堆积体对不同比降河流壅水影响研究

河流中大型堆积体的存在,引起河道局部过流面积的减小,从而导致上游壅水,引起上游局部河段水位抬高,在堆积体附近则产生局部较大的附加比降,造成水位的急剧跌落。通过水槽试验研究了不同堆积体尺度条件下的河道壅水影响特性。探讨了不同主河道河道比降(水动力条件)下的最大壅水高度、附加比降的变化规律。结果表明:相对壅水高度随堆积体尺度增加而加大,与主河比降存在正相关关系,但进入急流以后,比降影响将削弱。对试验资料进行参数拟合,给出了不同水动力条件下的相对壅水高度与阻水率间的相互关系。分析了急、缓流条件下堆积体阻水特性在物理机制上的差异。

水平管内油流携水系统特性分析

根据油水两相动量方程以及油相连续性方程,对水平管道油流携水系统特性进行了分析,提出了油流状态为层流时,在剪切作用下水平管道中水相厚度的分布模型,对油流携水系统形成水塞所对应的临界水相厚度以及水相厚度在流动方向上的分布进行了理论分析,并对管径、积水厚度、油相流速以及物性等参数的影响进行了分析。结果表明:临界水相厚度取决于管径、油相流速以及两相密度,其中前两者的影响较大;水相厚度的分布则取决于管径、初始积水厚度、油相流速及物性参数。

不同水位梯度下若尔盖高原湿地木里苔草株高生长特性

以若尔盖高原湿地典型植物木里苔草为研究对象,设计了5个水位梯度:-5cm、-3.5cm、0cm、8cm、22cm,研究不同水位梯度下木里苔草株高变化规律.结果表明:生长季节结束时,木里苔草的株高随着水位的加深而增加,不同的水位梯度下株高的绝对增长速率和相对增长速率呈现出单峰变化或是随着生长季节的延续而逐渐变慢的特点.

不同水分梯度下三江平原湿地漂筏苔草无性系株高生长特性

取三江平原沼泽湿地漂筏苔草（Carex pSeudocuraica）无性系种群在生长季（5—9月）进行桶栽实验，设计了6个水分梯度，即持续干旱（土壤含水量S1和S2分别为20％和50％）和持续淹水（S3、S4、S5、和S6的淹水深度分别为0cm、10cm、30cm和50cm）6个水分处理水平，研究了漂筏苔草株高生长变化规律。结果表明：在6月末以前，各水分处理（S1-S6）下株高呈单峰曲线变化，高峰值分别出现在S3、S4和S5处理下。从7月份开始直到生长季末，随着生长时期的延续、土壤湿度的增大和水位的加深株高值不断增加，即株高在S6处理下最大，S1处理下最小。到8月末以后，深水处理S6的株高远远高于其它处理。生长季各水分处理下（S1-S5）的株高增长量均呈单峰曲线变化；在S6状态下株高增长量呈双峰曲线变化。处理S1、S2、S3和S4的植株高度绝对增长速率（HAGR）随着植物生长呈逐渐降低趋势；S5和S6状态下HAGR呈单峰曲线变化。随着水分含量的增加和水位的提高（6—9月），植株高度相对增长速率（HRGR）不断增加，S1处理下最小，S6处理下最大；5月份的HRGR值呈单峰曲线变化。随着植物的生长各水分处理下植株HRGR 5月时最大，6—9月依次减小。综合分析认为，漂筏苔草对水分条件的适应性较强，无论是缺水（土壤20％含水量）或淹水环境下均可生长，淹水50cm时更有利于株高的增长，不同水分条件下株高及增长速率变化幅度较大。

浅埋开采工作面水沙溃涌灾害预测及防治对策

将水沙溃涌作为渗透破坏的一种形式,将被导水裂缝贯穿的潜水含水层转换成圆形截面,运用完整井理论建立了覆岩破坏涌水裂隙通道的水力坡度表达式,并由Kusaki公式计算得出了影响半径,利用Zamarin式求解求得水力坡度的临界值,同时结合覆岩顶板实际破断情况,将"悬臂"岩梁分为不回转(θ=0°)和回转(θ≠0°)2种情况分别给出了是否发生水沙溃涌的判别式,进而为导水裂隙带(网络性)影响范围内的含水砂岩层疏干降排提供了科学的参考依据和理论基础;另外,针对冒落性裂缝带、网络性裂缝带所引发的水沙溃涌灾害的特征和类型,提出了相应的配套防治对策,确保了开采工作面不发生灾难性水沙溃涌威胁。

人工降雨条件下谷子地留茬的水土保持效应研究

通过人工模拟降雨试验研究了谷子地不同留茬高度及不同坡度的水土保持效应。结果表明,15cm留茬高度相对于未留茬处理径流量减少了18.6%,留茬5cm与10cm无显著减少径流作用;留茬能够减小产沙量14.36%～19.47%;5,10,及15cm留茬高度对产流时间没有显著影响,坡度的变化对产流时间无显著影响;坡度为10°时,径流对土壤的侵蚀最明显;留茬高度为15cm的处理水土保持效应最佳。

