模型黃土高原前期建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)問題（一）

來(lái)源：水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)網(wǎng) 上傳日期:2018-07-23 打印本文章【字體】大中小

概述

模型黃土高原建設(shè)是一項(xiàng)前無(wú)古人的工作，涉及水土保持學(xué)、水文學(xué)、水力學(xué)、土壤學(xué)、植物學(xué)，以及物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科，有大量尚未解決、需要探索的技術(shù)問題。

目前開展的模型建設(shè)總體結(jié)構(gòu)為：

通過三種方式：實(shí)體模型、比尺模型、原型小流域觀測(cè)；

建立四類模型：物理模型、數(shù)學(xué)模型、圖表模型、言辭模型；

研究三大問題：水土流失規(guī)律問題、水土保持治理模式問題、水土保持三大效益問題。

目前涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題主要有：

1實(shí)體模型建設(shè)問題

實(shí)體模型是試圖通過對(duì)自然狀態(tài)下的小流域進(jìn)行人工降雨試驗(yàn)，研究探索水土流失規(guī)律和水土保持治理問題。由于此項(xiàng)試驗(yàn)沒有成功經(jīng)驗(yàn)和前人成果，因此如何實(shí)施，需要論證和研究。

2人工降雨設(shè)備選型

當(dāng)前在試驗(yàn)中應(yīng)用的人工降雨裝置有側(cè)噴式、下噴式、擺動(dòng)式等。這些裝置一般只有100m²左右的降雨面積。實(shí)體模型的水平面積將在10000m²以上。對(duì)于在大范圍進(jìn)行人工降雨試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)選用何種降雨裝置，也是一個(gè)關(guān)鍵問題，它涉及未來(lái)試驗(yàn)研究的開展。

3傳感器選型

作為水文測(cè)驗(yàn)儀器的傳感器，種類繁多，測(cè)量原理不同，測(cè)量范圍各異，測(cè)量精度不同。對(duì)于模型黃土高原，研究對(duì)象的空間尺度、坡面和溝道水流狀況等均有很大的特殊性，選擇什么類型的傳感器，使之能夠適合研究需要，也是一個(gè)關(guān)鍵問題。

4人工降雨小區(qū)建設(shè)

人工降雨徑流小區(qū)是研究水土流失規(guī)律的關(guān)鍵部分，設(shè)置什么樣的小區(qū)，設(shè)置多少小區(qū)，以及如何進(jìn)行試驗(yàn)等都是需要解決的問題。

5水土流失規(guī)律研究

水土流失規(guī)律是一個(gè)已經(jīng)研究多年的課題，多年來(lái)在黃委水保站的研究課題申報(bào)表上都是名列第一位的項(xiàng)目；同時(shí)國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)對(duì)此課題也是給予高度重視，并且完成了大量的研究工作，提出了許多各具特點(diǎn)的研究成果。但是在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在黃土高原治理中，可以應(yīng)用的此類成果卻極少，例如，到目前仍然沒有能夠比較客觀準(zhǔn)確反映黃土高原水土流失的土壤侵蝕模型（方程）。因此，模型黃土高原如何解答這一問題是最大的關(guān)鍵技術(shù)。

6數(shù)學(xué)模型構(gòu)建問題

作為模型黃土高原最終成果的組成部分，數(shù)學(xué)模型如何構(gòu)建是貫穿整個(gè)研究過程的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。到目前為止，形形色色的單變量、多變量，線性、非線性的統(tǒng)計(jì)模型、經(jīng)驗(yàn)公式大量涌現(xiàn)，但其多數(shù)都沒有經(jīng)過系統(tǒng)研究、成因分析，只是將一些水文、氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算后獲得。模型黃土高原在經(jīng)過大量野外試驗(yàn)后，將形成何種數(shù)學(xué)模型，是一個(gè)從現(xiàn)在就需要重視，并研究的技術(shù)關(guān)鍵問題。

以上問題，僅是在模型黃土高原建設(shè)初期需要考慮和解決的主要關(guān)鍵技術(shù)問題。對(duì)于這些問題，將在以后的介紹中具體討論。

（黃河上中游管理局模型黃土高原技術(shù)負(fù)責(zé)人李敏）

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