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基于雨滴谱函数的降雨动能理论计算模型"
2013-05-22 16:04:01 益择发布马!廷!#"!周成虎!""
!#中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室!北京!$$!$!"
"#中国科学院研究生院!北京!$$$=I
!"$$’>!">$I收稿!"$$?>$">""收修改稿
! " 国家杰出青年科学基金$批准号#J$""’$$J%和国家自然科学基金$批准号#J$J&!$J%%资助项目
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摘要!!降雨动能是刻画降雨侵蚀能力的一个重要指标#广泛地应用于土壤侵蚀模型研究#基于大
量试验观测资料所给出的降雨动能与降雨强度的经验关系#受观测手段和条件的限制#难以普适
推广使用#文中结合试验资料分析#研究和建立了基于雨滴谱函数和雨滴终点速度的降雨动能理论
计算模型#并给出了体积比动能和时间比动能的理论计算方法#结果表明’在降雨强度近似不变的
条件下#降雨动能与降雨强度间更符合幂函数关系(通过改变雨滴形状参数#可以计算不同类型
的降雨动能#通过与其他研究者根据实测资料所得的经验公式的对比分析表明#对于不同地点和不
同类型的降雨动能#本计算模型都可以给出十分接近的理论估算#并且地形和风对降雨动能的影
响也可以被有效地考虑#
关键词!!降雨动能!终点速度!雨滴谱函数!地形因素
!!降雨动能是研究土壤侵蚀机理&建立定量化土
壤侵蚀模型的重要物理参数!在降雨溅蚀计算&土
壤侵蚀力评价等方面广泛使用’!)J(#鉴于野外直接
观测降雨动能的难度!学者们开展了大量的测量试
验!研究和建立了若干降雨强度与降雨动能的各种
经验关系!例如指数关系’’(&幂函数关系’!!?(&对
数关系’&(和多项式关系’%(等#4@7712’I(和Z@.E/>
e^’!$(等较系统地总结和对比分析了这些经验关系#
然而!降雨动能受降雨类型&下垫面地形变化&大
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