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基于随机-动力学模型的非均匀推移质扩散

浙江大学学报（工学版） 2015年第2期49卷 246-250页

作者：范念念吴保生四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院四川成都610065 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京10084

为了研究非均匀颗粒与均匀颗粒扩散特性的差异,基于随机-动力学模型建立非均匀推移质泥沙运动的间歇朗之万方程,该方程不仅能够模拟推移质颗粒的间歇运动(运动-静止交替)过程,而且能够较好地反映颗粒速度统计分布特征与颗粒受力之间的联... 详细信息

为了研究非均匀颗粒与均匀颗粒扩散特性的差异,基于随机-动力学模型建立非均匀推移质泥沙运动的间歇朗之万方程,该方程不仅能够模拟推移质颗粒的间歇运动(运动-静止交替)过程,而且能够较好地反映颗粒速度统计分布特征与颗粒受力之间的联系.采用建立的模型对非均匀颗粒长尾分布停时进行模拟,分析均匀颗粒与非均匀颗粒扩散特征的差异.结果表明,颗粒的非均匀性可以导致某些随机量(如停时)满足长尾分布,但因为不满足中心极限定理,这种长尾分布与均匀颗粒的长尾分布将导致完全不同的扩散类型.说明非均匀颗粒在大的时间尺度上表现为弹道运动,这种弹道运动反映出的并不是反常扩散,而是确定性的沿程分选过程.

关键词：推移质随机朗之万方程反常扩散沿程分选

山区河流河床基岩暴露与沙卵石覆盖反常关系研究——以陇西河为例

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四川大学学报（工程科学版） 2017年第S1期49卷 44-49页

作者：顾继一范念念刘兴年四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院四川成都610065

山区河流不同河段的河床形态常处于基岩暴露与沙卵石覆盖的相间变化中。野外调查发现,至少在青藏高原与四川盆地过渡带,不少河流出现坡度大而沙卵石覆盖多,坡度小而基岩暴露多的现象。为了研究该反常规律,以岷江二级支流陇西河为例,进... 详细信息

山区河流不同河段的河床形态常处于基岩暴露与沙卵石覆盖的相间变化中。野外调查发现,至少在青藏高原与四川盆地过渡带,不少河流出现坡度大而沙卵石覆盖多,坡度小而基岩暴露多的现象。为了研究该反常规律,以岷江二级支流陇西河为例,进行多次野外观测与数据采集,通过提取流域地形数据,得到并分析其干流沿程剖面,并结合已有的室内水槽试验研究结果,进一步说明床面沙卵石的运动情况与分布特性,得到以下结论:陇西河流域岩性以砂岩为主,干流从上游向下游依次出现陡、缓、陡、缓交替的4段,平均坡度依次为8.1%、0.2%、6.2%和1.2%;较陡的两段全部沙卵石覆盖,较缓的两段全部基岩暴露。产生这种现象的原因:一是较陡段泥沙颗粒通过两侧山体崩塌滑坡侧向补给,床面大尺寸漂石与周围的较细颗粒会逐渐形成相对稳定且水流阻力大的自锁结构,且床面粗糙,有助于提高床面抗冲刷性,抑制基岩的暴露,因此导致输送到下游较缓段的输沙率很低;二是砂岩颗粒岩性较软,少量被输移到下游的颗粒容易破碎成更小的颗粒,更容易被输移,使得较缓段基岩暴露现象突出。较陡段被沙卵石覆盖,将有效抑制窄深处基岩河床的侵蚀下切速率,从而进一步影响相关流域地貌的演化,如增加河流袭夺的机率。

关键词：基岩暴露沙卵石覆盖沿程剖面自锁结构

来沙条件变化对河床形态及推移质运动的影响研究

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四川大学学报（工程科学版） 2016年第S1期48卷 20-24页

