為了探究土石混合崩積體坡面細(xì)溝流速的變化特征,設(shè)置不同的流量(2,4,8,12 L/min)和礫石質(zhì)量含量(0,10%,30%,50%),采用徑流沖刷試驗(yàn),分析崩積體坡面細(xì)溝徑流流速的變化過(guò)程,研究流速對(duì)流量和礫石含量的響應(yīng)。結(jié)果表明:流速在初始階段(前5 min)減小幅度較大,隨著沖刷進(jìn)行,流速變化趨于平緩,二者呈冪函數(shù)關(guān)系,純土坡面的流速衰減趨勢(shì)大于含礫石的坡面;流速隨著流量的增加呈冪函數(shù)增加,而隨著礫石含量的增加呈對(duì)數(shù)函數(shù)遞減;流量與礫石含量對(duì)流速的影響均達(dá)到顯著水平,且流量的作用大于礫石含量,可用流量和礫石含量的二元對(duì)數(shù)表達(dá)流速(NSE=0.78)。研究結(jié)果深化了對(duì)崩積體坡面細(xì)溝侵蝕水動(dòng)力過(guò)程的認(rèn)識(shí)。

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圖1沖刷土槽裝置

放水前,先將土槽升至30°,后進(jìn)行蠕動(dòng)泵流量的校正,3次校驗(yàn)誤差均小于5%后進(jìn)行沖刷試驗(yàn)。沖刷過(guò)程中,進(jìn)行水溫、水深及流速等的測(cè)定。通過(guò)溫度計(jì)測(cè)水溫,以獲得相應(yīng)的黏滯系數(shù);在坡面上設(shè)置4個(gè)測(cè)量點(diǎn)(分別離坡頂0.5,1.5,2.5,3.5m處)用于測(cè)定水深,用鋼尺(0.1mm精....

圖2流速隨沖刷時(shí)間的變化過(guò)程

由圖2可知,隨沖刷時(shí)間增加,徑流流速減小,且在沖刷的初始階段(前5min),流速減小幅度較大,但隨著沖刷進(jìn)行,流速變化較小,其值趨于平穩(wěn)。這是因?yàn)闆_刷初始階段的細(xì)溝床面及溝壁平整,細(xì)溝形態(tài)產(chǎn)生的阻力較小,所以水流所受阻力也較小[3];同時(shí),沖刷初始階段的徑流含沙量較小,坡面徑流....

圖3不同礫石含量下平均流速隨流量變化

由圖3可知,不同礫石含量條件下的平均流速隨流量的增大而增大。在純土坡面,不同流量之間平均流速差異不顯著。在所有含礫石的坡面中,僅12L/min流量的平均流速與其他流量的平均流速有顯著差異,而在2,4,8L/min流量之間的平均流速的差異不顯著。對(duì)平均流速與流量進(jìn)行方程擬合發(fā)現(xiàn)....

圖4不同流量下平均流速隨礫石含量變化

表2不同石含量下細(xì)溝平均流速隨流量的變化方程礫石含量/%回歸方程決定系數(shù)R2顯著性水平P0V=0.25q0.230.98<0.0510V=0.24q0.210.92<0.0530V=0.24q0.180.91<0.0550V=0.25q0.1....

本文編號(hào)：3912858