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观测坝基水压力变化的测压管直径很小,清除测压管内的碎石非常困难,通过各种清除方法 的尝试,提供一种效率高的清除方法. 实践证明它在工程中是可行的. 通过模拟试验观 测到了颗粒在管中的运动状态;通过对管中颗粒的运动状态分析,可以解释颗粒排除的现象.     

坡面流及土壤侵蚀动力学(I)——————坡面流

坡面流是坡面土壤侵蚀的根本动力,是研究土壤侵蚀动力学过程的基础.本文简要介绍了坡面流的基本特征和水力学特性,综述了坡面入渗产流过程、坡面流阻力,以及坡面流运动的数学描述和预报模型等方面的研究进展.指出复杂坡面条件下的坡面流运动,以及从小尺度过渡到大尺度将是今后坡面流研究的重要发展方向.      

坡度对坡面土壤侵蚀的影响分析

在运动波理论基础上,就影响土壤侵蚀的主要因素,包括降雨超渗净雨量,坡面流水深、流速和切应力,以及土壤抗冲蚀能力等随坡度的变化关系进行了理论分析。并进一步对坡面土壤侵蚀的坡度界限做了较细致分析,表明坡度界限是一个变量,随颗粒粒径、容重、坡面糙率、径流长度、降雨入渗差值(净雨量),以及土壤摩擦系数等因素的不同而改变,给出了界限坡度的变化规律,并得出一般情况下土壤侵蚀的坡度界限值应在415°～50°范围内的结论。     

基于单片机的自供电供暖温度智能调控装置

设计了一种自供电的供暖调控装置,其主要包括温差供电模块、电路控制模块、水流控制模块。本装置工作时,温差供电模块可利用暖气管道与室温的温差发电,以STC89C52单片机为核心的电路控制模块可实时监测室内温度,并能根据用户设定温度和室内实际温度驱动水流控制模块,以调控供暖管道水流量,从而达到调节室内温度的目的。     

非饱和土壤水流方程的CN广义差分法

首先给出二维非饱和土壤水流方程时间二阶精度的Crank-Nicolson(CN)时间半离散化格式,然后直接从CN时间半离散化格式出发,建立具有时间二阶精度的全离散化CN广义差分格式,并给出误差分析,最后用数值例子验证全离散化CN广义差分格式的优越性.这种方法能提高时间离散的精度,极大地减少时间方向的迭代步,从而减少实际计算中截断误差的积累,提高计算精度和计算效率.而且该方法可以绕开对空间变量的半离散化广义差分格式的讨论,使得理论研究更简便.     

非饱和土壤水流问题的CN有限元格式

首先给出二维非饱和土壤水流问题基于Crank-Nicolson(CN)方法的具有时间二阶精度的半离散化格式,然后直接从CN时间半离散化格式出发,建立具有时间二阶精度的全离散化CN有限元格式,并给出误差估计,最后用数值例子说明全离散化CN有限元格式的优越性.这种方法可以绕开关于空间变量的半离散化格式的讨论,提高时间离散的精度,极大地减少时间方向的迭代步,从而减少实际计算中截断误差的积累,提高计算精度和计算效率.     

平面弯道势流的流速分布规律研究

为研究平面弯道水流的流速分布规律,将弯道简化成圆弧,假设水流为理想流体作恒定无旋流动,并假定流线为圆弧状,根据理想流体平面势流理论,推导了弯道水流的流速分布公式和内外弯超高公式。得到的结论为:内弯流速大于外弯;内弯水面低于外弯。然后基于Galerkin(迦辽金)加权余量法的有限单元法,编写了Matlab有限元程序,用3节点三角形单元模拟90°弯道水流中的流速分布,得到了与理论解一致的流速分布结果。最后通过弯道水流实验和文献中的实验数据对理论推导结果进行验证。结果表明,实际弯道水流是以平面势流为主导的。     

黄河小型清沟封冻过程现场模拟实验与实测数据分析

利用黄河封冻阶段的冰层,开16m2敞流水面模拟清沟,通过雷达测冰厚的方法,观测敞流水面因冰花封冻过程,并测量敞流水面封冻后冰盖厚度分布,并用费氏台观察冰晶体结构.通过将实测冰厚数据绘成等高线图以及冰厚剖面图,证实封河过程中,由周边向中间封冻的清沟除了与冰冻度日有关外,还与清沟下水流速度和方向以及冰花含量有关.水流携带冰花流至清沟时,冰花会漂浮在清沟中.由于水的粘性作用,水流使清沟中的水起动,然后冲击下游冰壁引起涡旋.涡旋场在清沟上游形成较平静区域,可以积累大量冰花;而在下游冰壁处水体运动活跃,冰花无法堆积.经过长时间冻结,上游处冰花被冻结成为较厚的冰花冰,而下游逐渐冻结成较薄的冰花冰.之后,柱状冰在冰花冰下开始生长.最后经过1个月的冻结,形成了敞流水面下游处冰较薄,上游处冰较厚的非对称冻结厚度分布,并在与水流垂直的方向表现为对称冻结厚度分布.     

土壤-植物-大气连续体水分传输动力学及其应用

本文根据作者的研究成果介绍土壤-植物-大气连续体(SPAC)中的势场与水势分布、水流阻力与水容的组成和量级,SPAC 中的水流通量计算,SPAC 中水分传输动力学模拟模型及 SPAC 水分传输动力学在农田节水灌溉和田间水量转化与水量平衡研究中的应用等问题.     

等效粒径与非均匀沙起动条件研究

阐述了泥沙起动机理，通过对等效粒径概念及表达式的引入，推得了泥沙起动公式，该公式的系数并非一个常量，而是位于某个区间，且随泥沙粒径、相对暴露度及起动标准而变，同时得到了均匀沙的起动公式，该公式系数同样位于一个区间，通过与部分均匀沙公式的系数比较可知，所给出的系数的取值区间基本涵盖了其他公式系数，说明采用等效粒径能反映泥沙的起动特性。