作者：王强聂锐华范念念刘兴年四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院四川成都610065

针对山区河流来沙条件不确定性导致的河流形态变化问题,根据***的系列来沙条件变化水槽试验成果,引入无量纲参数河床结构强度Sp,充分考虑推移质泥沙运动特性,探讨来沙条件变化对卵石河床形态、推移质输沙率和河床级配的影响。结果表明:... 详细信息

针对山区河流来沙条件不确定性导致的河流形态变化问题,根据***的系列来沙条件变化水槽试验成果,引入无量纲参数河床结构强度Sp,充分考虑推移质泥沙运动特性,探讨来沙条件变化对卵石河床形态、推移质输沙率和河床级配的影响。结果表明:在已经粗化的河床上加入细沙会对河床形态、推移质输沙率和河床级配产生影响。加入细沙会造成河床重新出现冲淤变化,底坡变大,冲刷变严重,最终降低河床结构强度Sp;加沙会增大推移质输沙率,其中中值粒径为3 mm的细沙运动表现为行进推移质,而中值粒径为8 mm的粗沙运动表现为结构推移质;加入细沙后会细化河床,且加入的粒径越小,细化效果越明显,加入中值粒径为3 mm的细沙后推移质的中值粒径先减小后增大,与加入中值粒径为8 mm的粗沙相反。

关键词：卵石河流来沙条件河床形态推移质输沙率河床级配

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非均匀推移质颗粒的扩散与分选试验研究

四川大学学报（工程科学版） 2016年第5期48卷 58-65页

作者：谢玉姝范念念刘兴年四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院四川成都610065

为研究非均匀的泥沙颗粒同均匀泥沙颗粒扩散特性的不同,开展一系列水槽试验。在不同水力条件下,通过高清摄像技术拍摄不同粒径推移质颗粒的运动轨迹。利用Dxo Viewpoint软件将拍摄得到的静态图片进行矫正处理,使用Image J软件提取每个... 详细信息

为研究非均匀的泥沙颗粒同均匀泥沙颗粒扩散特性的不同,开展一系列水槽试验。在不同水力条件下,通过高清摄像技术拍摄不同粒径推移质颗粒的运动轨迹。利用Dxo Viewpoint软件将拍摄得到的静态图片进行矫正处理,使用Image J软件提取每个时刻颗粒的位移数据。分析位移均值与方差随时间的变化,得到以下结论:不同的时间尺度上,颗粒将表现出不同的扩散特征;水力条件及粒径范围不同,表现出的颗粒扩散特征也将不同;在长时间尺度上,非均匀推移质颗粒的扩散特征会有逐渐趋向于弹道运动β=2的趋势,这是由于颗粒本身的非均匀导致的分选现象;颗粒的非均匀性越强,颗粒的分选现象出现越快;天然河流的尺度远大于水槽,这种分选现象将会更加明显。

关键词：非均匀推移质运动示踪弹道运动分选

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山区河流水位流量关系曲线研究

工程科学与技术 2019年第5期51卷 137-142页

作者：罗铭丁锐黄尔范念念四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

受洪水涨落的水位流量关系呈现明显的绳套曲线,目前的研究大都基于平原河流,由于山区河流比降大、河床组成物质较粗,水流特性受到多方面因素的影响,故有些假设与实际河流情况不符,导致水位流量推求不太精确。因此本文考虑山区河流与平... 详细信息

受洪水涨落的水位流量关系呈现明显的绳套曲线,目前的研究大都基于平原河流,由于山区河流比降大、河床组成物质较粗,水流特性受到多方面因素的影响,故有些假设与实际河流情况不符,导致水位流量推求不太精确。因此本文考虑山区河流与平面河流的河床形态、泥沙粒径等方面的差异,引入了河道级别和泥沙粒径以区别山区河流与平原河流,结合简化后的圣维南方程组重新推导水位流量关系。通过山区河流和平原河流水文站的实测资料验证表明:该方法能较好地拟合相应河流横断面实测水位流量;在进行配线时,只需根据变化情况对参数做一些简单更正,具有实用性好、精度高以及适应性强等特点。

