黃土區(qū)草地坡面濺蝕片蝕動力學過程試驗研究
發(fā)布時間:2020-12-27 15:06
黃土高原是全球土壤侵蝕最嚴重地區(qū),該區(qū)以往嚴重的土壤侵蝕造成當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境惡化,并使黃河成為時刻威脅下游地區(qū)的世界著名“懸河”。1999年國家開始實施退耕還林(草)工程以來,黃土高原產生了廣泛分布的覆蓋度不等的草地,黃河泥沙發(fā)生劇減,黃土高原侵蝕強度顯著減低,濺蝕片蝕過程已成為主要的坡面侵蝕過程(高蓋度草被下更僅以片蝕為主)。黃土高原大面積低覆蓋度草地坡面的存在及降水變率大的氣候特征,必然會導致具有一定強度且不可忽視的大面積坡面濺蝕片蝕過程及其大量片流下泄匯集,進而對溝坡及溝道造成嚴重侵蝕,并對黃河泥沙產生影響。因此,針對黃土高原低覆蓋度草地,開展黃土區(qū)草地坡面濺蝕片蝕動力學過程研究,可深入認識草地坡面濺蝕片蝕過程機理,深刻理解草被對濺蝕片蝕過程的調控作用,為草地侵蝕過程模型建立奠定基礎,促進草地侵蝕過程研究及坡面侵蝕理論進一步發(fā)展,并為黃土區(qū)坡面水土保持與生態(tài)建設、黃河泥沙劇減原因分析與黃河健康管理提供重要科學依據(jù)。論文采用草地小區(qū)人工模擬降雨試驗方法,在不同降雨強度(0.7 mm min-1、1.0 mm min-1 1.5 mm min-1、2.0 mm min-1、2.5 mm ...
【文章來源】:西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究目的意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 濺蝕過程研究
1.2.2 片蝕過程研究
1.2.3 草地植被對土壤侵蝕影響研究進展
1.2.4 存在問題
第二章 研究目標、內容及方法
2.1 研究目標與內容
2.1.1 研究目標
2.1.2 研究內容
2.2 研究方案
2.2.1 研究方法
2.2.2 技術路線
2.2.3 試驗設計與觀測
2.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
第三章 黃土區(qū)草地坡面濺蝕過程研究
3.1 草地坡面濺蝕率隨降雨過程的變化
3.2 降雨強度對草地坡面濺蝕的影響
3.3 坡度對草地坡面濺蝕的影響
3.4 降雨強度和坡度對草地坡面濺蝕率的影響
3.5 降雨強度及坡度對草地坡面濺蝕率影響的貢獻
3.6 小結
第四章 黃土區(qū)草地坡面濺蝕過程動力學機理研究
4.1 濺蝕過程動力學機理分析的理論基礎
4.2 草地坡面濺蝕對降雨參數(shù)的響應
4.2.1 不同坡度、不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕對雨滴動能的響應
4.2.2 不同坡度、不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕對雨滴終點速度的響應
4.2.3 不同坡度、不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕對雨滴中數(shù)直徑的響應
4.2.4 草地坡面濺蝕對降雨參數(shù)響應關系的比較
4.3 草地坡面濺蝕對降雨及片流水力學參數(shù)的綜合響應
4.3.1 不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕對雨滴動能與片流水深的綜合響應
4.3.2 不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕率對雨滴動能與片流流速的響應
4.3.3 不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕率對雨滴動能與片流水深、片流流速的響應
4.3.4 草地坡面濺蝕對降雨及片流水力學參數(shù)綜合響應關系的比較
4.4 草地坡面濺蝕過程動力學方程
4.5 降雨及片流水力學參數(shù)對草地坡面濺蝕率影響的貢獻
4.6 小結
第五章 黃土區(qū)草地坡面片流水力學性質對雨滴打擊作用的響應研究
5.1 片流水力學特性分析的理論依據(jù)
5.2 不同坡度及雨強下草地坡面片流流速對降雨參數(shù)的響應
5.2.1 草地坡面片流流速對雨滴動能的響應
5.2.2 草地坡面片流流速對雨滴終點速度的響應
5.2.3 草地坡面片流流速對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.2.4 草地坡面片流流速對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.3 不同坡度及雨強下草地坡面片流水深對降雨參數(shù)的響應
5.3.1 草地坡面片流水深對雨滴動能的響應
5.3.2 草地坡面片流水深對雨滴終點速度的響應
