【摘要】：為研究植被覆蓋度與空間格局對坡面流水動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響,采用室內(nèi)定床沖刷試驗(yàn),以圓柱體模擬樹木定量研究了4種覆蓋度、3種空間格局的植被在5個(gè)坡度、6個(gè)流量下坡面薄層流水力要素及阻力的變化特征,探討了植被覆蓋度、空間格局對坡面流水動(dòng)力參數(shù)的影響,并分析了植被覆蓋度和空間格局對流速和阻力的影響指數(shù)。結(jié)果表明,在5種坡度下流速的變化范圍在0.2~1.4m/s之間,流速最小的是覆蓋度為6.1%角尺度為0的坡面條件,最大的是裸坡(對照)。各坡面條件的流態(tài)指數(shù)變化在0.7~0.8,表明水流以克服阻力做功為主。覆蓋度對流速的影響在各流量下皆大于空間格局對流速的影響,且空間格局的影響效果只有覆蓋度的50%。坡面阻力系數(shù)隨著覆蓋度的增加而增加,在各坡度下,達(dá)西阻力系數(shù)在0~0.16間變化,角尺度為0時(shí)的阻力系數(shù)大于其它角尺度下的。覆蓋度對坡面流阻力系數(shù)的影響大于空間格局對阻力系數(shù)的影響。在緩坡(10°以下),空間格局對坡面流阻力的影響是覆蓋度對坡面流阻力影響的50%以上,而在陡坡(15°以上)空間格局對坡面流阻力的影響僅僅是覆蓋度對坡面流阻力影響的20%左右。
[Abstract]:In order to study the effect of vegetation coverage and spatial pattern on hydrodynamic parameters of slope surface, four types of vegetation cover and three spatial patterns of vegetation in 5 slopes were quantitatively studied by means of indoor fixed bed scour test and cylindrical simulation of trees. The influence of vegetation coverage and spatial pattern on the hydrodynamic parameters of slope surface was discussed, and the influence index of vegetation coverage and spatial pattern on flow velocity and resistance was analyzed. The results show that the variation range of flow velocity is between 0.2~1.4m/s and the minimum velocity is the slope condition with the coverage of 6.1% angle scale 0, and the largest one is the bare slope (control). The variation of flow exponent of each slope condition is 0.7 ~ 0.8, which indicates that the main work of water flow is to overcome the resistance. The effect of coverage on velocity is greater than that of spatial pattern under each discharge, and the effect of spatial pattern is only 50% of coverage. The resistance coefficient of slope increases with the increase of coverage. Under each slope, Darcy resistance coefficient varies from 0 to 0.16, and the resistance coefficient at angle scale is larger than that at other angle scales. The effect of coverage on the resistance coefficient of slope flow is greater than that of spatial pattern. In the gentle slope (below 10 擄), the effect of spatial pattern on the flow resistance of slope is more than 50% of the effect of coverage on the resistance of slope flow. However, the effect of spatial pattern on the flow resistance of steep slope (above 15 擄) is only about 20% of that of coverage.
【作者單位】： 北京林業(yè)大學(xué)水土保持與荒漠化防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51309006) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20130014120022)
【分類號】：S157.43

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