模拟草被覆盖下坡面水流阻力特性试验研究

探究植被覆盖下的坡面流阻力特性对土壤侵蚀模型的建立有着重要意义。通过3个坡度、7个流量和10个草被覆盖度下的定床冲刷实验,系统分析坡面薄层水流的流型流态与阻力特性。实验结果表明,坡面水流流态受到草被覆盖度与坡度的综合影响,主要分布在层流区及过渡流区。通过等效粗糙度和坡面水流流动阻力规律,推导出等效阻力系数f_(e)的计算公式,公式表明草被覆盖度是影响水流阻力的重要因素,f_(e)值随覆盖度增加而整体增大,实验结果显示当覆盖度在0%~37.68%的范围内时,等效阻力系数始终小于1.5;而当覆盖度在56.52%~94.2%的范围内时,f_(e)由0.697~3.042增长至2.440~14.393。淹没度及雷诺数对等效阻力系数的影响与覆盖度密切相关,覆盖度低于18.84%时,等效阻力系数随淹没度与雷诺数的增加而呈减小趋势;而当覆盖度高于65.94%时,等效阻力系数随淹没度与雷诺数的增加而以较大的速率上升。研究结果以期为水土流失综合治理提供理论支撑。

基于渭河子流域DEM数据的镶嵌及水文信息提取

水文信息是河流实测水文资料及其分析结果的总体,对于水文信息的提取一直是研究河流流域特征的关键步骤,而渭河横贯甘肃、宁夏和陕西三省区,影响着各省区的经济文化发展。以渭河子流域(宝鸡峡以上)为例,采用ArcGIS10.5中的镶嵌工具及水文分析工具,获取其流域DEM高程数据的镶嵌图,并对水流方向、水流长度、流量等水文信息进行提取,将结果以图片展示,结果表明应用ArcGIS工具可以对DEM高程数据进行预处理以及实现流域水文信息的精确提取;阈值是提取流域河网密度的决定性因素。

中国内地分区年用水总量预测模型研究

为了完善中国内地大尺度区域用水量预测模型的研究,为水资源科学利用提供支撑,应用ARMA、灰色GM(1,1)及BP神经网络模型原理,建立省级行政区划、流域、地理大区3种尺度的年用水总量预测模型,对模型优选结果进行统计分析,并应用最优模型对2021-2025年各省级行政区用水总量进行预测。结果表明:对于内地省级行政区划尺度,9个行政区的年用水总量最优预测模型为ARMA模型,6个行政区的最优预测模型为灰色GM(1,1)模型,16个行政区的最优预测模型为BP神经网络模型;对于流域尺度,5个流域的年用水总量最优预测模型为ARMA模型,3个流域的最优预测模型为灰色GM(1,1)模型,长江流域的最优预测模型为BP神经网络模型;对于地理大区尺度,北方6区的年用水总量最优预测模型为BP神经网络模型,南方4区的最优预测模型为灰色GM(1,1)模型;2021-2025年内地各省级行政区的年用水总量总体保持稳定。研究结果可为中国内地用水总量的管理提供依据。