摘要：喷洒液滴分布特征是模拟喷头水量和能量分布的基础。为解决现有弹道轨迹模型过度简化运动液滴的破碎过程及形状变化导致模型精度不足的问题,该研究改进了弹道轨迹模型的液滴破碎过程、运动液滴形状参数和运动液滴阻力系数,提出了基于能量加权的等效液滴指标,建立了考虑射流破碎和液滴形状的喷洒水运动轨迹改进模型;采用HY50型蜗轮蜗杆式喷枪验证了模型精度,对比了不同模型的差异。结果表明:喷嘴直径20mm和工作压力0.35MPa时,改进模型的平均绝对误差MAE分别比Fukui模型和Li模型的降低了43.3%和75.1%(落地速度)、51.8%和27.1%(落地位置)和61.4%和76.1%(落地角度);以4个验证工况中落地速度为例,改进模型、Fukui模型和Li模型的均方根误差RMSE平均值分别为0.53、0.93和2.21 m/s;归一化均方根误差NRMSE平均值分别为0.10、0.17和0.40。研究可为应用弹道轨迹模拟喷洒液滴分布特征提供新思路。

摘要：在米脂县孟岔试验基地进行大田试验,研究了同一灌水量、不同流量条件下,垄上线源滴灌湿润体特征值的变化规律及滴灌结束后的水分再分布规律。试验结果表明:在线源交汇入渗情况下,滴头处和交汇面处垂直入渗距离与入渗时间均满足良好的幂函数关系。在灌水量为9L的情况下,湿润体沿滴灌管布置方向剖面上的土壤含水率等值线大致以15cm深度为分界线,上层呈现以滴头为中心的椭圆状,而下层则相对平缓。滴灌停止后24h时的湿润体较为稳定,其特征值可以作为线源滴灌灌水量设计的依据,同一灌水量条件下,滴头流量对滴灌停止后24h的湿润体特征值影响并不大。

摘要：为解决现有渗灌系统在深根系植物应用中存在的问题,该文设计了一种垂直线源灌水器,并通过室内土箱试验研究了不同初始含水率条件下砂黄土和塿土的垂直线源入渗特征。结果表明:Philip入渗公式的形式能够较好地描述2种土壤的三维入渗过程;入渗时间一定时,砂黄土和塿土的累积入渗量均与初始含水率之间呈二次函数递减关系;2种土壤入渗的最大径向距离、最大垂向距离、宽深比均与初始含水率之间呈二次函数抛物线关系;2种土壤相比,偏砂性的砂黄土累积入渗量在低初始含水率下较塿土大,但随着初始含水率的增加其减小速度较塿土快,偏黏重的塿土入渗临界初始含水率较砂黄土大,但其入渗范围较砂黄土小。这些结果可为不同土壤条件下的垂直线源灌水技术发展提供参考。

摘要：鉴于至今还没有一个有效获取流域侵蚀产沙量的方法,在分析悬移质泥沙与侵蚀泥沙之间的数量与粒配关系的基础上,阐述了应用输沙量推演流域侵蚀量在理论上的可能性,但却存在着难点,且主要表现在水文站数量不足与区域分布不均、流域内的生态环境复杂与区域差异大、水文站输沙量观测记录起始时间不同步、及新技术应用存在时空条件的局限性。结合与侵蚀产沙和泥沙输移比相关的定性与定量指标,提出了应用输沙量推演流域侵蚀量的方法,即"层次类剔法",来计算与评估流域侵蚀量和泥沙输移比,具体的操作过程是首先制作一幅流域地貌类型地块图,然后是逐类型、逐类型地块的侵蚀量计算和沟道流域泥沙输移比的判断,最终获取流域不同地块的侵蚀强度和流域泥沙输移比。本研究结果可为水土流失监测点的选择提供科学依据,同时对解决流域的泥沙问题也有重要的启迪作用。

摘要：以陕北地区典型乡村——榆林市米脂县高西沟村为例,探究其在水土保持措施下土地利用景观格局变化及驱动因素,对黄土丘陵区水土保持、景观格局优化、美丽乡村建设和生态可持续发展具有指导意义。基于高西沟1986年、2004年、2022年遥感影像,借助ArcGIS、ERDAS和FRAGSTATS等软件,运用动态度、转移矩阵、景观格局指数对土地利用变化进行分析,并对其驱动因素展开探讨。结果表明:(1)林地和草地是高西沟的主导地类,约占区域总面积的80%,耕地、未利用地呈减少趋势,水域和建设用地无较大变化;土地利用综合动态度逐渐降低,土地利用变化趋于平稳。(2)研究区林地转入面积最为显著,主要由耕地转入,林地整体增加112 hm2;而耕地主要由草地转入,未利用地则向草地转出。(3)林地为高西沟土地利用景观格局中的最大优势斑块,且破碎程度最高,研究区各景观类型斑块形成较为稳定的连接,景观连通性较好;整体景观格局演变分散,各景观类型的面积差距越来越大,优势景观明显,整体破碎程度高。(4)高西沟土地利用变化受水土保持、产业结构和相关政策影响。水土保持是高西沟耕地减少、未利用地开发和林草大面积增加的主要驱动因素,产业结构调整和国家政策与财力资助是高西沟土地利用景观格局优化的辅助影响因素。

