降雨量论文1

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水利工程概论论文

水利工程概论论文

题目:浅谈梅山水库摘要:梅山水库位于中国安徽省六安市金寨县史河上游,是以防洪、灌溉、发电为主要功能的大型水库,也是治理淮河的重要水利工程之一。

这个巨大的水利工程,标志着我国的水利建设正向着更高的科学技术水平发展。

兴建的目的使河流域,土壤肥沃,气候温和,一般年份的平均降雨量达1,100毫米左右。

所以梅山水库是淠史杭灌区的主要水源之一,灌溉下游的安徽、河南二省五县区383万亩农田。

除此之外,梅山水库还有丰富的旅游资源,综合效益有了很大的发展。

关键字:梅山水库、水库兴建与枢纽、风景、发展与前景、综合效益前言:安徽是水利大省。

在全国七大江河中,有长江、淮河横穿省境,境内众多支流遍布淮河两岸、长江南北;由于安徽地处我国南北过渡带,特殊的地理位置和复杂的气候条件,既给安徽开发利用水资源提供了便利,也给安徽的防汛抗灾带来了巨大压力。

因此,兴皖之要,其枢在水,除水害、兴水利,加强水利建设,以保障国民经济和社会发展的顺利进行,是安徽人民肩负的历史重任和共同的任务。

五十年来,安徽人民围绕除害兴利,筑堤建站,疏河,建库,修塘建坝,开展水土保持,发展小水电,对水资源进行综合开发和利用,大搞水利建设,极大地改变了安徽水利条件,开创了安徽当代治水的新局面。

一.简介梅山水库位于鄂、豫、皖三省交界处的大别山腹地、淮河支流史河上游,坐落于有“红军故乡、将军摇篮”之誉的安徽省金寨县县城南端。

它位于史河上游,坝址在安徽省金寨县梅山镇大小梅山之间。

水库上游主要支流有竹根河、白沙河、麻河、白水河等11条山溪河流。

库区流域面积1970平方公里,占史河全流域面积6880平方公里的28.6%,总库容23.37亿立方米。

相应洪水位140.77米,防洪库容11.39亿立方米,兴利库容7.96亿立方米,死库容4.02亿立方米,汛期限制水位125.27米,防洪标准万年一遇。

二.水库兴建1953年12月,成立梅山水库工程指挥部,1954年3月动工,1956年4月除遂洞工程外,主体工程基本完成。

降雨量预测模型研究与应用

降雨量预测模型研究与应用

本科毕业论文(设计)题目:降雨量预测模型的应用与研究姓名:学号:院(系):专业:地理信息系统指导教师:职称:教授评阅人:职称:年月学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密□,在_________年解密后适用本授权书。

2、不保密□。

(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:年月日导师签名:年月日摘要对于农业、水利、防灾减灾等多种行业来说,年降雨量是一个十分重要的气象因素[1]。

年降雨量也称年平均降雨量,为一年降雨量总和(mm)除以全年天数求得,这一气象因素能够反映某一地区降水的基本状况。

因此,年降雨量的中长期预测是在众多行业中均十分重要。

本文建立了一个气象信息系统。

气象业务与地理数据的密切联系,在一定程度上,气象数据信息都是地理信息,因为气象中的风速、温度、气压等都是相对于具体的空间域和时间域而言的[2],因此该气象管理信息系统是基于GIS 建立的。

研究中采用MapGIS K9作为开发平台,C#作为开发语言,Access 2005作为数据库,系统初步实现了气象信息的统计、查询等工作。

为服务于文中建立的气象信息系统,增添其在降雨量分布预测上的功能,本文采用基于均值生成函数的时序组合预测法来拟合和预测年降雨量,并用matlab语言实现这一算法。

基于该算法,文中采用某地区1970-2002年的实测降雨量数据预测了该地区2003-2007年的降雨量,并与实测值做以比对和精度分析,验证了该算法的准确性和可行性。

(论文)天津市汛期月降雨量变化趋势分析(2011.6.3)

(论文)天津市汛期月降雨量变化趋势分析(2011.6.3)

天津市汛期降水量变化趋势分析(天津市水文水资源勘测管理中心天津,300061)摘要:近年来天津市汛期降水总体上一直偏少,从近54a的降水资料分析汛期各月降水的变化趋势可以看出汛期整体降水量的偏少是由于20世纪80年代中期以后主汛期7-8月份的降水减少所致,并且这种变化趋势与我国气候的冷暖周期、拉马德雷冷暖位相有密切的联系。