5.3.3 草地坡面片流水深對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.3.4 草地坡面片流水深對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.4 不同坡度及雨強下草地坡面片流雷諾數(shù)對降雨參數(shù)的響應
5.4.1 草地坡面片流雷諾數(shù)對雨滴動能的響應
5.4.2 草地坡面片流雷諾數(shù)對雨滴終點速度的響應
5.4.3 草地坡面片流雷諾數(shù)對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.4.4 草地坡面片流雷諾數(shù)對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.5 不同坡度及雨強下草地坡面片流佛汝德數(shù)對降雨參數(shù)的響應
5.5.1 草地坡面片流佛汝德數(shù)對雨滴動能的響應
5.5.2 草地坡面片流佛汝德數(shù)對雨滴終點速度的響應
5.5.3 草地坡面片流佛汝德數(shù)對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.5.4 片流佛汝德數(shù)對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.6 草地坡面不同坡度及雨強下片流阻力系數(shù)對降雨參數(shù)的響應
5.6.1 草地坡面片流阻力系數(shù)對雨滴動能的響應
5.6.2 草地坡面片流阻力系數(shù)對雨滴終點速度的響應
5.6.3 草地坡面片流阻力系數(shù)對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.6.4 草地坡面片流阻力系數(shù)對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.7 不同坡度及雨強下草地坡面片流剪切力對降雨參數(shù)的響應
5.7.1 草地坡面片流剪切力對雨滴動能的響應
5.7.2 片流剪切力對雨滴終點速度的響應
5.7.3 草地坡面片流剪切力對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.7.4 草地坡面片流剪切力對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.8 不同坡度及雨強下草地坡面片流水流功率對降雨參數(shù)的響應
5.8.1 草地坡面片流水流功率對雨滴動能的響應
5.8.2 草地坡面片流水流功率對雨滴終點速度的響應
5.8.3 草地坡面片流水流功率對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.8.4 草地坡面片流水流功率對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.9 不同坡度及雨強下草地坡面片流單位水流功率對降雨參數(shù)的響應
5.9.1 草地坡面片流單位水流功率對雨滴動能的響應
5.9.2 草地坡面片流單位水流功率對雨滴終點速度的響應
5.9.3 片流單位水流功率對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.9.4 草地坡面片流單位水流功率對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.10 不同坡度及雨強下草地坡面片流水力學性質對雨滴打擊作用的響應特征
5.11 小結
第六章 黃土區(qū)草地坡面片蝕對濺蝕及降雨片流動力的響應研究
6.1 草地坡面片蝕對濺蝕的響應
6.1.1 不同坡度下草地坡面片蝕對濺蝕的響應
6.1.2 不同雨強下草地坡面片蝕對濺蝕的響應
6.1.3 不同坡度及雨強下草地坡面片蝕對濺蝕的響應
6.2 草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)與濺蝕的綜合響應
6.2.1 不同坡度下草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)與濺蝕的響應
6.2.2 不同雨強下草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)與濺蝕的響應
6.2.3 不同坡度及雨強下草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)與濺蝕的響應
6.3 草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)及降雨參數(shù)與濺蝕率的綜合響應
6.3.1 不同坡度下草地坡面片蝕對片流水流功率及降雨參數(shù)與濺蝕的響應..
