竖直弯管中含固体颗粒分散泡状流冲蚀预测

目的研究竖直弯管在含固体颗粒分散泡状流下的冲蚀规律,探究管内气液分布、颗粒分布及三维冲蚀形貌之间的关系。方法提出基于VOF模型和DPM模型的瞬态冲蚀数值计算方法,利用Oka等人提出的冲蚀模型及Grant和Tabakoff提出的颗粒-壁面碰撞模型计算管壁冲蚀速率。结果基于VOF和DPM模型的CFD冲蚀计算结果与经验模型及简化CFD模型的计算结果相比,更接近实验值。分散泡状流中,固体颗粒大部分分散在液相中,管道不同截面处的含液率与颗粒粒含量相关性较大,下游直管段和弯头处固体颗粒的粒含量大于上游直管段。含固体颗粒弯管在分散泡状流作用下,冲蚀区域较大,冲蚀最严重位置出现在弯头出口处附近。结论含砂分散泡状流冲蚀条件下,竖直弯管冲蚀形貌与管内气液固分布直接相关,多相流冲蚀瞬态仿真方法可较准确计算气液固分布并预测管道冲蚀。     

三峡库区生态安全问题与对策

具体分析了三峡库区自然、社会和经济三方面的生态安全问题。采用相对资源承载力的研究思路与计算方法，得出该地区超载人口占该地区总人口的比例达37．4％，人地矛盾日益突出的结论。针对三峡库区的生态安全问题，提出了如下的对策：建立科学合理的生态补偿机制和库区立体管理模式；建立库区生态安全预警系统和绿色GDP核算体系；倡导各产业在生态安全下的生产经营运行模式；建立库区县市级管理责任定位体制，明确不同部门、地区所对应的库区生态流域单元的管理权限和责任：积极引导公众进行安全生产和科技减灾。     

套种模式对水土保持效应的影响

在东江中上游低效水土保持林的改造中,营建了不同套种模式的水保林,效益监测结果表明,乔灌草模式、乔灌模式和马尾松纯林模式中,以乔灌草模式的水土保持效果为最佳.乔、灌、草层分别对降水的截留和吸附,以及大量的地上枯落物具有强大的持水能力,有效地减少了雨滴直接冲刷地表,使得乔灌草模式的土壤侵蚀明显减少,套种4 a后土壤侵蚀模数降为960 t/(km2(a),约为乔灌模式的1/3和马尾松纯林的1/5;同时使土壤蓄水能力提高,土壤肥力状况得到改善.     

深圳市观澜河流域水土流失规律研究

深圳市观澜河流域地处南亚热带,受自然因素和人为因素的影响,流域存在着严重的水土流失,改革开放以来,流域的大片土地被开发成了工业开发区。工业开发区在建设阶段,机械夷平土地所形成的各种松散的堆积坡,引起了新的水土流失类型。本文研究和探讨了该流域的水土流失规律及水土流失对流域水环境的影响。     

区域水土流失遥感与核素示踪联合评价技术研究

水土流失遥感调查具有宏观、快速、效率高的优点,可以实现水土流失时空动态监测;侵蚀137Cs核素示踪技术能够提供独立的土壤侵蚀与堆积数据以及空间分布的信息,与其它方法相比,不仅具有无时空限制、操作简便快捷的优点,而且可提供上世纪60年代以来的多空间尺度(测点到流域)年均净侵蚀量。核素示踪与遥感解译的结合,可实现水土流失评价的宏观与微观、点与面、估算与实测的结合,大大地提高水土流失评价时空分辨率和精准度。文章以锦屏二级水电站工程建设区域为例,将137Cs侵蚀示踪技术和水土流失遥感调查方法相结合,基于GIS技术,对区域内水土流失现状进行了评价。     

Estimation of the surface stress from the streamwise pressure gradient: The Kármán Integral Momentum Equation revisited

A method is developed to estimate the stress at the surface in a portable wind tunnel for wind erosion studies. The boundary layer height and the pressure gradient are used in a simple expression from the Kármán Integral Momentum Equation. Values of friction velocity u _* are within 10% of experimental values obtained through correlation techniques, including measurements of differential pressures with the Murdoch Turbulence Probe MTP and the X-wire, hot-wire anemometer XWA. Wind velocity and stress profiles reveal logarithmic trends and a constant stress layer near the surface in the DAWA portable wind tunnel. Realignment of the statistics with the mean wind is essential.     

