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黄土丘陵区坡面浅沟侵蚀过程及水动力特征试验研究

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黄土丘陵区坡面浅沟侵蚀过程及水动力特征试验研究

作者：郭军权西北农林科技大学

学位级别：硕士

坡面浅沟侵蚀在黄土高原的土壤侵蚀中占有极其重要的地位,是坡面主要侵蚀方式之一,也是坡面产沙的主要部位,浅沟侵蚀量占沟间地侵蚀的35-70%,是黄土高原土壤侵蚀严重的主要根源之一。目前黄土高原坡面大多数径流小区,只测定片蚀、细沟... 详细信息

坡面浅沟侵蚀在黄土高原的土壤侵蚀中占有极其重要的地位,是坡面主要侵蚀方式之一,也是坡面产沙的主要部位,浅沟侵蚀量占沟间地侵蚀的35-70%,是黄土高原土壤侵蚀严重的主要根源之一。目前黄土高原坡面大多数径流小区,只测定片蚀、细沟侵蚀量,不包括浅沟侵蚀,试验结果用于评价坡面侵蚀量偏低,黄土高原大多数土壤侵蚀预报模型也未考虑浅沟侵蚀的影响。因此对黄土高原坡面浅沟侵蚀产沙过程及其水动力特征进行定量试验研究,不仅对深入揭示黄土丘陵区坡面侵蚀规律,保护土地资源和减少入黄泥沙有重要的生产实际意义,而且对建立土壤侵蚀预报模型和确定坡沟治理方针具有重要的科学意义和应用价值。本文在陕北延安燕儿沟流域,通过野外放水冲刷试验,研究了不同坡度、不同放水流量情况下坡面浅沟侵蚀的侵蚀产沙和水动力参数的变化规律,取得的主要研究结果如下: 1.得出了浅沟水流侵蚀产沙随坡度变化的关系,发现与坡度的关系存在着临界坡度不同放水流量下,浅沟水流的产沙率、含沙量、产沙量与坡度的关系呈抛物线形式变化,临界坡度出现在18.5°-29°之间。其值与流量大小有关。当小于这个临界坡度时,以上参数随着坡度的增大而增大;当大于这个临界坡度时,则随着坡度增大而减小。 2.分析了浅沟水流侵蚀产沙、水动力参数随时间的变化规律在不同放水流量不同坡度条件下,浅沟的产沙量、含沙量、弗罗德数、流速等随着时间逐渐减小。雷诺数、阻力系数等随时间不断地增大。径流率随时间的变化不大。不同坡度下,产沙量与径流量、流量呈幂函数关系。建立了产沙率与时间的关系式。 3.研究了上方来水对浅沟侵蚀产沙、径流水动力参数的影响当有上方来水时,浅沟水流的径流率、流速、弗罗德数比无上方来水时明显增大。弗罗德数、产沙率随着上方来水流量的增大而增大,随着上方来水含沙量的增大而减小。有上方来水的阻力系数比无上方来水时的阻力系数小,并且随着上方来水流量的增大阻力系数减小。雷诺数为阻力系数的减函数,雷诺数为弗罗德数的增函数。 4.揭示了变流量对浅沟侵蚀产沙的影响在变流量前后浅沟的径流率、产沙率、流速与放水流量均呈线性正相关。变流量后径流率随流量的变化率大于变流量前。含沙量与放水量呈抛物线形式变化。阻力系数随着流量的增大而减小。变流量前流量对雷诺数的影响大于变流量后流量对雷诺数、弗罗德数的影响。改变流量前放水流量对侵蚀产沙与水动力参数的改变量均大于变流量后放水流量对参数的影响。这个结论说明降雨径流或冲刷径流初始时对浅沟侵蚀量贡献最大。 5.阐述了耕作对浅沟侵蚀产沙、径流水动力特征的影响不同放水流量下经过耕作后的径流率减小了19%～21%,产沙率却增加了1-12倍左右。耕作后,在0-20min时间内,浅沟水流含沙量大于未耕作时的这个时间段的含沙量。在20min后,经过耕作后的浅沟水流含沙量与未耕作的含沙量相当。不同放水流量下累积产沙量分别增加了53%～178%。耕作前后累积产沙量与径流量呈幂函数关系。耕作后浅沟水流流速大幅度减小。水流阻力系数与时间、流量均呈反比关系。耕作以后浅沟水流的阻力系数随时间变化比较平缓。耕作减缓了弗罗德数的变化,雷诺数降低,且变化缓慢。