关键词：山区河流水位流量关系绳套型曲线扩散波数学模型

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基于特示关系的生态学信息及其认识论意蕴

华东师范大学学报（教育科学版） 2014年第3期32卷 99-104页

作者：王义范念念东北大学文法学院科技与社会研究中心沈阳110819 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室、水利水电学院成都610065

由心理学家Gibson创立的生态学研究方法是一种革命性的知觉研究方法论,代表着不同于表征主义的心理学研究方法。生态学研究法中,有一个理论在国内学界是一个空白,它就是能量列阵运动构型和物理事实之间的特示关系。特示指的是多种模态... 详细信息

由心理学家Gibson创立的生态学研究方法是一种革命性的知觉研究方法论,代表着不同于表征主义的心理学研究方法。生态学研究法中,有一个理论在国内学界是一个空白,它就是能量列阵运动构型和物理事实之间的特示关系。特示指的是多种模态能量列阵(例如光列阵、声音列阵、重力惯性列阵等)的运动构型专属地指向物理实在,这种关系意味着对某潜在知觉者可使用的信息可以进行动力学研究,进而研究该知觉者如何动态地探索这种信息。特示关系理论蕴含着重要的认识论意义和心理学研究价值,是具身认知理论的奠基性步骤。

关键词：生态学方法特示能量信息动力学

水性重防腐涂料用苯丙微乳液的合成及其改性研究

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水性重防腐涂料用苯丙微乳液的合成及其改性研究

作者：范念念湖北大学

学位级别：硕士

以过硫酸铵(APS)为引发剂,苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,丙烯酸(AA)为羧基功能单体,采用半连续滴加工艺,制备了综合性能较优的高固含量低乳化剂用量的苯丙微乳液。分别探讨了乳化剂种类及用量、助乳化剂用量、丙烯酸用量及加入... 详细信息

以过硫酸铵(APS)为引发剂,苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,丙烯酸(AA)为羧基功能单体,采用半连续滴加工艺,制备了综合性能较优的高固含量低乳化剂用量的苯丙微乳液。分别探讨了乳化剂种类及用量、助乳化剂用量、丙烯酸用量及加入方式、硅烷偶联剂用量对苯丙微乳液及乳胶膜性能的影响。论文工作主要从以下三个部分展开：第一部分,探讨乳化剂种类及用量、助乳化剂用量等对乳液性能的影响。分别选用三种不同类型的阴离子乳化剂：烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)、1-丙烯基-α-羟基烷基磺酸钠(COPS-1)、十二烷基硫酸钠(SDS),两种不同的非离子乳化剂：聚氧乙烯-4-酚基醚硫酸铵盐(CO-436)、壬基酚聚氧乙烯(10)醚(OP-10),复配成六个乳化体系,其中DNS-86/OP-10乳化体系的乳液综合性能较好。条件优化结果表明：单体乳化剂比(M/S)值为12.5、助乳化剂异丙醇占乳化剂总量的1/3、阴非离子比为2：1、反应温度为80±1℃时,制得固含量为39.37%、粒径为60-70nm稳定的微乳液。第二部分是研究羧基功能单体AA用量及加入方式对苯丙微乳液羧基分布的影响,羧基分布又如何影响乳液及其乳胶膜的各项性能进行了系统的研究。结果表明：随羧基单体AA用量增加,乳液的表面羧基含量(Cs)、包埋羧基含量(Cb)及自由羧基含量(Cf)均增加;AA不同的加入方式对羧基分布有较大的影响,AA一半加入到种子中,一半混在单体中全程滴加时,表面羧基含量(Cs)最大,而AA一次性全部加入到种子中时,包埋羧基含量(Cb)最大。表面羧基含量越大,乳液的粘度越大、乳胶膜的耐热性、力学性能越好但耐水性和耐酸碱性越差。当AA含量为2%,并且加入方式为一半加入到种子中,一半混在单体中全程滴加时制得的微乳液综合性能较好。第三部分是分别用两种不同的硅烷偶联剂：Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、乙烯基三异丙氧基硅烷(AC-76)改性苯丙微乳液。通过研究不同用量硅烷偶联剂对乳胶膜性能的影响发现：随硅烷偶联剂加入量的增加,乳胶膜表面褶皱增多、表面能先降低后几乎不变、交联度先增大后几乎不变、膜的耐水和耐酸碱性均先变好后变差、耐热性有所提高;KH570的加入可以提高乳胶膜的拉伸强度但柔韧性降低,而加入AC-76虽拉伸强度提高幅度较低但乳胶膜可以保持较好的柔韧性。

