本文選題：植物邊坡　切入點(diǎn)：曼寧糙率系數(shù)　出處：《北京林業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：曼寧糙率系數(shù)是采用水動(dòng)力學(xué)方法研究和模擬地表徑流最為重要的參數(shù)之一。研究曼寧糙率系數(shù)對(duì)改善坡面侵蝕狀況、研究坡面水流沖刷、泥沙輸移運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及采取正確的坡面水土保持措施有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本實(shí)驗(yàn)選取北京市密云縣安達(dá)木河流域,研究對(duì)象為裸地、狼尾草、野豌豆、黃花蒿、苔蘚、枯落物覆蓋面、礫石壓蓋面,7種坡面類型,通過(guò)野外放水沖刷實(shí)驗(yàn),研究不同植物坡面徑流流速、曼寧糙率系數(shù)、流水動(dòng)力學(xué)參數(shù)和產(chǎn)流產(chǎn)沙的變化特征以及各坡面糙率系數(shù)和各影響因素的相關(guān)性分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：1、當(dāng)坡度固定的情況下,改變?nèi)肓髁康拇笮?狼尾草坡面流速始終最小,裸地始終最大,苔蘚地表的徑流流速增長(zhǎng)趨勢(shì)最為明顯；當(dāng)流量固定為5rnl/s時(shí),枯落物地表糙率系數(shù)最大,裸地最��；對(duì)裸露地表坡面加之礫石覆蓋,對(duì)坡面糙率系數(shù)的影響甚微；7種坡面雷諾數(shù)均處于32.33-33.90之間,弗勞德數(shù)處于0.85-6.50之間,Darcy-Weisbach阻力系數(shù)f數(shù)值在6.48-376.17之間,其中枯落物地表阻力系數(shù)最大,裸地地表阻力系數(shù)最小。2、曼寧糙率系數(shù)和土壤侵蝕量呈反相關(guān)關(guān)系,曼寧糙率系數(shù)與穩(wěn)定入滲率在一定程度上呈正相關(guān)關(guān)系,狼尾草坡面對(duì)土壤侵蝕的抑制作用效果最好,因此坡面地表的曼寧系數(shù)可以用來(lái)間接表示此地表的土壤抗蝕性強(qiáng)度。3、當(dāng)坡度為15°和35°時(shí),糙率系數(shù)隨著徑流量的增加而減小,坡度接近25°時(shí),糙率系數(shù)隨著徑流量的增加而上升；當(dāng)流量逐步增加時(shí),隨著坡度的增加,狼尾草邊坡徑流流速的變化過(guò)程為“先增加后減小”；野豌豆邊坡為‘逐漸增加”；黃花蒿邊坡為“先減小后增加”。4、狼尾草對(duì)坡面土壤的改良作用效果最明顯,野豌豆坡面次之,黃花蒿對(duì)土壤的改良作用較差；地表糙率系數(shù)n值與植被覆蓋度、土壤有機(jī)質(zhì)含量、毛管持水量、毛管孔隙度、Darcy-Weisbach阻力系數(shù)f呈正相關(guān)關(guān)系,與坡度、土壤容重、流量、土壤侵蝕率、雷諾數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；曼寧系數(shù)與Darcy-Weisbach阻力系數(shù)f呈高度正相關(guān)。
[Abstract]:Manning roughness coefficient is one of the most important parameters to study and simulate surface runoff by hydrodynamic method.It is of great practical significance to study the roughness coefficient of Manning for improving the condition of slope erosion, studying the law of flow erosion, sediment transport and movement, and taking correct measures of soil and water conservation on slope.In this experiment, the Anamu River Basin of Miyun County, Beijing, was selected. The subjects of the study were bare land, Wrangling grass, wild pea, Artemisia annua, moss, litter coverage and gravel cover surface.The variation characteristics of runoff velocity, Manning roughness coefficient, income dynamic parameters and sediment yield on different plant slopes were studied.The experimental results show that when the slope is fixed, the flow velocity on the slope is the smallest, the maximum on the bare land, and the increase trend of the runoff velocity on the moss surface is the most obvious when the flow rate is fixed to 5rnl/s.The surface roughness coefficient of litter is the largest and the bare land is the smallest, and the Reynolds numbers of 7 kinds of slope are between 32.33-33.90, which have little effect on the roughness coefficient of the slope surface with gravel covering.The Froude number is between 0.85-6.50 and the resistance coefficient f of Darcy-Weisbach is between 6.48-376.17, in which the surface resistance coefficient of litter is the largest, the surface resistance coefficient of bare land is the smallest, and the roughness coefficient of Manning is inversely correlated with soil erosion.Manning roughness coefficient and steady infiltration rate were positively correlated to some extent.Therefore, the Manning coefficient of the slope surface can be used to express indirectly the erosion resistance strength of the soil surface. When the slope is 15 擄and 35 擄, the roughness coefficient decreases with the increase of runoff, and the slope is close to 25 擄.The roughness coefficient increases with the increase of runoff flow, and with the increase of slope, the variation process of runoff velocity is "increase first and then decrease", and that of wild pea slope is' increasing gradually'.The slope of Artemisia annua is "decrease first and then increase" .4.The effect of improving soil on slope is the most obvious by Wolfgrass, second by wild pea slope, and worse by Artemisia annua, surface roughness n and vegetation coverage.Soil organic matter content, capillary water holding capacity, capillary porosity and Darcy-Weisbach resistance coefficient f were positively correlated, but negatively correlated with slope, soil bulk density, flow rate, soil erosion rate and Reynolds number.The Manning coefficient was positively correlated with the Darcy-Weisbach resistance coefficient f.
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S157

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本文編號(hào)：1708077