关键词：黄土丘陵区浅沟侵蚀上方来水耕作水动力学参数

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延河生态保护研究及对策

黄河．黄土．黄种人 2022年第23期 59-61页

作者：邵昭霍延军郭军权陈小军延安职业技术学院延安市实验中学

延河作为黄河的支流,水生态环境十分脆弱,且水资源短缺等问题严重。为贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路为统领,立足人与自然是生命共同体,统筹山水林田湖草... 详细信息

延河作为黄河的支流,水生态环境十分脆弱,且水资源短缺等问题严重。为贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路为统领,立足人与自然是生命共同体,统筹山水林田湖草沙生命共同体的系统治理,更加科学合理地解决延河生态保护问题,相关部门必须坚持从实际出发,制订更符合延河流域现状的方案和策略,只有这样才能够更好地促进延河的绿色发展,为延河以及黄河中游的生态保护和治理提供参考和借鉴。

关键词：从实际出发生命共同体空间均衡系统治理生态保护水生态环境黄河中游节水优先

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坡度对浅沟侵蚀产沙的野外放水冲刷试验影响

水土保持学报 2019年第4期33卷 87-92,212页

作者：郭军权王文龙延安职业技术学院陕西延安716000 中国科学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陕西杨凌712100

为了研究坡度对坡面浅沟侵蚀产沙的影响,以黄土丘陵沟壑区坡面浅沟为研究对象,选取野外实地坡面14.0°,18.5°,26.0°,29.0°坡度和5,10,15,20,25L/min放水流量进行典型野外坡面浅沟径流小区放水冲刷试验,研究坡度对浅沟径流率、产沙率... 详细信息

为了研究坡度对坡面浅沟侵蚀产沙的影响,以黄土丘陵沟壑区坡面浅沟为研究对象,选取野外实地坡面14.0°,18.5°,26.0°,29.0°坡度和5,10,15,20,25L/min放水流量进行典型野外坡面浅沟径流小区放水冲刷试验,研究坡度对浅沟径流率、产沙率、含沙量、总径流量、总产沙量的影响。结果表明:5,10,15,20,25L/min不同放水流量下,坡度与径流率、总径流量成正相关,既随着坡度增大径流率、总径流量增大;5,10,15,20,25L/min不同放水流量和14.0°,18.5°,26.0°,29.0°坡度下产沙率、含沙量和总产沙量随时间变化的规律一致,表现为试验时间内,均出现先增大—到达最大—波动减小—稳定趋势;产沙率、含沙量、总产沙量与坡度的关系表现为产沙率、含沙量、总产沙量随着坡度的增大先增大,达到最大值后减小,最大值出现在26.0°,26.0°的产沙率、含沙量和总产沙量分别为14.0°的1.06~2.87,1.31~2.21,1.08~2.77倍,产沙率、含沙量、总产沙量均存在临界坡度,临界坡度范围为18.5°~29.0°。

关键词：浅沟坡度侵蚀产沙放水冲刷

上方来水对浅沟侵蚀产沙的野外放水冲刷试验研究

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水土保持学报 2012年第3期26卷 49-52页

作者：郭军权刘敏王文龙延安职业技术学院陕西延安716000 陕西杨凌区水务局水利水保站陕西杨凌712100 西北农林科技大学陕西杨凌712100 中国科学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陕西杨凌712100

