本文關(guān)鍵詞：徑流沖刷條件下凍融坡面土壤剝蝕率與侵蝕因子關(guān)系分析

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【摘要】：春季解凍期,反復(fù)的凍融作用破壞土壤穩(wěn)定性,土壤抗蝕性降低,在水力的復(fù)合作用下很容易造成較為嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象,因此開(kāi)展凍融坡面土壤剝蝕率與侵蝕因子關(guān)系的研究,以期為凍融坡面土壤侵蝕的預(yù)測(cè)和防治提供科學(xué)參考。本文通過(guò)2個(gè)(10。、15。)坡度、2個(gè)(3、9 L/rmin)流量和4個(gè)(2、5、8、11 cm)起始解凍深度組合進(jìn)行野外模擬薄層水流沖刷試驗(yàn),研究?jī)鋈谄旅姹铀魉畡?dòng)力學(xué)參數(shù)變化特征,分析土壤剝蝕率主要影響因素及其與侵蝕因子間的相互響應(yīng)關(guān)系,運(yùn)用逐步回歸分析方法,分析凍融坡面土壤剝蝕率與7個(gè)侵蝕因子關(guān)系,試驗(yàn)取得的主要結(jié)果如下：(1)凍融坡面薄層水流結(jié)構(gòu)本試驗(yàn)研究范圍內(nèi)雷諾數(shù)小于900,坡面流流型為層流,弗勞德數(shù)大于1，，坡面流流態(tài)為急流。坡度相同時(shí),雷諾數(shù)和弗勞德數(shù)隨著流量的增加而增加；雷諾數(shù)隨著坡度的增加呈減小的趨勢(shì)而弗勞德數(shù)則呈增加趨勢(shì),起始解凍深度5cm時(shí)二者達(dá)到最大。(2)凍融坡面水動(dòng)力參數(shù)變化特征坡度相同時(shí),徑流量的增大導(dǎo)致坡面徑流水深也增大；徑流量相同時(shí),徑流水深隨著坡度的增加而減小；阻力系數(shù)隨徑流量和坡度的變化規(guī)律與徑流水深相反；水流剪切力、水流功率、單位水流功率三者的變化趨勢(shì)較為一致,均隨流量、坡度的增加而增大。相同起始解凍深度條件下,坡度對(duì)徑流水深、水流剪切力和單位水流功率起主要影響作用,流量對(duì)阻力系數(shù)、水流功率起主要影響作用。各個(gè)水動(dòng)力參數(shù)均可以表示為流量和坡度的冪函數(shù)。(3)凍融坡面土壤剝蝕率變化特征土壤剝蝕率隨著徑流量和坡度的增大呈增加趨勢(shì)；流量為3L/min時(shí),土壤剝蝕率在起始解凍深度5cm時(shí)最大,隨著起始解凍深度的增大土壤剝蝕率有減小的趨勢(shì)；流量為9L/min時(shí),土壤剝蝕率隨著起始解凍深度增加呈增大的趨勢(shì)。(4)凍融坡面土壤剝蝕率主要影響因子流量與土壤剝蝕率的灰色關(guān)聯(lián)度最大,坡度次之,與流量、坡度呈冪函數(shù)關(guān)系；水流功率與土壤剝蝕率的模糊貼近度最大,單位水流功率和水流剪切力分別位于二、三位,土壤剝蝕率與三者分別呈線性相關(guān)關(guān)系；水流功率對(duì)土壤剝蝕率的決定作用最大,起始解凍深度次之,水流剪切力通過(guò)其他因素對(duì)土壤剝蝕率的間接作用最大：三種方法綜合分析結(jié)果表明水流功率、流量、解凍深度、坡度是影響土壤剝蝕率的主要因素。通過(guò)逐步回歸分析,建立了基于起始解凍深度和水流功率的凍融坡面土壤剝蝕率線性預(yù)測(cè)方程。
【關(guān)鍵詞】：凍融坡面 薄層水流 土壤剝蝕率 起始解凍深度 水動(dòng)力參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S157.1
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究目的和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 坡面流結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展12-13
• 1.2.2 徑流水深研究進(jìn)展13
• 1.2.3 阻力系數(shù)研究進(jìn)展13-14
• 1.2.4 土壤剝蝕率與水動(dòng)力參數(shù)關(guān)系研究進(jìn)展14-15
• 1.2.5 解凍期土壤侵蝕研究進(jìn)展15-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線17-19
• 1.3.1 研究目標(biāo)17
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.3 技術(shù)路線18-19
• 第二章 研究材料及方法19-23
• 2.1 研究區(qū)概況19
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)19-20
• 2.3 供試土樣20
• 2.4 試驗(yàn)徑流小區(qū)布設(shè)20-21
• 2.5 試驗(yàn)步驟21
• 2.6 數(shù)據(jù)處理與分析21-23
• 第三章 凍融坡面水動(dòng)力參數(shù)變化規(guī)律23-37
• 3.1 凍融坡面水流結(jié)構(gòu)分析23-27
• 3.1.1 雷諾數(shù)變化特征分析23-25
• 3.1.2 弗勞德數(shù)變化特征分析25-27
• 3.2 凍融坡面徑流水深變化特征分析27-28
• 3.3 凍融坡面阻力系數(shù)變化特征分析28-31
• 3.4 凍融坡面水流剪切力變化特征分析31-32
• 3.5 凍融坡面水流功率變化特征分析32-34
• 3.6 凍融坡面單位水流功率變化特征分析34-35
• 3.7 本章小結(jié)35-37
• 第四章 凍融坡面土壤剝蝕率與侵蝕因子關(guān)系分析37-48
• 4.1 凍融坡面土壤剝蝕率變化特征分析37-38
• 4.2 凍融坡面土壤剝蝕率主要影響因素分析38-45
• 4.2.1 土壤剝蝕率影響因子灰色關(guān)聯(lián)分析38-41
• 4.2.2 土壤剝蝕率影響因子模糊貼近度分析41-43
• 4.2.3 土壤剝蝕率影響因子通徑分析43-45
• 4.3 逐步回歸分析45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 結(jié)論與展望48-50
• 5.1 結(jié)論48-49
• 5.2 展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 致謝55-56
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況56-57

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