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地表糙度与径流水力学参数响应规律模拟

农业工程学报 2014年第19期30卷 123-131页

作者：梁心蓝赵龙山吴佳吴发启西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 西安理工大学水利水电学院西安710004

为了明确地表糙度与坡面径流特征及其水力学参数之间的相互作用,通过模拟人工锄耕、人工掏挖、等高耕作和对照组直型坡等4种不同糙度的地表,在室内模拟降雨条件下,对不同糙度坡面上的径流特征和水力学参数(雷诺数、弗劳德数、阻力系数... 详细信息

为了明确地表糙度与坡面径流特征及其水力学参数之间的相互作用,通过模拟人工锄耕、人工掏挖、等高耕作和对照组直型坡等4种不同糙度的地表,在室内模拟降雨条件下,对不同糙度坡面上的径流特征和水力学参数(雷诺数、弗劳德数、阻力系数和水流剪切力)以及降雨前后地表糙度的变化进行了测量与计算。结果表明,雨前雨后各措施坡面的地表糙度为:等高耕作>人工掏挖>人工锄耕>直型坡。相同雨强和降雨历时下,不同糙度坡面其径流特征差异显著。初始地表糙度越大的坡面,径流越容易稳定在层流状态;反之,径流越倾向于往紊流发展。对人工锄耕、人工掏挖、等高耕作3种耕作措施来说,在相同雨强和降雨历时下,初始糙度越大的坡面,其断面流量、径流量和产沙量越小。坡面初始地表糙度越大,径流阻力系数也越大,但坡面径流的雷诺数、弗劳德数和径流剪切力则越小,径流对地表糙度具有减小作用,雷诺数和水流剪切力越大,径流对地表糙度的减小作用越弱。研究结果为深入理解坡面地表糙度与其水文特征之间的相互作用提供参考。

关键词：径流模拟降雨地表糙度径流流态水力学参数糙度变化率

雅砻江-安宁河并流段水沙及养分空间差异分析

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水土保持学报 2022年第3期36卷 16-22,29页

作者：庞海熔张志昊刘承邦敬佩程家园叶志鑫梁心蓝四川农业大学水利水电学院四川雅安625014 四川农业大学机电学院四川雅安625014

为了解人类活动影响下的流域泥沙及养分分布情况,以雅砻江及其一级支流安宁河为研究对象,选择雅砻江—安宁河并流段为研究区,沿河流纵向选取6个断面,并对断面垂向与横向进行含沙量及氮磷浓度的监测,分析不同流域水沙沿程变化及养分空间... 详细信息

为了解人类活动影响下的流域泥沙及养分分布情况,以雅砻江及其一级支流安宁河为研究对象,选择雅砻江—安宁河并流段为研究区,沿河流纵向选取6个断面,并对断面垂向与横向进行含沙量及氮磷浓度的监测,分析不同流域水沙沿程变化及养分空间分布特征。结果表明:(1)安宁河含沙量整体大于雅砻江并流段,2条河流中下游的含沙量均大于上游,总体沿程增加。在泥沙断面垂向分布上,雅砻江无明显分层现象;安宁河分层现象明显,表现出底层>表层>中层的规律。在泥沙断面横向分布上,除安宁河中下游为左侧分布外,安宁河上游及雅砻江并流段均表现为右侧分布。雅砻江并流段泥沙断面均匀性总体优于安宁河。(2)雅砻江TN、TP整体均显著小于安宁河流域,且雅砻江—安宁河并流段氮磷空间分布在断面垂向和断面横向上均存在显著差异。(3)雅砻江并流段TN、TP浓度与含沙量呈线性正相关,其中断面横向拟合度优于断面垂向,且TN与含沙量的相关性高于TP;而安宁河则是断面垂向拟合度大于断面横向,TP与含沙量的相关性高于TN。

关键词：雅砻江—安宁河并流段含沙量氮磷空间分布

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裸地雨滴溅蚀对坡面微地形的影响与变化特征

农业工程学报 2012年第19期28卷 71-77页

作者：赵龙山梁心蓝张青峰吴发启西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

为了探讨溅蚀作用与坡面微地形之间的相互关系,该文通过模拟降雨试验方法,研究了黄土区坡耕地无植被条件下雨滴对坡面微地形的溅蚀作用与变化特征。微地形由不同的耕作管理措施形成,包括锄耕措施、掏挖措施和等高耕作措施,以平整坡面为... 详细信息

为了探讨溅蚀作用与坡面微地形之间的相互关系,该文通过模拟降雨试验方法,研究了黄土区坡耕地无植被条件下雨滴对坡面微地形的溅蚀作用与变化特征。微地形由不同的耕作管理措施形成,包括锄耕措施、掏挖措施和等高耕作措施,以平整坡面为对照措施。降雨强度分别为60,90和120mm/h。试验小区大小为0.5m2。用溅蚀板测定坡面向下和向上2个方向的溅蚀量。利用激光扫描仪测定微地形,并结合GIS技术建立大比例DEM(分辨率2cm)。结果表明,在耕作管理条件下,坡面微地形具有降低坡面溅蚀量的作用。微地形的变化特征主要表现为微坡度的变化,而微坡向对溅蚀作用的变化不敏感。因此,微坡度可以作为研究雨滴溅蚀作用与微地形变化的一个反映指标。