浅沟通常发生在黄土高原地区陡坡农耕地上,是黄土高原丘陵沟壑区一种独特的微地貌现象,影响着坡面降雨产汇流过程和侵蚀产沙数量。以黄土丘陵沟壑区坡面浅沟为研究对象,通过野外典型浅沟径流小区放水冲刷试验,研究上方来水对浅沟侵蚀产... 详细信息

浅沟通常发生在黄土高原地区陡坡农耕地上,是黄土高原丘陵沟壑区一种独特的微地貌现象,影响着坡面降雨产汇流过程和侵蚀产沙数量。以黄土丘陵沟壑区坡面浅沟为研究对象,通过野外典型浅沟径流小区放水冲刷试验,研究上方来水对浅沟侵蚀产沙及输沙规律的影响。结果表明:浅沟径流率随着上方来水流量的增大而不断增大;产沙率随着上方来水流量的增大而增大。含沙量大小顺序为上方来水流量15L/min,下方水流量10L/min时含沙量>上方来水流量10L/min,下方水流量10L/min时含沙量>无上方来水,下方水流量10L/min时含沙量>上方来水流量5L/min,下方水流量5L/min时含沙量>无上方来水,下方水流量5L/min时含沙量。有上方来水比无上方来水含沙量增大1.39～2.46倍。

关键词：浅沟产沙上方来水野外冲刷试验

Spampot：基于分布式蜜罐的垃圾邮件捕获系统

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计算机研究与发展 2014年第5期51卷 1071-1080页

作者：郭军权诸葛建伟孙东红段海新清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学网络科学与网络空间研究院北京100084

Spampot是一个基于分布式低交互蜜罐的垃圾邮件捕获系统,在对SMTP,HTTP proxy和SOCKS协议分析研究的基础上,实现了集成开放中继(open relay)与开放代理(open proxy)服务的邮件蜜罐系统;建立了垃圾邮件发送者攻击行为特征库、新型垃圾邮... 详细信息

Spampot是一个基于分布式低交互蜜罐的垃圾邮件捕获系统,在对SMTP,HTTP proxy和SOCKS协议分析研究的基础上,实现了集成开放中继(open relay)与开放代理(open proxy)服务的邮件蜜罐系统;建立了垃圾邮件发送者攻击行为特征库、新型垃圾邮件样本库、垃圾邮件发送者源IP地址黑名单库、垃圾邮件提取URL黑名单库等数据库系统.讨论了邮件蜜罐系统在实现和部署时应考虑的一些具体问题,使其既可以提高对垃圾邮件发送者的吸引力,又避免被反垃圾邮件组织列入黑名单,最大限度地降低蜜罐系统对网络资源的占用,从而可以维持蜜罐系统的长期运行和有效工作;在6个月的实际部署中捕获了大量的攻击行为和垃圾邮件样本,通过对数据进行分析,发现了垃圾邮件发送者行为新特征和垃圾邮件新技术,并发现了用于大规模发送垃圾邮件的僵尸网络.

关键词：分布式蜜罐垃圾邮件开放中继开放代理发送者行为

陕北地区能源开采与生态环境可持续发展中存在的问题与对策

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安徽农业科学 2011年第19期39卷 11674-11675页

作者：郭军权杨治国延安职业技术学院农林建筑工程系陕西延安716000 延安市环境保护监测站陕西延安716000

随着陕北地区煤、石油、天然气等能源的开采,在经济发展的同时,也给原本脆弱的生态环境带来了极大的压力,产生了许多生态环境问题。针对水污染、水土流失、植被破坏严重等问题,提出了一些对策,如大力发展循环经济,石油企业实行清洁生产... 详细信息

随着陕北地区煤、石油、天然气等能源的开采,在经济发展的同时,也给原本脆弱的生态环境带来了极大的压力,产生了许多生态环境问题。针对水污染、水土流失、植被破坏严重等问题,提出了一些对策,如大力发展循环经济,石油企业实行清洁生产、不断更新开采技术等。

