有關(guān)坡面流的研究,目前大多運(yùn)用明渠水力學(xué)的理論公式,深入探究水動(dòng)力學(xué)特性、表面現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)理、以及侵蝕產(chǎn)沙實(shí)際過(guò)程。但坡面水流的水深一般很淺,流動(dòng)也非常不穩(wěn)定,常常受到外界實(shí)驗(yàn)條件的影響,當(dāng)前已有許多研究成果發(fā)表,但在一些方面仍未取得一致結(jié)論。因此,本試驗(yàn)通過(guò)開展糙度影響、降雨影響及草被覆蓋影響下的三場(chǎng)定床放水沖刷試驗(yàn),研究降水強(qiáng)度、床面糙度、覆蓋度、流量對(duì)坡面流的作用機(jī)制,并給出該實(shí)驗(yàn)條件下滾波的演化規(guī)律及阻力規(guī)律。截至目前,取得的重要研究成果如下:(1)在坡面薄層水流流區(qū)判定問(wèn)題上,如根據(jù)二元雷諾數(shù),坡面薄層水流處層流區(qū)和過(guò)渡流區(qū),但根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的滾波現(xiàn)象采用黏深比δ/h的判別方法,水流流態(tài)分布在滾波流區(qū)。相比而言黏深比δ/h判別法更貼近試驗(yàn)現(xiàn)象�；诹鲬B(tài)指數(shù)m值判別坡面水流流態(tài),m平均值為0.543,說(shuō)明坡面流分布在過(guò)渡流為主、層流為次的混合流區(qū)。關(guān)于坡面薄層水流流型,考慮到坡度影響影響推導(dǎo)出新的臨界水深公式,并得出試驗(yàn)水流極大部分情況下屬于急流,只有小部分為緩流的結(jié)論。(2)當(dāng)顆粒阻力為主要影響因子時(shí),阻力系數(shù)和雷諾數(shù)的關(guān)系指數(shù)近似等于1.此時(shí),糙度具有“增阻”作用,主要與...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 坡面流流型流態(tài)
        1.2.2 流態(tài)指數(shù)
        1.2.3 阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系
        1.2.4 顆粒阻力
        1.2.5 降雨阻力
        1.2.6 植被阻力
        1.2.7 阻力計(jì)算模型
    1.3 存在的問(wèn)題及不足
第二章 研究?jī)?nèi)容與方法
    2.1 研究目標(biāo)
    2.2 研究?jī)?nèi)容
    2.3 研究方法及技術(shù)路線
        2.3.1 研究方法
        2.3.2 技術(shù)路線圖
    2.4 試驗(yàn)儀器
    2.5 水力參數(shù)計(jì)算
第三章 非穩(wěn)態(tài)坡面流水動(dòng)力學(xué)特性研究
    3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.2 理論分析
    3.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.1 坡面流流動(dòng)形態(tài)描述
        3.3.2 坡面流滾波演化規(guī)律
        3.3.3 基于流區(qū)指數(shù)的流態(tài)歸屬
        3.3.4 基于雷諾數(shù)及傅汝德數(shù)的流態(tài)歸屬
        3.3.5 基于失穩(wěn)臨界參數(shù)法的流態(tài)判別
        3.3.6 阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系
        3.3.7 阻力通式
    3.4 討論
        3.4.1 流態(tài)
        3.4.2 阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系
        3.4.3 阻力系數(shù)公式
    3.5 本章小結(jié)
第四章 雨強(qiáng)及糙度影響下坡面流阻力規(guī)律研究
    4.1 試驗(yàn)方法
        4.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.2 試驗(yàn)要點(diǎn)
    4.2 流態(tài)
        4.2.1 流區(qū)
        4.2.2 流型
    4.3 糙度對(duì)坡面流阻力的影響
        4.3.1 邊壁摩阻力
        4.3.2 黏性底層厚度
        4.3.3 壓差阻力
    4.4 降雨強(qiáng)度對(duì)坡面阻力的影響
        4.4.1 阻力系數(shù)與雨強(qiáng)的關(guān)系
        4.4.2 雨強(qiáng)“減阻”機(jī)理的研究
    4.5 坡面薄層水流阻力計(jì)算公式
        4.5.1 阻力系數(shù)的組成
        4.5.2 阻力公式的推導(dǎo)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 草被覆蓋條件下坡面流水力學(xué)特征試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.2 不同草被覆蓋度下水力學(xué)參數(shù)范圍
    5.3 草被覆蓋度對(duì)坡面水流流速、水深的影響
    5.4 草被覆蓋下坡面流流型流態(tài)
    5.5 草被覆蓋下坡面水流阻力機(jī)制
        5.5.1 草被覆蓋度對(duì)阻力系數(shù)的影響
        5.5.2 草被覆蓋度對(duì)曼寧系數(shù)的影響
        5.5.3 阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系
        5.5.4 阻力系數(shù)與淹沒度的關(guān)系
        5.5.5 流量和覆蓋度對(duì)形態(tài)阻力占比的影響
    5.6 阻力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式
    5.7 本章小節(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3822064