关键词：土壤侵蚀降雨微地形溅蚀坡耕地地表糙度

模拟条件下不同耕作措施和雨强对地表糙度的影响

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中国农业科学 2014年第24期47卷 4840-4849页

作者：梁心蓝赵龙山吴佳吴发启西北农林科技大学资源环境学院西安理工大学水利水电学院

[目的]研究不同耕作措施和降雨强度下地表高程和糙度的空间分布特征以及降雨前后二者的变化,以探讨不同耕作措施和降雨强度对坡耕地地表糙度的影响。[方法]人工降雨条件下,模拟人工锄耕、人工掏挖、等高耕作3种耕作措施和对照组直型坡,... 详细信息

[目的]研究不同耕作措施和降雨强度下地表高程和糙度的空间分布特征以及降雨前后二者的变化,以探讨不同耕作措施和降雨强度对坡耕地地表糙度的影响。[方法]人工降雨条件下,模拟人工锄耕、人工掏挖、等高耕作3种耕作措施和对照组直型坡,测量、计算并分析了各坡面高程信息和地表糙度的空间分布特征以及降雨前后二者的变化。[结果]降雨前坡面的高程空间分布在不同耕作措施之间具有显著性差异。直型坡高程的统计方差最小,高程分布最集中;与直型坡相比,等高耕作坡面高程的统计方差最大,高程分布最离散;其次是人工掏挖和人工锄耕坡面。雨前地表糙度大小为等高耕作>人工掏挖>人工锄耕>直型坡。降雨能显著改变地表糙度值的大小,并呈现同一耕作措施随雨强增大地表糙度值改变越多的规律。降雨后等高耕作、人工掏挖和人工锄耕这3种措施的地表糙度均呈减小趋势,同一雨强下,等高耕作糙度减小最多,人工掏挖次之,人工锄耕糙度减小最少。直型坡的地表糙度在雨后却有所增加,在60、90和120 mm·h-1雨强下,直型坡雨后糙度分别增加了10.9%、22.5%和36.5%。雨后各措施地表糙度值均改变,但仍为等高耕作>人工掏挖>人工锄耕>直型坡。[结论]耕作措施是形成坡耕地地表糙度的主要原因,不同的耕作方式造成地表起伏状态的差异,使不同耕作措施下的地表糙度具有空间异质性。降雨作用会减小各耕作坡面的地表糙度,增加对照组的地表糙度,且随降雨强度增大,地表糙度变化越剧烈。耕作措施造成的地表初始糙度越大,降雨对糙度的减小作用越显著。但人工锄耕、人工掏挖和等高耕作3种耕作措施对地表糙度的影响大于降雨对地表糙度的影响。

关键词：坡面高程地表糙度耕作措施降雨强度

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横断山区降雨侵蚀力时空变化规律研究

横断山区降雨侵蚀力时空变化规律研究

2022中国水利学术大会（中国水利学会2022学术年会...

作者：张蕾梁心蓝宋柯叶志鑫冯家伟王勇郑子成四川农业大学水利水电学院四川农业大学林学院

为全面了解横断山区的土壤侵蚀状况,评估横断山区降雨侵蚀力变化规律,本文选取横断山区及邻近地区具有2000—2020年完整日降雨资料的地面站点,使用日降雨模型并结合空间插值技术计算了横断山区的降雨侵蚀力。结果表明:(1)横断山区的降... 详细信息

为全面了解横断山区的土壤侵蚀状况,评估横断山区降雨侵蚀力变化规律,本文选取横断山区及邻近地区具有2000—2020年完整日降雨资料的地面站点,使用日降雨模型并结合空间插值技术计算了横断山区的降雨侵蚀力。结果表明:(1)横断山区的降雨侵蚀力存在着明显的季节变化,呈现出先增加后降低的趋势。(2)横断山区降雨侵蚀力呈现从南向北、从东到西的递减趋势,大理、保山及汶川地区是降雨侵蚀力的高值地区,昌都地区为降雨侵蚀力低值区。(3)横断山区的降雨侵蚀力重心处于一个比较稳定的位置,降雨侵蚀力分布规律较为稳定。

关键词：降雨侵蚀力横断山区重心转移

来源： cnki会议评论

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降水对雅砻江流域水沙关系的影响

降水对雅砻江流域水沙关系的影响

基于GIS的坡耕地数字高程模型的建立与应用

2022中国水利学术大会（中国水利学会2022学术年会...