2010年前后正是拉马德雷冷暖位相、我国气候冷暖周期交替的过渡阶段,随着全球气候周期性的变化,这种汛期降水偏少的趋势是否已经悄然开始逆转还有待于今后降水数据的统计分析,而降水趋势变化的预测、研究为全面做好防汛工作提供了重要的参考依据。

关键词:汛期降水量变化趋势拉马德雷现象气候周期防汛工作1 概述天津市位于中纬度欧亚大陆东岸,属暖温带半湿润大陆性季风气候,主要受季风环流的支配,是东亚季风盛行的地区。

天津市汛期6-9月份多年平均降水量为454.4mm(1956-2009年),从空间分布上看,降水量由北部山区向平原地区逐步减少,从降水的时间分布来看,每年的降水主要集中在汛期的6-9月份,占全年降水量的80%左右,并且主汛期7月下旬和8月上旬的降水对全年的旱涝程度起到非常关键的作用。

2 6-9月份降水资料(面雨量)统计分析从近54a汛期降水资料(1956-2009年)10a滑动平均计算结果分析(图1),天津市汛期的降水量呈明显减少趋势,尤其是进入20世纪进入90年代以后,这种变化趋势更加突出。

1990-2009年的汛期多年平均降水量仅为409.8mm,比1956~2009年的多年平均值454.4mm少了44.6mm。

特别是1997-2007年的11a 之中,汛期降水量只有2004年超过和2005年接近了多年均值,其余9a较多年均值都大幅度偏少。

图1天津市6-9月份降雨10a滑动平均值示意图从汛期降水资料的统计中还可以看出,2008年和2009年汛期降水量偏少的趋势开始逐步缓解,汛期降水量有所回升,较多年均值偏多了5%-10%。

数学建模优秀论文

数学建模优秀论文

(数学建模B题)北京水资源短缺风险综合评价参赛队员:甘霖(20093133,数学科学学院)李爽(20093123,数学科学学院)崔骁鹏(20091292,计算机科学学院)参赛时间:2011年4月30 - 5月13日承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D 中选择一项填写):B所属学校(请填写完整的全名):黑龙江大学参赛队员:1.甘霖2、李爽3、崔骁鹏日期:2011 年5月12日目录1.摘要 -----------------------------------------42.关键词 ---------------------------------------43.问题重述 ---------------------------------------54.模型的条件和假设 ------------------------------55.符号说明 --------------------------------------56.问题的分析及模型的建立 ------------------------66.1问题一的分析与求解 -----------------------66.2问题二的分析与求解 -----------------------106.3问题三的分析与求解 -----------------------186.4问题死的求解 -----------------------------217.模型的评价 ------------------------------------238.参考文献 --------------------------------------239.附录 ------------------------------------------23北京水资源短缺风险综合评价甘霖﹑李爽﹑崔骁鹏【摘要】本文针对水资源短缺风险问题求出主要风险因子,并建立了水资源短缺风险评价模型,以北京为实例,做出了北京1979年到2009年的水资源短缺风险的综合风险评价,划分出了风险等级,以评价水资源短缺风险的程度。

河南抗洪议论文

河南抗洪议论文

河南抗洪议论文摘要今年夏季,河南遭遇了罕见的强降雨,导致多地发生洪涝灾害。

本文将探讨河南抗洪行动的重要性,分析抗洪过程中所取得的成果和亟待解决的问题,并提出一些建议,旨在改善河南省的防洪体系和抗洪能力。

引言自然灾害是人类无法控制的力量,而洪灾作为一种常见自然灾害,给人们的生命财产造成了巨大损失。

河南省是我国人口众多,经济发展较为迅猛的地区之一,然而,受到地理位置等因素等制约,河南也频繁遭受洪涝灾害的威胁。

因此,加强河南省的抗洪能力具有重要意义。

抗洪过程中取得的成果河南抗洪行动中,各级政府和抗洪救灾部门采取了一系列有效措施,取得了一定的成果。

首先,通过准确的气象预警和调整排水设施,成功降低了洪水对城市的影响。

其次,各级救援队伍积极投入到救援工作中,及时疏散了受灾群众,避免了大量人员伤亡。

此外,灾后重建工作也得到了高效的推进,受灾地区得到了快速恢复。

亟待解决的问题尽管河南省在抗洪过程中取得了一些成果,但也存在一些亟待解决的问题。

首先,预警系统仍然不够完善,尤其是针对强降雨天气的预测能力需进一步提高。

其次,排水设施不够完备,部分城市在遭遇强降雨时仍然面临较大的排水困难。

另外,需要加强宣传和教育,提高公众的抗洪意识和应急能力。

改善河南省的防洪体系和抗洪能力的建议为了改善河南省的防洪体系和抗洪能力,需要采取以下措施:1.提高气象预警系统的准确度和覆盖范围,加强预警信息的发布和传播,确保民众能够及时了解到洪涝灾害的风险。

