黃土高原地區(qū)嚴(yán)重的水土流失不僅使黃河成為世界上含沙量最大的河流,也使該地區(qū)形成了獨(dú)特的地質(zhì)形貌。細(xì)溝侵蝕作為坡面侵蝕的主要方式之一,侵蝕性降雨匯聚成的非恒定股流是其主要的動(dòng)力源。因此,從水動(dòng)力學(xué)特性和細(xì)溝土壤條件兩個(gè)主要因素著手分析,揭示非恒定流下細(xì)溝形態(tài)特征和細(xì)溝侵蝕產(chǎn)沙特性在細(xì)溝發(fā)育過程中與各水力學(xué)參數(shù)的耦合關(guān)系,對(duì)深入研究細(xì)溝侵蝕機(jī)理有一定的借鑒意義。本文通過室內(nèi)人工模擬放水沖刷試驗(yàn),以安塞黃綿土為研究對(duì)象,研究4種流量組合類型(增加型、均勻型、凹陷型和峰值型)與5個(gè)坡度組合沖刷試驗(yàn)下黃土地區(qū)細(xì)溝流水動(dòng)力學(xué)特性、細(xì)溝橫縱斷面形態(tài)演變特性以及徑流侵蝕產(chǎn)沙機(jī)理。得出以下主要結(jié)論:(1)均勻型、峰值型和增加型的平均流速均隨坡度的增加而增加,凹陷型的平均流速隨著坡度的增加呈先增加后減小的趨勢(shì),且平均流速、流量和坡度三者滿足冪函數(shù)關(guān)系。同一坡度下,增加型、凹陷型和峰值型各組次雷諾數(shù)基本上和流量組合類型保持一致的變化趨勢(shì),且流量越大,雷諾數(shù)Re上下波動(dòng)越劇烈。佛汝德數(shù)Fr的范圍為:1.24³.49,細(xì)溝水流均屬于急流,且佛汝德數(shù)均隨坡度的增加而增加,峰值型的Fr增速最快...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 細(xì)溝侵蝕發(fā)生及演化過程研究
        1.2.2 細(xì)溝流水動(dòng)力學(xué)特性研究
        1.2.3 細(xì)溝侵蝕斷面形態(tài)研究
        1.2.4 細(xì)溝水流侵蝕產(chǎn)沙研究
    1.3 存在問題
第二章 研究?jī)?nèi)容與方法
    2.1 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        2.1.1 研究目標(biāo)
        2.1.2 研究?jī)?nèi)容
    2.2 技術(shù)路線
    2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
        2.3.1 研究區(qū)概況
        2.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
第三章 變流量組合條件下細(xì)溝流水動(dòng)力學(xué)特性
    3.1 細(xì)溝水流水力要素
    3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.2.1 各流量組合類型下細(xì)溝平均流速與坡度的關(guān)系
        3.2.2 各流量組合類型下平均水深與觀測(cè)斷面的關(guān)系
        3.2.3 各流量組合類型下過水?dāng)嗝鎸挾扰c平均流速的關(guān)系
        3.2.4 各流量組合類型下雷諾數(shù)與沖刷歷時(shí)的關(guān)系
        3.2.5 各流量組合類型下佛汝德數(shù)與坡度的關(guān)系
        3.2.6 阻力系數(shù)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 變流量組合條件下細(xì)溝斷面形態(tài)研究
    4.1 各流量組合類型下細(xì)溝橫斷面形態(tài)指標(biāo)研究
        4.1.1 各流量組合類型下細(xì)溝橫面形態(tài)指標(biāo)隨沖刷歷時(shí)變化
        4.1.2 各流量組合類型下細(xì)溝橫斷面形態(tài)隨坡度變化
        4.1.3 各流量組合類型下細(xì)溝橫斷面形態(tài)隨坡長(zhǎng)變化
    4.2 各流量組合類型下細(xì)溝縱斷面形態(tài)指標(biāo)研究
        4.2.1 跌坑發(fā)育系數(shù)SP和消能率與坡度的關(guān)系
        4.2.2 消能率與SP的響應(yīng)關(guān)系
        4.2.3 曼寧糙率系數(shù)n與跌坑發(fā)育系數(shù)SP的響應(yīng)關(guān)系
        4.2.4 曼寧糙率系數(shù)n與 L/H的響應(yīng)關(guān)系
    4.3 討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 變流量組合條件下細(xì)溝侵蝕產(chǎn)沙機(jī)理研究
    5.1 徑流侵蝕產(chǎn)沙與徑流強(qiáng)度的關(guān)系
        5.1.1 各流量組合類型下的徑流強(qiáng)度及產(chǎn)沙特征
        5.1.2 各流量組合類型徑流強(qiáng)度隨沖刷歷時(shí)的動(dòng)態(tài)變化
        5.1.3 各流量組合類型下土壤剝蝕率與消能率的關(guān)系
        5.1.4 各流量組合類型下土壤侵蝕率與徑流強(qiáng)度的關(guān)系
        5.1.5 各流量組合類型在不同階段的侵蝕產(chǎn)沙特征
    5.2 各流量組合類型條件下的土壤剝蝕率與水動(dòng)力學(xué)參數(shù)的定量分析
    5.3 恒定流與變流量組合條件下的水力學(xué)參數(shù)對(duì)比
        5.3.1 無量綱土壤剝蝕率與無量綱水流流速的關(guān)系
        5.3.2 無量綱土壤剝蝕率與無量綱徑流剪切力的關(guān)系
        5.3.3 無量綱土壤剝蝕率與無量綱水流功率的關(guān)系
    5.4 各流量組合類型下土壤剝蝕率與斷面形態(tài)的關(guān)系
        5.4.1 各流量組合類型下土壤剝蝕率與跌坑發(fā)育系數(shù)SP的關(guān)系
        5.4.2 各流量組合類型下土壤剝蝕率與L/H的關(guān)系
    5.5 討論
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
        6.1.1 變流量組合條件下細(xì)溝流水動(dòng)力學(xué)特性
        6.1.2 變流量組合條件下細(xì)溝斷面形態(tài)研究
        6.1.3 變流量組合條件下細(xì)溝侵蝕產(chǎn)沙機(jī)理研究
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3950041