6.3.2 不同坡度及雨強下草地坡面片蝕對片流水流功率及降雨參數(shù)與濺蝕的響應
6.4 草地坡面片蝕方程
6.5 小結
第七章 結論
7.1 主要研究結論
7.2 有待于進一步加強的研究
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃土區(qū)草地坡面片流阻力系數(shù)試驗研究[J]. 田娜玲,王占禮,張琪琳,王棟棟,張慶瑋. 水土保持學報. 2018(04)
[2]草地植被覆蓋度坡度及雨強對坡面徑流含沙量影響試驗研究[J]. 王棟棟,王占禮,張慶瑋,張琪琳,田娜玲. 農業(yè)工程學報. 2017(15)
[3]黃土高原生態(tài)工程的生態(tài)成效[J]. 劉國彬,上官周平,姚文藝,楊勤科,趙敏娟,黨小虎,郭明航,王國梁,王兵. 中國科學院院刊. 2017(01)
[4]降雨強度和坡度對粘黃土坡面片蝕的影響[J]. 盛賀偉,鄭粉莉,蔡強國,孫莉英. 水土保持學報. 2016(06)
[5]植被坡面產流特征及其侵蝕動力研究進展[J]. 肖培青,李艷霞,蘇廣旭,呂錫芝. 人民黃河. 2016(10)
[6]白三葉不同部位減沙效應及其對徑流水動力學參數(shù)的影響[J]. 張思毅,梁志權,謝真越,卓慕寧,郭太龍,廖義善,韋高玲,李定強. 生態(tài)環(huán)境學報. 2016(08)
[7]植被調控紅壤坡面土壤侵蝕機理[J]. 張思毅,梁志權,謝真越,卓慕寧,廖義善,郭太龍,李定強. 水土保持學報. 2016(03)
[8]草被地上部分水土保持作用研究進展[J]. 張曉艷,周正朝,黨珍珍. 中國水土保持. 2015(01)
[9]模擬植被覆蓋條件下坡面流水動力學特性[J]. 張寬地,王光謙,孫曉敏,王俊杰. 水科學進展. 2014(06)
[10]雨滴對擊濺侵蝕的影響研究[J]. 秦越,程金花,張洪江,叢月,楊帆,周柱棟. 水土保持學報. 2014(02)
博士論文
[1]我國主要侵蝕土壤濺蝕和片蝕特征與機理研究[D]. 胡偉.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[2]主要水蝕區(qū)坡面土壤侵蝕過程與機理對比研究[D]. 耿曉東.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2010
[3]黃土地區(qū)森林植被對坡面土壤侵蝕過程影響機理研究[D]. 張穎.北京林業(yè)大學 2007
[4]黃土區(qū)草地植被水土保持作用機理試驗研究[D]. 李鵬.西北農林科技大學 2003
碩士論文
[1]坡耕地地表糙度量化特征及其對坡面匯流路徑的影響研究[D]. 賈騰斌.西北農林科技大學 2014
[2]草被冠層和根系對坡面徑流輸沙的影響[D]. 徐震.西北農林科技大學 2011
本文編號:2941961
【文章來源】:西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究目的意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 濺蝕過程研究
1.2.2 片蝕過程研究
1.2.3 草地植被對土壤侵蝕影響研究進展
1.2.4 存在問題
第二章 研究目標、內容及方法
2.1 研究目標與內容
2.1.1 研究目標
2.1.2 研究內容
2.2 研究方案
2.2.1 研究方法
2.2.2 技術路線
2.2.3 試驗設計與觀測
2.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
第三章 黃土區(qū)草地坡面濺蝕過程研究
3.1 草地坡面濺蝕率隨降雨過程的變化
3.2 降雨強度對草地坡面濺蝕的影響
3.3 坡度對草地坡面濺蝕的影響
3.4 降雨強度和坡度對草地坡面濺蝕率的影響
3.5 降雨強度及坡度對草地坡面濺蝕率影響的貢獻
3.6 小結
第四章 黃土區(qū)草地坡面濺蝕過程動力學機理研究
4.1 濺蝕過程動力學機理分析的理論基礎
4.2 草地坡面濺蝕對降雨參數(shù)的響應
4.2.1 不同坡度、不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕對雨滴動能的響應
4.2.2 不同坡度、不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕對雨滴終點速度的響應
4.2.3 不同坡度、不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕對雨滴中數(shù)直徑的響應
4.2.4 草地坡面濺蝕對降雨參數(shù)響應關系的比較
4.3 草地坡面濺蝕對降雨及片流水力學參數(shù)的綜合響應
4.3.1 不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕對雨滴動能與片流水深的綜合響應
4.3.2 不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕率對雨滴動能與片流流速的響應
4.3.3 不同坡度及雨強下草地坡面濺蝕率對雨滴動能與片流水深、片流流速的響應
4.3.4 草地坡面濺蝕對降雨及片流水力學參數(shù)綜合響應關系的比較
4.4 草地坡面濺蝕過程動力學方程
4.5 降雨及片流水力學參數(shù)對草地坡面濺蝕率影響的貢獻
4.6 小結