2.完善城市排水设施,建设更多的雨水收集池和排水沟渠,以应对强降雨的挑战。

3.加强公众教育,提高公民的防洪意识和应急能力,组织定期的演练和培训活动。

4.建立完善的抗洪指挥系统,健全灾情报告和协调机制,确保各级救援力量的快速响应和协同作战。

5.加强与相关部门的合作,共同研究和推进防洪工程,形成合力应对洪涝灾害。

结论综上所述,河南省抗洪任务艰巨,但通过加强河南省的防洪体系和抗洪能力,采取有效措施,我们有信心应对未来可能出现的洪涝灾害。

大学生毕业论文范文分析全球气候变化对农业生产的影响与适应策略

大学生毕业论文范文分析全球气候变化对农业生产的影响与适应策略

大学生毕业论文范文分析全球气候变化对农业生产的影响与适应策略摘要:本论文旨在分析全球气候变化对农业生产的影响,并提出相关的适应策略。

通过对相关文献的梳理和总结,论文发现全球气候变化对农业生产带来了多种不利影响,如降雨量变化、温度升高、干旱和洪涝等极端天气事件频发。

为了应对这些影响,农业生产需要采取一系列的适应策略,包括改变作物品种、优化耕作管理、推广科技创新、建设灌溉设施和加强农保制度等。

最后,本论文呼吁政府、农业机构和农民共同努力,采取必要的措施应对全球气候变化带来的挑战。

1. 引言全球气候变化已成为当今世界面临的重大挑战之一。

气温上升、降雨不均等现象已经对农业生产造成了严重的影响。

本论文旨在对全球气候变化对农业生产的影响进行深入分析,并提出相应的适应策略。

2. 全球气候变化对农业生产的影响2.1 降雨变化全球气候变化导致降雨分布不均,一些地区降雨量减少,导致旱灾的发生频率增加;而其他地区降雨量增加,引发洪涝灾害。

这种不均衡的降雨变化直接影响了农作物的种植和生长。

2.2 温度升高全球气候变暖使得气温升高成为常态。

高温对农作物的生长发育和产量产生了巨大影响,许多作物在高温下容易受到病虫害的侵害,并且产量大幅降低。

2.3 极端天气事件全球气候变化引发了许多极端天气事件,如干旱、洪涝、暴风雨等。

这些极端天气事件不仅对农作物造成了严重损害,还对农业基础设施和农民的生活造成了巨大冲击。

3. 农业生产的适应策略为了应对全球气候变化对农业生产带来的影响,需要采取一系列的适应策略。

3.1 改变作物品种根据不同气候条件的变化,选择适应性强的作物品种进行种植。

培育耐旱、抗寒、抗病虫害的新品种,以提高作物的适应能力。

3.2 优化耕作管理改变传统的农耕方式,采用水稻轮作、混作等措施,减少病虫害的发生。

合理调整田间灌溉制度,提高灌溉效率,防止土壤湿度过高或过低。

3.3 推广科技创新加强农业科技研发,推广节水灌溉技术、温室栽培技术等,提高农作物的生产力和抗逆性。

水文气象报告范文

水文气象报告范文

水文气象报告范文一、引言水文气象是研究大气环境与水文过程相互作用的学科,对于水资源的管理和利用具有重要的意义。

本报告旨在分析当前的水文气象情况,并提出相应的建议和措施,以促进水资源的合理利用和保护。

二、水文气象概况1.雨量情况根据近年的气象数据统计,我国的降雨量呈现出明显的分布不均的特点。

东部地区雨量较丰富,而西北地区则干燥。

同时,降雨强度也日益增大,暴雨、洪水等极端降雨事件频发,给水资源的管理带来了一定的困难。

2.气温情况近年来,我国的气温呈现出升高的趋势。

特别是城市地区,由于城市化进程加速,大量的建筑和道路导致城市热岛效应明显。

高温天气频发,不仅对人们的生活产生了影响,同时也对水资源的供应和用水需求带来了巨大的挑战。

3.湿度情况湿度是衡量空气中水分含量的指标,对于水文过程和生态系统的平衡起着重要的作用。

然而,由于经济发展和人口增长,大量的湿地面积遭到破坏,湖泊和河流的流量减少,导致湿度下降。

这对生态环境和水资源的供养产生了不良的影响。

三、问题分析1.水资源的短缺由于气候变化和人类活动的影响,水资源日益减少。

特别是干旱地区,供水困难已成为常态,不仅给人们的生活带来困扰,同时对农业生产和工业发展造成了极大的限制。

