發(fā)布時(shí)間：2021-11-05 05:54

　　為探明地表顆粒和植被共同影響下的坡面流曼寧阻力系數(shù)變化規(guī)律,在5°緩坡定床條件下,以曼寧阻力系數(shù)表征坡面流阻力,利用等效水力半徑計(jì)算等效曼寧阻力系數(shù),等效水力半徑考慮了水流與植被的接觸面,分別研究了4個(gè)地表粗糙度（0.009,0.12,0.18,0.38 mm）和4個(gè)植被蓋度（0,4.0%,6.6%,12.2%）在9個(gè)單寬流量（0.2×10-3～0.5×10-3m3/（m·s））沖刷下的坡面綜合等效曼寧阻力系數(shù)、顆粒等效曼寧阻力系數(shù)及植被等效曼寧阻力系數(shù)的變化特征及相互之間的關(guān)系。結(jié)果表明:1)在坡面沒有植被時(shí),坡面綜合等效曼寧阻力系數(shù)與流量呈負(fù)相關(guān),當(dāng)坡面有模擬植被時(shí),兩者間呈正相關(guān)。坡面綜合等效曼寧阻力系數(shù)隨著地表粗糙度和植被蓋度的增加而增加;2)當(dāng)?shù)乇泶植诙群湍M植被存在的坡面,線性疊加原理不適用于坡面綜合阻力的計(jì)算,在水深較小時(shí),會(huì)出現(xiàn)附加阻力。附加等效曼寧阻力系數(shù)與粗糙度和蓋度呈正相關(guān),而與水深負(fù)相關(guān);3)通過多元回歸分析得到坡面綜合等效曼寧阻力系數(shù)的計(jì)算式,模擬效果較好（相關(guān)系數(shù)R=0.98）,并分析得到各阻力分項(xiàng)等效曼寧阻力系數(shù)的計(jì)算式。分別剔除各阻力分項(xiàng)后將相關(guān)系數(shù)比較... 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(06)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

綜合等效曼寧阻力系數(shù)ne與單寬流量q關(guān)系

平均綜合等效曼寧阻力系數(shù)ne與地表粗糙度ks關(guān)系

為計(jì)算附加等效曼寧阻力系數(shù)na值，首先需要計(jì)算出理論nev值，在上述的討論中表明當(dāng)坡面中不存在na值時(shí)，nev隨著h的增加呈線性增加。將圖4b,4c,4d中曲線的最后3個(gè)點(diǎn)線性擬合，R2>0.98，線性關(guān)系顯著表明此時(shí)受植被阻力作用顯著，而受附加阻力影響微弱，本文假定擬合的線性方程就是該條件下的nev理論計(jì)算式，隨后根據(jù)h值能夠計(jì)算得到較小水深下的nev理論值，將nev理論值與該水深下實(shí)際測(cè)量到的nev值相減即可得到na。如圖5所示為該方法計(jì)算得到的附加阻力na隨著h的變化關(guān)系，由圖中可以看到，na在水深較小時(shí)其值較大，而隨著水深的增加，na逐漸減小并趨于0。將圖5中每條曲線平均，得到圖6所示結(jié)果，ks對(duì)na影響顯著，隨著地表粗糙度越大，na越大；雖然當(dāng)ks為0.009和0.18時(shí)，較小Cr時(shí)na值較大，但是Cr對(duì)na的總體趨勢(shì)表現(xiàn)出Cr越大，na越大。圖6 平均附加曼寧阻力系數(shù)na與地表粗糙度ks關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
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