砂土水力侵蚀破坏的离散元数值模拟方法，包括建立初始计算空间区域和粘性砂土数值模型；数值模型的初始化和应力平衡；编制基于时间效应的强度退化准则线性粘结接触模型，用以模拟粘性砂土中骨料颗粒之间的粘土相；选择接触模型作为骨料颗粒之间接触的细观力学模型，再对接触模型的细观参数进行取值；通过直剪强度试验对数值模型进行校准；建立流场模拟粘性砂土的水力侵蚀破坏过程；获取水力侵蚀破坏试验数值模拟结果。本发明通过离散元模拟粘性砂土水力侵蚀破坏，简化了思路，在尽可能降低计算量、提高计算效率的情况下，可以在细观层面较为真实的模拟粘性砂土水力侵蚀破坏过程，观察和记录土颗粒的运移情况，结果准确。

摘要： 本发明公开了一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统及实验方法，一种透明土石混合体水力侵蚀演化模拟系统的实验方法，包括以下步骤：环形槽内装有透明土石混合体试样和环境流体，伺服电机带动旋转支架和搅拌叶片在环境流体中搅动，透明土石混合体试样被环境流体冲刷，激光器照射透明土石混合体试样和环境流体，工业相机对透明土石混合体试样和环境流体拍摄，拍摄图像传送至计算机处理，分析出透明土石混合体试样的被侵蚀过程。本发明提供了一种针对土石混合体侵蚀的可控、可视、可测的实验系统及方法，解决了以往实验方法中存在的侵蚀过程不可见、数据采集困难等问题。

摘要： 本发明公开了一种加筋生态护坡水力侵蚀测量仪，属于水利工程技术领域。一种加筋生态护坡水力侵蚀测量仪，包括底座，所述底座的顶部一侧活动连接有两个支撑杆，两个所述支撑杆转动连接有主转轴，所述主转轴的外侧固定连接有保护杆所述主转轴的外侧活动连接有检测装置，所述保护杆包括一号杆以及二号杆，所述检测装置包括水平杆，所述水平杆位于一号杆和二号杆之间。本发明的底座7安装在坡顶，由于坡顶没有水力侵蚀，其高度基本固定，水平杆保证检测时检测装置保持水平，测量简单方便且数据可靠。

摘要： 本公开实施例提供一种水力侵蚀模拟方法、装置、设备及存储介质。该方法包括获取水滴粒子的状态信息和水滴粒子所处的第一位置，状态信息包括含水量、含沙量和流动速度；根据状态信息，确定第一位置的土壤变化量；根据土壤变化量，确定第一位置与相邻位置之间的高度差；根据高度差确定第一位置的土壤滑动量；基于土壤变化量和土壤滑动量，生成第一位置的模拟结果。通过水滴粒子的状态信息确定第一位置的土壤变化量，然后基于土壤变化量确定第一位置与相邻位置之间的土壤滑动量，最后通过第一位置的土壤变化量和土壤滑动量对第一位置的水力侵蚀进行模拟，能够提高水力侵蚀的模拟效果。

摘要： 本发明涉及一种确定在水力侵蚀研磨方法中成型以形成成品零件的毛坯零件的几何形状的方法，其包括以下步骤：(a)创建待制造的成品零件的结构模型，所述待制造的成品零件的结构模型用作下一步骤(b)的第一次执行的初始模型；(b)对水力侵蚀研磨方法进行数学仿真，利用该数学仿真，从初始模型开始产生具有修正的几何形状的中间模型；(c)将步骤(b)中产生的中间模型与成品零件的结构模型进行比较，并确定待制造的成品零件的结构模型与中间模型之间在结构模型的每个节点处与成品零件的结构模型的表面正交的距离，并将该正交距离与预定极限值进行比较；(d)通过在步骤(b)中用作初始模型的模型的表面上的每个节点处，以相反的符号与该表面正交地加上在步骤(c)中确定的距离的5‑99％，并且重复步骤(b)至(d)，从而创建所述部件的修正模型，如果在步骤(c)中确定的正交距离在至少一个节点处大于预定极限值，则将在步骤(d)中创建的修正模型在步骤(b)中用作新的初始模型；(e)当在步骤(c)中在每个节点处确定的成品零件的结构模型和中间模型之间的正交距离降至低于预定极限值时，终止仿真，最后执行的步骤(b)的初始模型对应于待确定的毛坯零件几何形状。

摘要： 本实用新型公开了一种采矿迹地的土壤水力侵蚀检测装置，属于土壤检测技术领域，包括检测箱和铰接在检测箱上表面的箱门，所述检测箱的内底面开设有容纳槽一，所述容纳槽一内通过固定组件可拆卸安装有安装框，所述安装框内设置有若干个存样框，安装框内壁的左右两侧均开设有若干个限位槽，存样框的左右两侧面均安装有在限位槽内滑动的限位块；通过设置安装框和存样框，利用限位块滑动在限位槽内，将存样框卡在安装框内，再利用存样框对土壤样品进行存收，进而节省工作人员的力气，不会霸占工作人员携带东西的空间，利用海绵盖将存样框的框口进行封堵，防止存样框内的样品在移动的过程中从存样框内溢出，确保检测箱内部的整洁性。

摘要： 本实用新型涉及径流小区技术领域，且公开了一种用于水力侵蚀监测的径流小区装置，包括集流槽，所述集流槽的内部固定连接有导流板，所述集流槽的右侧固定连接有分解箱，所述分解箱的内部设置有一级分解结构，所述分解箱的底部固定连接有导流管，所述导流管的底部设置有监测仪，所述集流槽的右侧设置有集水池，所述监测仪固定连接在集水池的内壁上，所述分解箱的内部设置有二级分解结构。过接通外部电源启动电机，电机通过传动杆带动位于中间位置的齿轮转动，三个齿轮通过啮合连接从而同时转动，齿轮转动带动转动杆从而带动螺纹刀片转动，螺纹刀片转动时对大块泥土和植物的残枝进行分割，从而避免这些大体积的杂质堵塞导流管。

摘要： 本实用新型公开了一种用于模拟古建筑瓦片水力侵蚀的试验设备，包括箱体、铺瓦架和喷淋装置，铺瓦架活动设置于箱体内，箱体内设置有活动连接装置；活动连接装置包括轴杆、从动滑轮、主动滑轮和框架；框架垂直固定于箱体内，从动滑轮设置于框架上；轴杆设置于箱体内，铺瓦架的一端转动连接于轴杆上，铺瓦架的另一端连接有铰绳，铰绳远离铺瓦架的一端穿过从动滑轮套设在主动滑轮上；铺瓦架且靠近铰绳的部分上设置有补液装置，本实用新型既可模拟雨水滴落至古建筑屋顶瓦片，又可模拟汇聚雨水由屋顶较高处向屋顶较低处流动的状况，更符合自然条件下古建筑屋顶瓦片实际受雨情况，模拟试验更直观准确，为古建筑瓦片保护提供更合理可靠依据。