论文部分内容阅读
坡面流是造成土壤侵蚀和泥沙输移的关键因素,也是地表径流的开端,研究坡面流水力学特性是构建土壤侵蚀预报模型的基础,对解决水土侵蚀等工程问题具有重要意义。本文通过设计不同粗糙度条件下的模拟降雨和冲刷试验,研究讨论了雨强、粗糙度、坡度、径流量对坡面流水力特性的影响,并从粘性底层和能量等角度分析了原因。取得的主要研究成果如下: 冲刷试验中,当粗糙度d≤0.35mm时,由于粘性底层的影响,下垫面颗粒对水流的扰动较小,坡面流阻力较小。坡面流流速与坡度呈正相关关系,径流深与坡度呈负相关关系;单个粗糙度工况下,阻力系数f近似于常数。当粗糙度d>0.35mm时,坡度变化对流速和水深的影响较小,阻力系数与流量呈负相关,与坡度、粗糙度呈正相关。阻力系数与粗糙度、流量和坡度之间有良好的幂函数关系。 模拟降雨试验中,降雨对坡面流具有减速作用,流速与雨强呈负相关关系。降雨对坡面流阻力系数有双重影响,整体表现为增阻效应。降雨阻力与雨强呈正相关关系。随着粗糙度的增大,降雨阻力在总阻力中的占比增加。在粗糙度d<0.35mm时,由于流速快,降雨阻力较小;由于粘性底层影响,颗粒阻力也较小。所以单个粗糙度工况下,阻力系数f近似于常数。当粗糙度d≥0.35mm时,阻力系数与坡度、雨强和径流量之间有良好的幂函数关系。