关键词：生态环境可持续发展水污染循环经济陕北

黄土丘陵区植被恢复过程中土壤水分研究——以吴旗县为例

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西北林学院学报 2005年第4期20卷 1-4页

作者：郭军权卜耀军张广军西北农林科技大学资源环境学院陕西杨陵712100 榆林学院陕西榆林719000

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对黄土丘陵区吴旗县植被恢复过程中土壤水分进行了研究。结果表明,不同地形的土壤含水量表现为:5>°18>°30,°阴坡>半阴坡>阳坡,下部>中部>上部;对于同一植被类型,60 cm以下土层的土壤水分含量随... 详细信息

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对黄土丘陵区吴旗县植被恢复过程中土壤水分进行了研究。结果表明,不同地形的土壤含水量表现为:5>°18>°30,°阴坡>半阴坡>阳坡,下部>中部>上部;对于同一植被类型,60 cm以下土层的土壤水分含量随着恢复年限的增加而不断减小,并且随着恢复年限的增长,深层土壤水分含量有逐步趋于稳定的趋势;对于不同植被类型的土壤水分含量,农耕地>草地>灌木地>乔木林地;对于不同植被恢复方式,自然恢复的土壤含水量>自然+人工恢复的土壤含水量>人工恢复的土壤含水量。

关键词：黄土丘陵区植被恢复土壤含水量

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黄土丘陵区耕作对浅沟侵蚀影响的对比研究

水土保持学报 2013年第5期27卷 32-36页

作者：邓利强王文龙郭军权王正利李仁中国科学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陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 延安职业技术学院陕西延安716004 黄河水利委员会西峰水土保持科学试验站甘肃西峰745000 吴起县水土保持工作队陕西吴起717605

在延安市燕儿沟小流域自然坡地上,采用野外放水冲刷实验,初步分析自然坡面耕作对浅沟侵蚀产流产沙特征的影响。结果表明：无耕作小区的径流率、径流含沙量、产沙率较有耕作小区分别增加3%-21%,75%-243%和47%-305%。在有无耕作处理小区,... 详细信息

在延安市燕儿沟小流域自然坡地上,采用野外放水冲刷实验,初步分析自然坡面耕作对浅沟侵蚀产流产沙特征的影响。结果表明：无耕作小区的径流率、径流含沙量、产沙率较有耕作小区分别增加3%-21%,75%-243%和47%-305%。在有无耕作处理小区,产沙量与水流剪切力均呈线性相关,产生侵蚀的临界剪切力分别为1.61Pa和1.30Pa。

关键词：黄土丘陵区浅沟侵蚀水流剪切力耕作

黄土丘陵沟壑区浅沟水流水动力学参数实验研究

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中国水土保持科学 2008年第1期6卷 93-100页

作者：龚家国王文龙郭军权中国科学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延安职业技术学院陕西延安716000

浅沟侵蚀是黄土丘陵沟壑区重要的侵蚀类型,浅沟水流的水动力学参数研究是建立浅沟侵蚀物理模型或概念模型的基础。以黄土丘陵沟壑区延安市燕儿沟小流域的坡地为对象,通过野外放水冲刷实验,对浅沟水流的水动力学参数变化特征进行研究。... 详细信息

浅沟侵蚀是黄土丘陵沟壑区重要的侵蚀类型,浅沟水流的水动力学参数研究是建立浅沟侵蚀物理模型或概念模型的基础。以黄土丘陵沟壑区延安市燕儿沟小流域的坡地为对象,通过野外放水冲刷实验,对浅沟水流的水动力学参数变化特征进行研究。结果表明:浅沟水流属于紊流范围,大多数情况下是急流;在坡度18°左右时,携沙水流的流速最小,阻力最大,此时水流的能量分配在侵蚀与携沙之间达到平衡;浅沟水流在坡度26°左右时流速达到最大,水流功率达到最大,最利于浅沟侵蚀的发生和发展。研究结果可为黄土区浅沟侵蚀物理模型的建立提供理论支撑。

关键词：浅沟侵蚀水动力学参数黄土丘陵沟壑区