2.水污染的严重性随着城市化进程的加快和工业化的发展,水污染问题日益凸显。

工业废水、农业面源污染和生活污水排放大量增加,导致河流和湖泊的水质恶化,甚至有些地区饮用水源已经受到严重污染。

3.水文灾害的增多由于降雨强度增大,暴雨和洪水事件频发。

这不仅导致了水文灾害的增多,如山洪、泥石流等,还对农田和城市的安全带来了威胁。

四、建议和措施1.加强水资源管理加强水资源管理是促进水资源合理利用和保护的关键。

政府部门应加大对水资源管理的投入,建立健全相关法律法规,制定水资源管理政策,加强对水资源的调度和监测,确保水资源的供应和分配公平合理。

2.推进水污染治理加强水污染治理是保护水资源的有效途径。

建立和完善水污染防治体系,加强企业和居民的环境意识,严格控制工业废水和生活污水的排放,加大水环境监测和执法力度,提高水质的监控和治理能力。

降水情况汇报材料

降水情况汇报材料

降水情况汇报材料
根据最新的气象数据显示,今年降水情况出现了一些变化,特此向各位汇报降
水情况的相关材料。

首先,我们来看一下降水量的整体情况。

今年,全国降水量整体偏少,尤其是
在南方地区,降水量明显偏少。

而在北方地区,降水量相对较多,但也略有偏少的趋势。

这种整体的降水偏少情况,对农作物生长和水资源供应都产生了一定的影响。

其次,降水的分布情况也值得关注。

在南方地区,降水主要集中在夏季,而在
北方地区,降水则相对分布比较均匀。

这种不均衡的降水分布,对当地的农业生产和生态环境都带来了一定的挑战。

再者,降水对地表水和地下水的补给情况也需要重视。

由于降水偏少,地表水
和地下水的补给量都明显减少,一些地区甚至出现了水资源紧缺的情况。

这对当地的生活用水、农业灌溉等方面都带来了一定的压力。

最后,我们需要关注未来降水的趋势。

根据气象部门的预测,未来一段时间内,全国降水量仍将偏少,南方地区的降水量偏少的情况可能会持续一段时间。

因此,我们需要采取相应的措施,做好水资源的调配和管理工作,确保各地的生活用水和农业生产的需求。

总的来说,今年的降水情况出现了一些变化,对各方面都产生了一定的影响。

我们需要密切关注降水情况的变化,采取相应的措施,确保水资源的合理利用和各项工作的顺利进行。

希望各位能够重视降水情况的汇报材料,做好应对措施,共同应对降水带来的挑战。

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大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。

我们授权中国矿业大学大学生数学建模竞赛指导委员会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。

我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写):参赛队员(打印) 1. 姓名学院手机号2. 姓名学院手机号3. 姓名学院手机号摘要本文是通过对某山区地形的特点以及降雨量分布的理解,从而采用数学的思维及方法得出降雨量与问题相关的数学模型:问题一模型的建立与求解过程:首先,用给出的地形数据,通过matlab 软件绘制出地形地貌图,并结合spss 软件对南北走向线,东西走向线进行曲线拟合,分析发现该地区地貌近似为抛物面;其次,该地区的降雨量在一定时间内近似为周期性变化,于是该地区水量的求解转化为对该地区地形表面积的求解;然后,运用基于量图原理的曲面积分方法,依次求得水量: 年最大水量:3363max 731203.57021563.910 1.1410Q m m -=⨯⨯=⨯ 年最小水量:3353min 731203.5702852.510 6.2310Q m m -=⨯⨯=⨯ 年均水量:3353731203.57021206.3108.8210Q m m -=⨯⨯=⨯问题二模型的建立与求解:本文把山体表面水流看成是坡面流,求解动能最关键的步是计算出坡面流阻力,而坡面流阻力与降雨量,坡度,植被覆盖度,河床粗糙度等因素有关,颇为复杂。

