坡面侵蝕產(chǎn)沙與水力學特征參數(shù)關(guān)系模擬
本文選題:侵蝕產(chǎn)沙 切入點:水力學參數(shù) 出處:《水土保持學報》2017年05期
【摘要】:坡面侵蝕產(chǎn)沙主要受坡面徑流動態(tài)過程的影響,表征坡面徑流過程特征是水力學特征參數(shù)。為了研究坡面侵蝕產(chǎn)沙與主要水力學特征參數(shù)的關(guān)系,揭示坡面侵蝕產(chǎn)沙的水動力學機理。采用人工模擬降雨的方式,通過不同坡長和雨強的組合試驗,基于跨雨強和跨坡長的綜合性分析的思路,應(yīng)用經(jīng)典水力學計算和統(tǒng)計擬合相結(jié)合的方法,對特定坡度(20°)下,5個坡長(1,2,3,4,5m)13個降雨強度的試驗監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了分析。結(jié)果表明:(1)在設(shè)計雨強(0.65~2.0mm/min)和坡度范圍內(nèi),坡面徑流都屬于緩流,雨強0.7mm/min都為層流,呈現(xiàn)紊流的最小雨強為1.01mm/min;(2)坡長對弗汝德數(shù)和阻力系數(shù)的影響較大,對剪切力、徑流深和雷諾數(shù)的影響很小,3m坡長是坡面徑流過程的波動步長,是模擬試驗研究坡面徑流水動力學參數(shù)的最小設(shè)計坡長;(3)流速是坡面侵蝕產(chǎn)沙的主要影響參數(shù),剪切力是判斷坡面侵蝕產(chǎn)沙強度的綜合性指標之一。這些研究結(jié)論為實地大范圍通過徑流量和流速來預(yù)測侵蝕產(chǎn)沙的強度提供了簡便快速的判斷方法。
[Abstract]:Slope erosion and sediment yield are mainly affected by the dynamic process of slope runoff, which is characterized by hydraulic characteristic parameters, in order to study the relationship between erosion and sediment yield on slope surface and main hydraulic characteristic parameters. The hydrodynamic mechanism of slope erosion and sediment yield is revealed. By means of artificial rainfall simulation and combined experiments of different slope lengths and rainfall intensities, the train of thought of comprehensive analysis of cross rain intensity and cross slope length is presented. Using the method of classical hydraulics calculation and statistical fitting, the experimental monitoring data of 13 rainfall intensities at 5 slope lengths (1 ~ 2 ~ 3 ~ 3 ~ 3 ~ 3 ~ 4 ~ 5 ~ 5 m) under a given slope (20 擄) are analyzed. The results show that: 1) in the range of design rain intensity of 0.65 鹵2.0 mm / min) and slope, The slope runoff belongs to the slow flow, the rain intensity 0.7mm/min is laminar flow, the minimum rain intensity of the turbulent flow is 1.01mm / min / min / 2) the slope length has a great influence on the Froude number and the resistance coefficient, and it has great influence on the shear force. The influence of runoff depth and Reynolds number is very small. The slope length of 3 m is the fluctuation step of runoff process on the slope. It is the minimum design of hydrodynamic parameters of runoff in simulation experiment. The flow velocity is the main influence parameter of erosion and sediment yield on slope surface. Shear stress is one of the comprehensive indexes to judge the intensity of erosion and sediment yield on slope surface. These conclusions provide a simple and rapid method for predicting the intensity of erosion and sediment yield through runoff and velocity in a large scale.
【作者單位】: 浙江大學城市學院信息與電氣工程學院;浙江省農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境重點研究實驗室浙江大學土水資源與環(huán)境研究所;
【基金】:國家自然科學基金面上項目(41471221)
【分類號】:S157.1
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,本文編號:1684143
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