第五章 黃土區(qū)草地坡面片流水力學性質對雨滴打擊作用的響應研究
5.1 片流水力學特性分析的理論依據(jù)
5.2 不同坡度及雨強下草地坡面片流流速對降雨參數(shù)的響應
5.2.1 草地坡面片流流速對雨滴動能的響應
5.2.2 草地坡面片流流速對雨滴終點速度的響應
5.2.3 草地坡面片流流速對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.2.4 草地坡面片流流速對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.3 不同坡度及雨強下草地坡面片流水深對降雨參數(shù)的響應
5.3.1 草地坡面片流水深對雨滴動能的響應
5.3.2 草地坡面片流水深對雨滴終點速度的響應
5.3.3 草地坡面片流水深對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.3.4 草地坡面片流水深對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.4 不同坡度及雨強下草地坡面片流雷諾數(shù)對降雨參數(shù)的響應
5.4.1 草地坡面片流雷諾數(shù)對雨滴動能的響應
5.4.2 草地坡面片流雷諾數(shù)對雨滴終點速度的響應
5.4.3 草地坡面片流雷諾數(shù)對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.4.4 草地坡面片流雷諾數(shù)對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.5 不同坡度及雨強下草地坡面片流佛汝德數(shù)對降雨參數(shù)的響應
5.5.1 草地坡面片流佛汝德數(shù)對雨滴動能的響應
5.5.2 草地坡面片流佛汝德數(shù)對雨滴終點速度的響應
5.5.3 草地坡面片流佛汝德數(shù)對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.5.4 片流佛汝德數(shù)對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.6 草地坡面不同坡度及雨強下片流阻力系數(shù)對降雨參數(shù)的響應
5.6.1 草地坡面片流阻力系數(shù)對雨滴動能的響應
5.6.2 草地坡面片流阻力系數(shù)對雨滴終點速度的響應
5.6.3 草地坡面片流阻力系數(shù)對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.6.4 草地坡面片流阻力系數(shù)對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.7 不同坡度及雨強下草地坡面片流剪切力對降雨參數(shù)的響應
5.7.1 草地坡面片流剪切力對雨滴動能的響應
5.7.2 片流剪切力對雨滴終點速度的響應
5.7.3 草地坡面片流剪切力對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.7.4 草地坡面片流剪切力對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.8 不同坡度及雨強下草地坡面片流水流功率對降雨參數(shù)的響應
5.8.1 草地坡面片流水流功率對雨滴動能的響應
5.8.2 草地坡面片流水流功率對雨滴終點速度的響應
5.8.3 草地坡面片流水流功率對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.8.4 草地坡面片流水流功率對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.9 不同坡度及雨強下草地坡面片流單位水流功率對降雨參數(shù)的響應
5.9.1 草地坡面片流單位水流功率對雨滴動能的響應
5.9.2 草地坡面片流單位水流功率對雨滴終點速度的響應
5.9.3 片流單位水流功率對雨滴中數(shù)直徑的響應
5.9.4 草地坡面片流單位水流功率對降雨參數(shù)響應關系的比較
5.10 不同坡度及雨強下草地坡面片流水力學性質對雨滴打擊作用的響應特征
5.11 小結
第六章 黃土區(qū)草地坡面片蝕對濺蝕及降雨片流動力的響應研究
6.1 草地坡面片蝕對濺蝕的響應
6.1.1 不同坡度下草地坡面片蝕對濺蝕的響應
6.1.2 不同雨強下草地坡面片蝕對濺蝕的響應
6.1.3 不同坡度及雨強下草地坡面片蝕對濺蝕的響應
6.2 草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)與濺蝕的綜合響應
6.2.1 不同坡度下草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)與濺蝕的響應
6.2.2 不同雨強下草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)與濺蝕的響應
6.2.3 不同坡度及雨強下草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)與濺蝕的響應
6.3 草地坡面片蝕對片流水力學參數(shù)及降雨參數(shù)與濺蝕率的綜合響應
6.3.1 不同坡度下草地坡面片蝕對片流水流功率及降雨參數(shù)與濺蝕的響應..