因此,本文关于坡面流阻力的建模,以降雨量为主要因素,并且引用Darcy Weisbach 的阻力系数计算模型,并结合前人研究的成果,得出山体表面水流的速度计算模型,从而计算出在z=695处的单位质量动能:2001.4E J =。

问题三模型的建立与求解:针对植被和石漠化对降雨量的影响,本文采用了对比观测法。

植被对降雨量的影响,本文引用了全国以及我国林区与非林区在1951-1999年期间的年平均降水量数据并绘制了全国以及我国林区、非林区的年平均降水量折线图,根据全国6个分区的林区与非林区降水量数据得出植被具有增大降雨量的作用,即某些地区植被覆盖对降水量呈正相关,石漠化对降水量呈负相关。

【关键词】地形地貌图 曲线拟合 曲面积分 Darcy Weisbach 模型 对比观测法一、问题的提出通过对某山区降雨量的研究,综合考虑该山区的地势特点。

由题所给的地势分布数据,以及该地区26年的年降雨量和最大降雨量数据。

试建立数学模型解决以下问题:1、流入该区域山谷的最大、最小、年均水量;2、给出高度z=695处的动能;3、分别考虑植被完好和石漠化两种情形对水量是否有影响,并给出理由。

二、问题的分析该山区在一年之中的降雨量与多种因素有关,本文通过给定的地形数据绘制出地形地貌图,将水量的求解转化为曲面面积的计算,并通过查找资料,分析得到雨强和水流流速的关系,进而求出在某一高出单位质量的动能。

最后,将植被覆盖和石漠化对降水量的影响转化为有林区和无林区对降水量的作用,并运用对比观测法得出结论。

三、基本假设:1、忽略山区突出部分,山区地貌近似为抛物面。

2、雨水均匀分布在整个地区。

3、山区为理想曲面,植被等因素造成的山体表面不均匀,忽略不计。

四、符号说明:X: 横坐标(东西走向)Y: 纵坐标(南北走向)Z、Y1: 海拔高度P: 降雨量Q: 水量L、X1: 曲线弧长S: 平面面积f: 坡面流总阻力A: 坡角E: 动能V: 断面流速五、模型的建立与求解5.1问题一模型的建立关于该山区的表面积计算,本文使用量图原理的方法【1】:由L∑代表要算面积区域内的等高线长度的总和;S代表该山区的平面面积;h∆表示两等高线间的高程差。

如此,得下式决定地面平均倾斜角A的正切:tanL hAS∑∆=()11-由于地面面积等于该地平面面积乘以地面平均倾斜角的正割,则所求的该山区的表面积S'为:sec S S A '= ()12-为了便于计算,本文用极坐标代替直角坐标。

取一制高点作为极坐标的中心;任取一条直线作为基线。

这样某一等高线C 所围成的斜面积如下: 高度是Z 的曲线方程是:(),f Z ρθ= 02θπ≤≤ 0Z h ≤≤其中h 是制高点的高度。

则曲线C 的面积:()2210,2S d πρθθ=⎰ ()13-由于22000h h L hdZ ππθθ∆∑=∑∆=⎰⎰⎰ ()14-按照量图原理的方法:sec S S A '==()15-tan L hA S∑∆= ()16-故 2h L S S S ∑⎫'==⎪⎭()17- 以式(1)、(2)代入式(3):S '=()18-S '=()19-利用上述模型,可得出山谷的表面面积公式S '=投影在地面上的部分是处于XY 平面内,综合考虑题中所给的地形参数,借助MATLAB 得出该地形的三维图形(如图5.1所示)。

图5.1 地形分布图通过投影可知山谷在XY 平面上投影的形状特殊,本文使用填补法,得出该山谷的平面面积:()2226080050195000S m m =⨯-=同时本文设定的两等高线间的高程差50h m ∆=然后通过整理x 、y 、z 这些数据以及求平均值,得出对应的坐标点,使用SPSS 软件将这些坐标点拟合成对应的二次曲线(如图5.2所示)。

