坡面薄層水流滾波演變規(guī)律試驗研究
本文關(guān)鍵詞:坡面薄層水流滾波演變規(guī)律試驗研究
【摘要】:為探求坡面薄層水流滾波產(chǎn)生機(jī)理及其演化規(guī)律,采用變坡水槽試驗,結(jié)合超聲波測量技術(shù),研究了5種坡度和21種單寬流量下坡面薄層水流的水力特性及失穩(wěn)特征。結(jié)果表明,試驗條件下,坡面水流流態(tài)指數(shù)平均值為0.536,水流流態(tài)以紊流為主,流型為急流;特定粗糙床面條件下,隨著流量的增加,水流經(jīng)歷失穩(wěn)到滾波猝滅再到二次失穩(wěn)的演變過程;滾波猝滅臨界流量隨著坡度的增大而逐漸減小,其臨界雷諾數(shù)在509~602之間,臨界弗汝德數(shù)在3.29~7.39之間;隨著流程長度的增加,滾波的波速變化不大,波長和波高逐漸增大,頻率逐漸減小,滾波發(fā)生沿程聚合現(xiàn)象;當(dāng)單寬流量和坡度增大時,波速和頻率均隨之增大,波長變幅不大,而波高呈現(xiàn)先增大后減小的拋物線型變化趨勢。
【作者單位】: 西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院;中國水利水電科學(xué)研究院水資源研究所;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51579214;51209222) 流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點(diǎn)實驗室自主研究課題項目(2015ZY01;2015TS01) 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實驗室開放基金項目(A314021402-1619) 流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國家重點(diǎn)實驗室開放基金項目(IWHR-SKL-2014)
【分類號】:S157
【正文快照】: 引言在坡面地表徑流中,當(dāng)水流的慣性力大于粘滯力的平衡作用時,水流表面會失穩(wěn)產(chǎn)生滾波,從而加快坡面水流對土壤的侵蝕速率[1]。目前,坡面流研究主要集中于水動力學(xué)特性[2-7]以及坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙機(jī)制[8-9],大多數(shù)研究者采用平均水力參數(shù)法對坡面水流進(jìn)行規(guī)律闡述和阻力計算,但對
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,本文編號:1146956
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