带有侵蚀作用的植被丘陵面积的水流模型

土売-植物-大气连续体中的水循环，特别是由水引起的土壥侵蚀是气候变化新时代面临的主要问题。本文旨在提供一种数学工具来探讨水-土壤和水-植物相互作用，这些相互作用体现在复杂的植被覆盖土壥表面的水流过程中。在基本上，数学模型由扩展的圣-韦恩水流方程组与 Hairsine-Rose 土壥侵蚀方程耦合而成。经典的圣-韦恩模型因此被修改，以考虑土壥表面植被的存在。基于该模型充分反映现实本质的前提下，进行了一系列数值实验，以分析植被对水动力学和土壥侵蚀强度的影响。鉴于数学模型和附带软件都足够灵活，以反映环境变量（如土壥结构、土壥表面粗糙度或植被覆盖结构）的可变性，每个数值实验都构建为特定水文情境的镜像。溃坝问题、突发性洪水、流经水引起的土壥侵蚀在流域中都是数值分析的主题。结果表明，植被覆盖显著改变水动力学和侵蚀颗粒分布，人们可以定量评估此类效应。本文所述的方法还可帮助人们管理环境资源，以避免水引发的灾害。