图5.2 东西走向曲线图可得出z 关于x 的二次函数:2976.950.136890.00079z x x =+-再对此曲线求积分得:()225050110.136890.00158880.903dz L x dx m dx ⎛⎫=+=+-= ⎪⎝⎭⎰⎰由此可知等高线长度的总和:16880.90314094.448L m m ∑=⨯= 则山谷的表面面积: ()()()2222221950005014094.448731203.5702S S h L m m '=+∆∑=+⨯=通过处理该山区26年的年降雨量数据,将其整理为折线图如下图5.3所示:图5.3 年降雨变化量图通过比较可知该山区26年的年最大降雨量:max 1563.9P mm = 年最大降水量:3363max 731203.57021563.910 1.1410Q m m -=⨯⨯=⨯ 年最小降雨量:min 852.5P mm=年最小降水量:3353min 731203.5702852.510 6.2310Q m m -=⨯⨯=⨯ 该山区26年的年均降雨量:1206.3P mm =年均降水量:3353731203.57021206.3108.8210Q m m -=⨯⨯=⨯5.2问题一模型的应用如果有一个单位半球,应用本文所建立的模型计算这个半球的表面积。

求解:将半球共切成n 横片,则第i 片的等高曲线的长度是:2i L = ()0i n ≤≤ ()21-由量图原理和方法可计算这半球表面的平均倾斜角A 是:tan 22n A π→===⎰()22-则半球的表面积:1.86S r πππ'=== ()23-在数学上利用积分所求的上半球的实际表面积为2π,这两者之间的相对误差为:2 1.86100%7%2πππ-⨯=由于误差相对较小,由此可知本文所建立的模型可取。

5.3 问题二模型的建立与求解5.3.1 问题分析山体表面的水流可以看做是坡面流。

坡面流是指由降雨形成、在重力作用下沿坡面运动的浅层水流。

它是降雨量超过土壤入渗及地面洼滀能力后产生的,经由地表汇入河道,是形成河道水流的主要主成部分,也称为片流或漫流【2】。

对于问题二,本文把雨水在山体表面形成的水流看做是坡面流,因而把z=695处动能的求解,转化成连续流体经过某一断面速度的求解。

5.3.2 模型的建立影响山体表面水流的主要因素是坡面流阻力,坡面流阻力受坡面地形地貌特征、土壤质地、植被覆盖密度和类型以及降雨强度和历时等条件影响,形式颇为复杂,因而本文在理论上只能大体描述,模型也较为粗糙。

(1)坡面流阻力模型的建立引入Darcy-Weisbach 阻力系数计算模型:12*8e gh S uf u u ==()31-式中:e S 为能坡;f 为坡面流总阻力;*u =1h 为垂直水深。

雷诺数是表征水流惯性力与粘性力比值的无量纲参数。

前人研究表明:坡面流阻力主要与坡面雷渃数有关。

实验和理论研究都表明,e f R -的关系可以表示为:xe f aR= ()32-其中,a 、x 为回归参数,与地面特征和流态有关。

Abrahams 通过分析实验数据表明系数x 随水流流态的变化而变化,层流时为-1,紊流为-0.25。

雷诺数的定义:e VyR m=()33- 式中:m 为水流运动粘滞系数。

本文着重讨论降雨量对坡面流阻力的影响:根据牛顿第二定律可得有降雨时的恒定浅层水流运动方程:011211(2cos )cos f m iS S V V dY gY V dX gY ϕθ---=-()34- 式中:1X 为沿水流方向的距离;1Y 为垂直1X 方向的水深;0S 为坡面底坡,0sin S θ=,θ为坡角f S 为阻力坡度,m V 为雨滴最终速度,ϕ为雨滴下落方向与水流表面间的夹角;V 为水流断面的平均流速,i 为雨强,g 为重力加速度。

上述两个模型中:V u =f e S S =11Y h = 1Y y =则:()2110211182cos cos gY dY i V f S V V gY dX gY ϕθ⎡⎤⎛⎫=----⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦()35-当110dY dX =时 218f V S fgY = ()36-结合一般明渠流层流区的f 与e R 关系式24ef R =()37- 及紊流光滑区的Blaseus 公式1/40.023ef R = ()38-结合前人研究得到阻力f 与i ,e S ,,e R 的关系如下几个式子【3】:(),,,e e f S R i ω=∆ ()39-当800e R <时(0.4652434.4531ne eS i f R ++=()310-0.743n =-()311-式中:雨强单位取/min mm ,∆单位取mm ,此适用条件为0~10e S ︒=,1.05~2.43/min i mm =。

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