关键词：苯丙微乳液丙烯酸羧基分布硅烷偶联剂性能

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窟野河泥沙输移与冲淤特征分析

泥沙研究 2010年第2期35卷 75-80页

作者：范念念薛小妮清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中国水利水电科学研究院北京100044

依据实测资料,并结合流域地质、地貌特点,对窟野河泥沙输移与冲淤特征做了分析。结果表明,流域的地质背景及地面物质组成决定了流域高产沙的特征;产沙量与汛期水量有良好的相关关系;河床有周期性的"揭河底"冲刷特征;流域内分布特征不同... 详细信息

依据实测资料,并结合流域地质、地貌特点,对窟野河泥沙输移与冲淤特征做了分析。结果表明,流域的地质背景及地面物质组成决定了流域高产沙的特征;产沙量与汛期水量有良好的相关关系;河床有周期性的"揭河底"冲刷特征;流域内分布特征不同的暴雨产生的泥沙对黄河干流的影响明显不同,在黄土区出现暴雨的情况下黄河干流会较快做出响应;近年来窟野河水沙量有显著减少的趋势,但存在稀遇暴雨下的增沙可能。

关键词：窟野河泥沙地貌相关关系河床暴雨

基于碎屑锆石的黄土高原—毛乌素交界区石峁黄土粉尘物源估算

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古地理学报 2022年第4期24卷 802-812页

作者：安宇范念念徐志伟刘兴年四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610064 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023

对于黄土高原粉尘物质的来源以及沙漠和河流对粉尘的贡献,仍未达成一致的认识。本研究以毛乌素东神木市石峁剖面为研究对象,利用碎屑锆石年龄谱,对末次冰消期以来的风成粉尘堆积和河流沉积物展开源区分析,并使用逆蒙特卡罗模型进行物源... 详细信息

对于黄土高原粉尘物质的来源以及沙漠和河流对粉尘的贡献,仍未达成一致的认识。本研究以毛乌素东神木市石峁剖面为研究对象,利用碎屑锆石年龄谱,对末次冰消期以来的风成粉尘堆积和河流沉积物展开源区分析,并使用逆蒙特卡罗模型进行物源的定量计算。结果显示,粒径分布和阴极发光(CL)图像显示石峁黄土为典型风成沉积。其粗颗粒碎屑锆石(>40μm)年龄峰值集中在190~300 Ma、300~600 Ma、1700~1900 Ma和2300~2600 Ma,年龄谱显示近源(局地基岩碎屑)、中源(黄河河沙)和远源(阿拉善地区沙漠)均有贡献;定量计算表明,三者分别贡献71%、21%和8%的风成粗颗粒。中、近源中,黄河及其支流侵蚀基岩后搬运沉积的漫滩物质成为粉尘输移的中转站,为黄土的形成提供了主要的物源。光释光测年结果表明,石峁剖面河流沉积物及其上覆的黄土物质分别形成于倒数第2次冰消期和末次冰消期,两者之间的沉积间断可能指示了末次冰期至冰消期的侵蚀事件,导致了河滩物质暴露,从而形成了潜在的局地尘源。这些结果表明,包括黄河干支流在内的河流系统对黄土粉尘有重要的物源贡献。

关键词：石峁黄土碎屑锆石年龄物源计算河流沉积侵蚀事件