摘要：为了探究工程措施水平阶和鱼鳞坑对工程堆积体陡坡坡面减流减沙和产沙过程的影响,采用径流冲刷试验,在流量为40L/min,坡度24°、28°、32°范围内对工程堆积体陡坡坡面产流产沙过程进行模拟研究,结果表明:水平阶和鱼鳞坑在产流前期具有滞缓坡面径流、增加土壤水分入渗的作用;在产流之后两种措施对坡面径流的拦蓄能力微弱,甚至起到放大的作用;其中鱼鳞坑使坡面径流强度随放水时间的延续出现两次峰值,其坡面土壤剥蚀率变化过程也出现两次峰值,即产流后第6min和24min;水平阶使径流强度随放水时间的变化呈现阶梯式变化,变化的时间点不同坡度不尽相同;产流后期,水平阶和鱼鳞坑出现水毁现象,土壤入渗率出现负值,表明产流前期的土壤水补给径流,导致坡面侵蚀加剧;鱼鳞坑和水平阶使累积产沙量和累积径流量的幂函数相关性降低。对于陡坡坡面排水渠的设计不仅要考虑最大径流量还要考虑坡面措施的放大作用,对于陡坡坡面径流调控体系而言,工程措施防护效益的时效性值得考虑。

摘要：参阅了大量的国内外学术论文,从多个方面、不同角度论述了不同土地利用方式土壤生态效益研究的必要性:从土壤生态恢复的目的、意义及概念出发,介绍了植被恢复与土壤生态的关系,土地利用方式与土壤环境以及与土壤生物酶活性的关系。据此提出了研究内容和技术路线,并预测出可能得出的研究成果。

摘要：针对微灌压力调节器在调压过程中内部压力、速度分布及调节组件运动状况等特性难以用传统方法分析的问题,采用流固耦合方法进行了数值计算。通过对比数值计算与实验结果发现,进出口压力的最小相对误差为0.98%,最大相对误差为14.28%,流量的相对误差为6.19%,从而验证了流固耦合方法的可行性。在此基础上,对压力调节器内部压力、速度分布以及调节组件的轴向位移趋势等特性进行了分析,结果表明:稳定工作状态下压力损失主要发生在调节组件与进口花篮堵头之间,压力损失占进口压力的28.13%～34.17%,该值随着进口压力的增加而增大;进口压力达到一定值后,调节组件的轴向位移随进口压力的增加而增大,最后稳定在13mm～13.8mm之间并呈波动性变化。所得结果可为微灌压力调节器设计提供参考。

摘要：通过开展野外模拟径流冲刷试验,研究变坡长条件下工程堆积体平台汇水对坡面细沟动态发育的影响。以中国科学院水利部水土保持研究所杨凌水土保持野外科学试验站仿真堆积体陡坡为对象,设计3个坡度(24°,28°,32°),4个坡长(8,12,16,20 m)及4个流量(12,18,24,30 L/min),分析变坡长条件下工程堆积体坡面细沟动态发育过程。结果表明:(1)沟宽和沟深均随冲刷历时(30 min)延长呈增大趋势,且呈对数函数关系,其中沟宽在0～9 min发育迅速,占最终沟宽的64%～88%;沟深在0～15 min发育较快,占最终沟深的68%～84%。(2)细沟宽深比呈先增加后减缓趋势,并最终稳定在1.54～2.56,细沟断面呈V形。(3)平台—陡坡过渡区和坡上部位泥沙贡献率高达60.36%,为土壤侵蚀易发区。(4)坡长变化对沟宽和沟深有显著影响且规律明显,对细沟宽深比产生影响但无明显规律,对断面泥沙贡献率影响较小。研究结果可为工程堆积体坡面产沙规律揭示及水土流失防控措施配置提供参考。

摘要：为研究排土场边坡细沟侵蚀特征,采用野外调查方法,以内蒙古永利煤矿为研究对象,测定不同排土年限（1、3、5 a）和植被措施（裸地、沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺、沙柳方格＋沙打旺）的排土场边坡物理指标和细沟形态指标。结果表明：1）排土年限为5 a时,同一措施下分形维数和土壤容重较1 a增大3.60%～7.20%和7.26%～20.00%,含植被措施土壤颗粒分形维数较裸地小0.40%～3.80%。2）以排土年限1 a为基准,裸地和沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺措施的细沟总长、细沟密度、平均沟深、平均沟宽和细沟割裂度随排土年限增加而加大97.65%～349.76%、10.34%～277.59%、80.51%～205.11%、28.69%～83.50%、50%～625%和86.37%～129.30%、12.96%～175.93%、1.81%～21.32%、60.61%～67.63%、75%～275%。3）排土年限为3和5 a时裸地细沟侵蚀模数较1a增加4.11%和581.28%,沙柳方格＋沙棘＋油菜/沙打旺减小27.27%和50.65%。4）细沟总长、平均和最大沟深是评价细沟侵蚀和细沟形态的优选指标。研究结果可为矿区生态恢复重建提供参考。