煤矿过沟开采突水溃砂临界水力坡度计算及应用

为了研究浅埋煤矿综采工作面在过沟开采过程中发生突水溃砂灾害的临界条件,在松散含水层液化流动的临界水力坡度推算基础上,利用承压含水层单井非稳定流抽水模型导出了实际水力坡度求解公式,提出了突水溃砂灾害发生的临界判据。并利用临界水力坡度、实际水力坡度的计算方法及突水溃砂的判定方法对哈拉沟煤矿22404工作面过沟开采突水溃砂风险性进行了预测,结果表明:该工作面的实际水力坡度为3.595,实际水头高度大于12.64 m,均小于其临界水力坡度和临界水头高度,工作面具有突水溃砂的风险。根据计算结果,对该工作面上覆松散富水层在井下进行了预疏放水和注浆固砂处理,有效预防了突水溃砂灾害的发生,保障了工作面的生产安全。

竖管法和负水头法毛细水上升高度的比较研究

通过不同细粒土、不同压实度和不同含水量条件下的竖管法毛细水上升高度试验和负水头法试验,提出了许多毛细水上升高度的经验数据,得出了两种方法影响毛细水迁移高度的因素和规律,同时将两种方法试验结果进行了对比分析。

落羽杉和池杉功能性状随高度的变异与协同

高大树木木质部水分运输阻力和叶片蒸腾速率随树高的增加导致高度梯度水分供需矛盾。量化分析相关功能性状随高度的变异与性状协同关系,有助于深入理解植物的水分供需机制。该研究选取了生长在湿生同质园中的落羽杉(Taxodium distichum)及其变种池杉(T.distichum var.imbricatum),采用回归分析、单因素方差分析、通径分析等方法探究其水力(枝比导率(K_(s))、叶比导率(K_(l))、导水率损失50%时的水势(P_(50))、最大蒸腾速率(T_(r))、正午叶水势(ψ_(MD))、胡伯尔值(H_(v))等)、光合(最大净光合速率(P_(n)))和碳经济性状(比叶质量(LMA)、木质部密度(WD))随高度的变异规律、协同关系以及种间性状差异。结果发现:(1)落羽杉和池杉K_(l)、H_(v)、P_(n)和LMA随高度增加,其中P_(n)的增加可能与中冠层的T_(r)和最大气孔导度(G_(s))下降有关。(2)种内性状间协同关系:落羽杉和池杉K_(s)与H_(v)显著负相关,落羽杉WD与K_(s)显著正相关,池杉WD与H_(v)极显著负相关。(3)落羽杉和池杉高冠层存在水分限制,由达西定律和T_(r)计算的理论水分供需比(r)量化了水分供需能力的下降,且它们r=0时的理论最大高度(落羽杉:32 m(95%置信区间上限:57 m);池杉:21 m(95%置信区间上限:27 m))在历史记载的最大高度范围内。(4)池杉各个冠层高度K_(l)、H_(v)和LMA显著高于落羽杉,而P_(n)、T_(r)和G_(s)显著更低;池杉中、高冠层水力安全边界(HSM)显著更高,P_(50)显著更低:池杉保守的水力策略与低资源获取能力导致其最大理论高度较低,而落羽杉激进的水力策略与高资源获取能力导致其最大理论高度较高。

银川平原湖泊湿地不同水深梯度下芦苇种群生长特征

银川平原湖泊湿地芦苇种群发挥着重要的生态功能。以银川平原湖泊湿地芦苇(Phragmites australis)为研究对象,设置了4个水深梯度,即Ⅰ(0~5 cm)、Ⅱ(5~25 cm)、Ⅲ(25~50 cm)、Ⅳ(50 cm<Ⅳ<150 cm),通过野外调查采样、实验室分析,探讨芦苇种群生物量、株高的动态变化规律及其对不同水深环境的响应,分析不同水深梯度株高与生物量的协同适应能力。结果表明:水深对生物量、株高的影响极显著(P<0.01),生物量随着水深的增加呈现波动增加趋势,株高对水深增加的响应为非线性正相关;不同水深梯度对生物量、株高的累积速率表现出不同的极显著差异(P<0.01)。各水深梯度生物量累积在时间序列上为单峰形曲线,株高变化规律为先单调上升后维持不变。水越深生长速率越快,生物量和株高的累积效应越明显;芦苇种群对水深梯度变化的生态适应能力并非线性,水深过高(50 cm<Ⅳ<150 cm)或过低(0~5 cm)对芦苇生长都有一定的抑制作用,适宜水深(5~50cm)株高与生物量的耦合程度高,芦苇长势良好。该研究为确定芦苇生长最佳水深阈值区间和有序推进银川平原湖泊湿地生态恢复工程提供了科学依据。