郑州市水土流失原因及防治措施

郑州市水土流失严重，主要是不合理开发资源，道路基础设施建设、非生态农业生产等原因造成的。应加强管理，科学地综合治理，推行清洁生产，开发与保护并重，实施符合环保政策导向和生态保护战略加以防治。     

Road Erosion and Delivery Index (READI): A Model for Evaluating Unpaved Road Erosion and Stream Sediment Delivery

The Road Erosion and Delivery Index (READI) is a new geographic information system–based model to assess erosion and delivery of water and sediment from unpaved road networks to streams. READI quantifies the effectiveness of existing road surfacing and drain placements in reducing road sediment delivery and guides upgrades to optimize future reductions. Roads are draped on a digital elevation model and parsed into hydrologically distinct segments. Segments are further divided by engineered drainage structures. For each segment, a kinematic wave approximation generates runoff hydrographs for specified storms, with discharge directly to streams at road–stream crossings and onto overland‐flow plumes at other discharge points. Plumes are attenuated by soil infiltration, which limits their length, with delivery occurring if plumes intersect streams. Sediment production and sediment delivery can be calculated as a relative dimensionless index. READI predicts only a small proportion of new drains and new surfacing results in the majority of sediment delivery reductions. The model illustrates how the spatial relationships between road and stream networks, controlled by topography and network geometries, influence patterns of road–stream connectivity. READI was applied in seven northern California basins. The model was also applied in a recent burn area to examine how reduced hillslope infiltration can result in increased hydrologic connectivity and sediment delivery.     

黄土区侵蚀坡面土壤微生物群落功能多样性研究

为研究不同有机碳水平下坡面土壤侵蚀对微生物群落功能多样性的影响,以黄土区典型侵蚀坡面为对象,通过Biolog-Eco方法测定了高、低2个有机碳水平坡面沉积区、侵蚀区和对照区3个不同部位的土壤微生物活性、碳源利用能力和微生物群落功能多样性.结果表明：1）高碳水平下3个部位的微生物活性和碳源利用能力均显著高于低碳水平;2）在不同侵蚀部位上,沉积区微生物活性高于侵蚀区,在低碳水平下,沉积区微生物碳源利用能力显著大于侵蚀区（P<0.05）,但在高碳水平下沉积区与侵蚀区无显著差异;3）在6类碳源中,微生物对氨基酸类、酯类的利用率最高,对醇类、胺类的利用率较低,从31种碳源中提取的主成分1和主成分2分别可解释变量方差的53.8%和11.9%,对主成分1起分异作用的主要是氨基酸类和酯类碳源;对主成分2起分异作用的主要为糖类和酸类碳源.4）高碳水平下3个部位微生物群落的Shannon指数、丰富度指数和McIntosh指数均显著大于低碳水平（P<0.05）,但不同部位间的土壤微生物群落多样性指数并无明显差异.侵蚀对微生物群落功能多样性的影响主要表现在有机碳水平决定的微生物活性差别上,不同部位微生物的碳源利用能力在有机碳水平较低时差异显著,有机碳水平较高时则没有明显差别.     

基于生态供受体理论的全国水土保持重要区识别

科学评估土壤保持功能是生态保护红线划定的基础.依据生态供受体理论,针对土壤保持服务对应的水土流失这一生态问题,从水土流失的供体（水土流失量）、受体（人口密度）、辐射传输（距离水体距离）三个方面构建模型,分析土壤保持功能的重要性.结果表明全国潜在侵蚀量577.34×10¹⁰t/a,潜在土壤侵蚀随着坡度和降水量的增加而增加.土壤保持功能极重要区面积98.98×10⁴km²,主要分布在西南地区的无量山和哀牢山,黄土高原东部,东南地区的浙闽丘陵,东部地区的鲁中山区、鲁东半岛,以及辽东半岛.西南地区山高、谷深、坡陡、流急、地形稳定性差等因素造成水土流失严重,维持该地区的水土保持功能极为重要;西北地区的黄土高原土质疏松且多暴雨导致水土流失比较严重,维持该地区土壤保持功能非常重要.对比常用的生态保护功能模型,供受体理论模型除考虑自然影响因素之外,突出了人类活动的因素,对评估生态保护功能与水土保持生态风险更客观.依据供受体理论构建的土壤保持模型适用于土壤保持功能和土壤潜在侵蚀风险的评估,可作为评估生态系统安全和划定生态保护红线的重要依据.