6.3.2 不同坡度及雨強下草地坡面片蝕對片流水流功率及降雨參數(shù)與濺蝕的響應
6.4 草地坡面片蝕方程
6.5 小結
第七章 結論
7.1 主要研究結論
7.2 有待于進一步加強的研究
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃土區(qū)草地坡面片流阻力系數(shù)試驗研究[J]. 田娜玲,王占禮,張琪琳,王棟棟,張慶瑋. 水土保持學報. 2018(04)
[2]草地植被覆蓋度坡度及雨強對坡面徑流含沙量影響試驗研究[J]. 王棟棟,王占禮,張慶瑋,張琪琳,田娜玲. 農業(yè)工程學報. 2017(15)
[3]黃土高原生態(tài)工程的生態(tài)成效[J]. 劉國彬,上官周平,姚文藝,楊勤科,趙敏娟,黨小虎,郭明航,王國梁,王兵. 中國科學院院刊. 2017(01)
[4]降雨強度和坡度對粘黃土坡面片蝕的影響[J]. 盛賀偉,鄭粉莉,蔡強國,孫莉英. 水土保持學報. 2016(06)
[5]植被坡面產流特征及其侵蝕動力研究進展[J]. 肖培青,李艷霞,蘇廣旭,呂錫芝. 人民黃河. 2016(10)
[6]白三葉不同部位減沙效應及其對徑流水動力學參數(shù)的影響[J]. 張思毅,梁志權,謝真越,卓慕寧,郭太龍,廖義善,韋高玲,李定強. 生態(tài)環(huán)境學報. 2016(08)
[7]植被調控紅壤坡面土壤侵蝕機理[J]. 張思毅,梁志權,謝真越,卓慕寧,廖義善,郭太龍,李定強. 水土保持學報. 2016(03)
[8]草被地上部分水土保持作用研究進展[J]. 張曉艷,周正朝,黨珍珍. 中國水土保持. 2015(01)
[9]模擬植被覆蓋條件下坡面流水動力學特性[J]. 張寬地,王光謙,孫曉敏,王俊杰. 水科學進展. 2014(06)
[10]雨滴對擊濺侵蝕的影響研究[J]. 秦越,程金花,張洪江,叢月,楊帆,周柱棟. 水土保持學報. 2014(02)
博士論文
[1]我國主要侵蝕土壤濺蝕和片蝕特征與機理研究[D]. 胡偉.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[2]主要水蝕區(qū)坡面土壤侵蝕過程與機理對比研究[D]. 耿曉東.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2010
[3]黃土地區(qū)森林植被對坡面土壤侵蝕過程影響機理研究[D]. 張穎.北京林業(yè)大學 2007
[4]黃土區(qū)草地植被水土保持作用機理試驗研究[D]. 李鵬.西北農林科技大學 2003
碩士論文
[1]坡耕地地表糙度量化特征及其對坡面匯流路徑的影響研究[D]. 賈騰斌.西北農林科技大學 2014
[2]草被冠層和根系對坡面徑流輸沙的影響[D]. 徐震.西北農林科技大學 2011
本文編號:2941961
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