作者：叶志鑫冯家伟张蕾宋柯王勇郑子成梁心蓝四川农业大学水利水电学院四川农业大学林学院四川农业大学资源学院

水沙是河流系统的最基本要素,研究水沙对降水变化的响应能反映整个流域降水对河流生态的影响。本文根据雅砻江流域1980—2020年的水文泥沙数据,用Mann-Kendall法检验流域年降水量和水沙变化趋势,采用双累积曲线法分析径流量和输沙量之... 详细信息

水沙是河流系统的最基本要素,研究水沙对降水变化的响应能反映整个流域降水对河流生态的影响。本文根据雅砻江流域1980—2020年的水文泥沙数据,用Mann-Kendall法检验流域年降水量和水沙变化趋势,采用双累积曲线法分析径流量和输沙量之间的关系,探讨降水量变化对流域水沙关系的影响。结果显示,雅砻江流域降水量呈增加趋势,径流量和输沙量呈减少趋势。雅砻江流域降水突变点为1997年,径流不存在显著的突变现象,输沙突变点为1998年,降水径流具有高度的一致性,降水是流域产流的主要影响因素,输沙受人类活动影响较大。

关键词：降水径流输沙雅砻江流域

来源： cnki会议评论

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农业工程学报 2010年第11期26卷 317-322页

作者：赵龙山张青峰梁心蓝曹伟鹏吴发启西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

微地形是描述地表起伏状态的重要指标,也是地表径流和土壤侵蚀过程的重要影响因子。在微尺度上建立了不同耕作措施下黄土坡耕地的数字高程模型(DEM),并对其空间特征进行了分析。结果表明,利用反距离加权插值法建立的微DEM模型能正确地... 详细信息

微地形是描述地表起伏状态的重要指标,也是地表径流和土壤侵蚀过程的重要影响因子。在微尺度上建立了不同耕作措施下黄土坡耕地的数字高程模型(DEM),并对其空间特征进行了分析。结果表明,利用反距离加权插值法建立的微DEM模型能正确地再现坡耕地地表形态,利用其派生的微坡度、微坡向数据可作为研究土壤侵蚀空间差异的重要因子;微坡度分布特征与耕作措施密切相关,对于人工锄耕(CH)和人工掏挖(TW)措施,微坡度栅格统计数随着微坡度的增大呈先增大,后减小的变化趋势,而等高耕作(DG)措施下微坡度栅格统计数随着微坡度的增大而增大;TW,CH和DG坡面微坡向的栅格统计数具有明显的差异,坡度对微坡向的分布影响明显;利用微DEM计算的地表侵蚀量能够反映出坡面侵蚀的大小。为研究微地形条件下土壤侵蚀过程提供了数据资料,也为进一步研究微地形条件下土壤侵蚀机理的特征提供了参考。

关键词：侵蚀地理信息系统(GIS) 地形黄土坡耕地耕作措施微地形数字高程模型

基于M-DEM黄土人工锄耕坡面微地形特征研究

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干旱区资源与环境 2012年第9期26卷 149-153页

作者：张青峰王健赵龙山宋向阳梁心蓝西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 中科院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 农业部黄土高原农业资源与环境修复重点开放实验室杨凌712100

黄土人工锄耕坡面微地形是地表径流和土壤侵蚀过程的重要影响因素。文中在1.0 mm/min雨强的人工模拟降雨试验条件下,采用微地形激光扫描测量方法获取5°人工锄耕坡面微地形相对高程,并进行拟合模型参数验证,进而构建了能反映真实地表情... 详细信息

黄土人工锄耕坡面微地形是地表径流和土壤侵蚀过程的重要影响因素。文中在1.0 mm/min雨强的人工模拟降雨试验条件下,采用微地形激光扫描测量方法获取5°人工锄耕坡面微地形相对高程,并进行拟合模型参数验证,进而构建了能反映真实地表情况的高精度M-DEM,并在ArcGIS中对其特征参量进行量化研究。结果表明:黄土人工锄耕坡面微地形起伏较小,整体属于凸形斜坡;虽在某些区域容易形成地表径流,但径流变化比较平缓,不容易形成较大的水流;微地形水系分维能较好地反映复杂微地形特征。论文可为在微地形层面进一步揭示黄土耕作坡面土壤侵蚀机理研究提供数据支持和方法参考。

关键词：土壤侵蚀 M-DEM 微地形耕作措施 ArcGIS

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油松苗木活力与相对电导率关系的研究

西北林学院学报 2007年第6期22卷 21-23页

作者：吕月玲梁心蓝吴发启西北农林科技大学资源环境学院陕西杨陵712100

对不同晾晒失水时间的油松苗木进行含水量、生根潜力、相对电导率及晾晒后造林成活率进行了研究,结果表明:油松苗木根系含水量越高,苗木活力越强,其造林成活率越高.经过0～7 d的晾晒,相对含水量从51.04%下降到17.40%,苗木平均相对电导率... 详细信息

对不同晾晒失水时间的油松苗木进行含水量、生根潜力、相对电导率及晾晒后造林成活率进行了研究,结果表明:油松苗木根系含水量越高,苗木活力越强,其造林成活率越高.经过0～7 d的晾晒,相对含水量从51.04%下降到17.40%,苗木平均相对电导率从17.40%增加到49.0%,平均新根生长点数从24.3个·株-1下降到2.3个·株-1,造林成活率从77.78%降低到33.33%.在起苗、贮藏、运输过程中应作好苗木保护,特别是根系水分的保护.

关键词：油松苗木活力含水量相对电导率